第四章气源装置及气动辅助元件

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1、第4章气源装置及气动辅助元件§4-1气源装置概述§4-2空气净化设备§4-3油雾器§4-4储气罐§4-5消声器www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲§4－1气源装置概述一、对压缩空气的要求1、要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量因为压缩空气是气动装置的动力源，没有一定的压力不但不能保证执行机构产生足够的动力，甚至连控制机构也难以正确动作，没有足够的流量就无法保证执行机构动作速度和程序的要求。也就是说，压缩空气不具备一定的压力和足够的流量，气动装置的一切功能将无法实现。2、要求压缩空气有一定的清洁度

2、和干燥度清洁度是指气源中含有油污量、含灰尘杂质量及颗粒大小的程度，一般要控制在很低的范围内。一般的气动元件，例如气缸、膜片式气动元件、截止式气动元件都要求杂质颗粒平均直径小于50μm。气动马达，硬配滑阀要求杂质颗粒平均直径不大于25μm。气动仪表要求杂质颗粒小于20μm。射流元件要求杂质颗粒直径小于μm。干燥度是指压缩空气中含水分多少的程度。气动装置要求压缩空气的含水量越小越好。www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲二、压缩空气站的设备1．空气压缩机空气压缩机是产生压缩空气的主机，它是将原动机的机械能

3、转变成气体的压力能的一种能量转换装置，是气动系统的动力源。其安装台数根据用户的用气量而定。2．气源净化辅助设备(1)空气过滤器：空气过滤器安装在空气压缩机第一级气缸进气阀入口处，用来减少进入压缩机中的含灰尘量。(2)后冷却器：后冷却器安装在压缩机出口管道上，使压缩机出口处压缩气体温度由140～170°C降低到40～50°C左右，使压缩气体中的水汽油雾汽凝结成水滴和油滴经油水分离器分离出来。(3)油水分离器：油水分离器安装在后冷却器后面，用来分离出油滴、水滴、杂质等。(4)储气罐：储气罐是辅助能源装置，用来稳定能源

4、压力消除压力脉动，并可储存压缩气体，以备急需用。(5)干燥器：它可吸收或排除压编空气中的水分及油分，使湿空气变成干空气。www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲压缩空气站www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲气源系统组成www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲压缩机后冷却器储气罐冷干机粗过滤器精过滤器软启动阀过滤减压阀共用排气消声器可选用不同类型的阀，而且便于维修阀的工作口可连结气缸/气动手指/旋转气缸/阀等等三、气动装置的耗气量及压气机站机组容量的选择多数气动装置是断续工作的，而

5、且其负荷波动性也较大，只有正确的确定空气消耗量，才能合理地选择压气机机组的容量。下面计算一下压气机站应提供的压缩空气量。对每台气动装置来讲，执行元件通常是断续工作的，因而所需的耗气量也是断续的，并且每个耗气元件的耗气量多少也不同，因此在供气系统中，把所有气动元件和装置在一定时间内的平均最大耗气量作为确定压气机站供气量的依据。由于每台气动装置所需工作压力不同，计算用气量应有一个统一的压力标推。一般将不同压力下的压缩空气量转换为一个大气压力下的流量来计量，在大气压力下的空气称为自由空气。压编空气与自由空气的体积流量之

6、间的转换关系为：www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲如果单台气动设备需要的平均耗气量为Qz，则n台气动装置同时工作耗气量应为：Ψ－利用系数K1－漏损系数1.15～1.5K2－备用系数1.2～1.6K3－不均匀系数1.2～1.4www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲§4－2空气净化设备一、后冷却器www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲后冷却器空压机输出的压缩空气温度高达120～180℃,在此温度下，空气中的水分完全呈气态。后冷却器的作用是将空压机出口的高温压缩空气冷却到40℃

7、,并使其中的水蒸气和油雾冷凝成水滴和油滴，以便将其清除。后冷却器有风冷式和水冷式两大类。如图a所示为风冷式后冷却器。它是靠风扇产生冷空气,吹向带散热片的热空气管道，经风冷后,压缩空气的出口温度大约比环境温度高15℃左右。水冷式是通过强迫冷却水沿压缩空气流动方向的反方向流动来进行冷却的,如图b所示。压缩空气出口温度大约比环境温度高10℃左右。后冷却器上应装有自动排水器,以排除冷凝水和油滴等杂质。www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲图b水冷式后冷却器ww

8、w.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲后冷却器a)蛇管式b)列管式www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲二、油水分离器及空气过滤器油水分离的作用是分离压缩空气中的凝结的水分和油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。其结构形式有：环形回转式、撞击并折回式、离心旋转式和水浴式等。www.ysu.edu.cn燕山大学吴晓明教授主讲撞击并折回式油水分离器油水分离器