純氣動系統中的多執行元件順序動作功能設計

王鵬程　楊斌

摘 要：氣動裝置以及氣動設備如果在沒有信號的情況，則需要通過純氣動相關的元件而構成自動裝置，從而更好地避免設備受到電磁的干擾，同時也可以防止免疫強的輻射能夠受到干擾。因此，必須使得純氣動的裝置可以有效執行多個不同的動作功能，才可以更好地保證提純氣動系統能夠在整體設計中帶來便利性。

關鍵詞：純氣動系統；多執行元件順序；動作功能；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.210

0 引言

氣動系統可以有效幫助相關的系統而排除電磁干擾以及強輻射的干擾，并在結構簡單以及維護便利的優勢中而不斷對純氣動系統實施換向閥。而在不同的系統中，則能夠各自執行不同的元件動作順序，其中氣動輸入的信號則可以較好地實現氣動邏輯。當輸入信號較多時，則受到的約束以及聯鎖條件則會越多，此時的工作人員需要耗費大量的精力才得以解決信號問題。而本文主要分析的是順序動作的設計，并找到提高氣動系統效率的方法。

1 分析純氣動系統中順序設計思路

下面具體分析三執行元件順序動作的情況。假設存在A、B、C三個不同的單桿活塞缸，并且每個氣缸中的活塞桿會在不同的收回以及完全伸出的兩種靜態條件下進行工作，而活塞桿則能夠在完全收回以及靜止狀態下而復原，此時被稱之為原位狀態，而活塞桿的完全伸出和靜止狀態則被稱之為出位狀態。因此，氣缸中可以通過正在伸出以及正在收回這兩種方式實施動態安排。具體情況見圖1，其中的粗實線代表的是氣缸活塞桿狀態，而水平線條則表示的是氣缸桿處于靜止的狀態，而斜率在大于零的條件下，其中的線條則表示氣缸桿在伸出的狀態，而當斜率小于零時，則線條表示的是氣缸桿進入收回狀態。其中的“0步”表示的是初始狀態，并一次自左向右揭示出各氣缸中活塞桿的動作情況。

三只氣缸依次的動作順序：“0步”是初始的狀態；當進入“1步”時，此時A缸就會在原位且處于啟動的信號，此時A缸的伸出且停在出位；當進入“2步”時，此時的B缸收則會受到A缸所發出信號，并開始進行伸出，從而停在出位處；當進入“3步”時，而B缸發出信號則會回至A缸并收回，而C缸則同時伸出，此時的A缸則會迅速收回并原位停止；以此類推，直到其進入“6步”，進而完成動作的循環。

2 分析被控對象在順序完成的初步設計情況

首先在繪制氣缸A以及控制A缸中的換向閥，并將A缸原位中的機動閥A1以及啟動按鈕進行邏輯和信號中的A缸實施轉化，并根據順序動作的要求，而在A缸中已伸出并達到的出位設置按鈕，從而能夠完成對觸發機在動閥A2的制動；此外，繪出B缸以及對應的換向閥，使得A2可以接到信號，并能夠對控制B缸中的伸出以及換向閥實施氣控端口，因此，這就可以幫助B缸實施伸出且進行出位，進而觸發B2；依次繪制出C缸和轉換向閥，能夠將B2中的信號成功發送至A缸并實施收回，在這個過程中可以同時有效地分出兩條不同的支路，從而成功的輸送控制C缸，并進行伸出，有效對接換向的閥氣控接口，此時就可以根據C缸的伸出情況而進行復位，進而觸發C2。當C缸可以收回并原位時，可以觸發Cl，而Cl信號則能夠成功控制B缸，并實施收回和原位。

3 消除順序控制中信號的干擾

純氣動的元件中存在一類元件，此元件被稱之為二位三通的雙氣控換閥，它的進、出口需要保持兩種不同的狀態，即就是接通以及斷開。如此時需要閥控制端口增加控制信號，則可以通過元件的支路、氣路進行輸通。因此，在具有信號干擾的情況下，則可以將二位三通的雙氣控換閥應用起來，針對信號干擾情況而實施斷開，并能夠結合斷開氣路的情況而有效消除信號的干擾。但是，當接通該氣路之時，則需要把閥的另外實施控制，從而保證氣路通暢。因為在順序動作的系統中需要加強控制，所以在一般情況下，可以根據所出現的信號情況而引入消除的狀態，具體情況見圖2。

由圖2可知，A缸中的伸出位后，就不能對B缸的伸出問題進行干預，因此，當需要消除C缸中的問題時，就可以通過原位產生方式而啟動Cl并實施干擾信號，此時的Cl就可以通過機動閥中的串接情況而進行雙氣控換閥。主要的接法是：通過三通閥方式有效斷開氣路側，針對于這種狀態氣控中的端口接A2實際情況，則可以有效排除C1信號情況對A2信號所帶來的干擾。

4 結束語

因此，在設計具有多執行的元件順序中，首先可以進行繪制動作的順序圖，然后通過明確的元件執行動作的順序以及各步動作之間的觸發關系；其次，再根據相關觸發信號以及被控的對象動作間的順序而直接繪出干擾信號原理圖。通過這樣的設計方式可知使得多元化執行元件中的氣動順序處于良好的控制系統中，同時也提升了純氣動系統的順序控制效果，并且較好地體現出明確、高效以及簡便的優點。

參考文獻：

[1]夏陳超，邵純，姜婷婷等.基于FFD方法的高超聲速升力體氣動優化[J].固體火箭技術，2015，38（06）：751-756.

基金項目：遙控鉛球運送車設計（EKY2010002）

作者簡介：王鵬程，男，湖南人，碩士，助教，研究方向：機械動力學及其應用。