第2期（总第201期）
2017年4月
机械工程与自动化
MECHANICALENGINEERING&AUTOMATION
文章编号;1672-6413(2017)02-0176-02
气动平衡器控制系统设计
赵新虎
（华北理工大学机械工程学院，河北唐山063000）
摘要：设计了一种气动平衡器的平衡控制系统，通过对气控原理的设计和分析以实现不同重量物体在搬运过程中的款浮提升，其有重量检测、微操作力操作、安全保护等功能，最终实现不同负载的意浮效果，且操作
简单，劳动强度低，生产效率高，满足工厂复杂的起重装配要求。关键词：气动平衡；悬浮；微操作力；控制系统；设计
中图分类号：TH138：TP273
0引言
文献标识码：A
夹具或者吸盘，并准确停留在任意位置。
目前国内在提升设备、机械生产装配场合主要使用行车、电动葫芦等，该类提升设备虽提升载荷大，但体积较大，工作效率低，且电动设备故障率较高。在机械生产和装配行业，特别是要求提升定位精度高的场合，电动设备一般满足不了要求。目前国内的气动控制技术发展迅速，气动平衡器的应用也越来越广泛，实现了恒定物料的全程悬浮功能，为我国装配行业提供了便利条件。目前市场的气动平衡器有两种：一种是在平衡控制方面采用空载截平衡和负载截平衡分开的控制方式，重载平衡控制方式只针对恒定对象进行全程悬浮平衡起重，此类气动平衡器无法实现不同重量物体的全程悬浮提升；另一种是可实现对不同重量物体进行搬运吊装的气动平衡系统，但是无法实现对不同重量物体的全程悬浮效果[1-2]。本研究在现有的气动平衡器控制系统的基础上进行了改进和完善，可对不同重量物体实现全程悬浮搬运，从而提高气动平衡器的应用范围和装配精度。
1气动平衡器控制原理
气动平衡控制原理如图1所示。气动控制系统在气源正常给气的情况下，气控换向阀14处于接通状态。
当空载起重时，气体依次经过气源1、过滤器2、汇流板3到达空载平衡减压阀4、梭动阀11，最后到达执行气缸15。执行气缸15内的气体压力通过空载平衡减压阀4控制。与此同时，气压到达微型储气罐12 弹簧复位式换向阀13、单向节流阀8。单向节流阀具有一定的背压作用。此时，工作人员可全程上下拖动
收稿日期：2016-08-17；修订日期：2017-01-24
6? 8 9 10-
二月
按报
4
11 12 14
技扭自
15
1-气源；2一过滤系统；3一汇流板；4一空载减压阀；
5，13一弹黄复位式换向阅;6一精密减压阀： 7一先导式大流量精密减压闵；8，10一单向节流阀：
15一执行气
图1气动平衡控制原理图
No.2 Apr.
当负载起重时，按住按钮A，弹簧复位式换向阀5 处于开启状态，则气体依次通过气源1、过滤器2、汇流板3、弹簧复位式换向阀5、精密减压阀6、单向节流阀 10，最后到达微型储气罐12和执行气缸15。此时微型储气罐12与气缸内的压力是呈线性上升的3，同时气体经过单向节流阀8后作用于先导式大流量精密减压阀7的先导阀，将先导式大流量精密减压阀7的输出压力设置成与先导阀的控制压力相等，先导阀的控制压力由储气罐12决定。当物体上升时松开按钮A，弹簧复位换向阀5关闭，此时储气罐12与执行气缸 15内的压力值与负载相平衡。储气罐12具有一定的保压功能，当移动负载时，储气罐12可以感知执行气缸15内的压力变化,并及时地反馈给先导式大流量精密减压阀7的先导阀，通过控制先导阀的压力间接控制先导式大流量精密减压阀7的输出压力。此时操
作者简介：数据91-），男，江苏盐城人，在读硕士研究生，研究方向：机械设计及自动化。