第12章 气压传动元件

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1、第12章气压传动元件第12章气压传动元件12.1气源装置--空气压缩机12.2气动辅助元件12.3气动控制元件12.3.1压力控制阀12.3.2流量控制阀12.3.3方向控制阀12.4气动执行元件12.4.1气缸12.4.2气马达第12章气压传动元件气压传动元件主要有气源装置、气动辅助元件、气动控制元件和气动执行元件组成。12.1气源装置--空气压缩机气源装置的主体是空气压缩机。是气动系统的动力源。1、分类空气压缩机的种类很多，按照工作原理的不同，可分为容积式和动力式两大类。在气压传动中，多采用容积式空气压缩机。按照结构不同，容积式空气压缩机可分为往复式和旋转式，往复式细分为活塞式和膜片式；旋

2、转式细分为叶片式、螺杆式和涡旋式，其中，最常用的是活塞式空气压缩机，各种类型的压缩机都有不同的特点，应用日益广泛。如20世纪90年代末期问世的涡旋式压缩机，其低噪声、长寿命等方面大大优于其他型式的压缩机，而被誉为“环保型压缩机”，已经得到压缩机行业的关注和公认。第12章气压传动元件第12章气压传动元件2、工作原理容积式空气压缩机的工作原理类似于容积式液压泵。卧式空气压缩机的工作原理如图12-1所示，通过曲柄滑块机构使活塞作往复运动，使气缸内容积的大小发生周期性的变化，从而实现对空气的吸入、压缩和排气过程。3、选用选择空气压缩机的主要依据是气动系统的工作压力和流量。选择工作压力时，考虑到沿程压力

3、损失，气源压力应比气动系统中工作装置所需的最高压力再增大20％左右。至于气动系统中工作压力较低的工作装置，则可采用减压阀减压供气。空气压缩机的输出流量以整个气动系统所需的最大理论耗气量为选择依据，再考虑到泄漏等影响加上一定的余量。第12章气压传动元件a）b）a）压缩机工作原理b）图形符号1－排气阀2－气缸3－活塞4－活塞杆5、6－十字头与滑道7－连杆8－曲柄9－吸气阀图12-1活塞式空气压缩机工作原理第12章气压传动元件气动辅助元件主要有过滤器、干燥器、消声器和油雾器等。由于空气压缩机产生的压缩空气含有油污、水分和灰尘等杂质，必须经过降温、除油、干燥和过滤等一系列处理后才能供气动系统使用。1、

4、冷却器由于压缩气体时，气体体积缩小、压强增大、温度随之升高，因此空气压缩机的排气温度一般可达140°C～170°C。冷却器安装于空气压缩机的排气口，用来冷却排出的压缩空气，并将其中在高温下汽化的水汽、油雾等冷凝成水滴和油滴析出。冷却器有风冷式和水冷式两种，一般采用水冷式。图12-2所示为蛇管式冷却器。热压缩空气在冷水蛇形管外流动，通过管壁冷却。应注意冷却水与热空气的流动方向相反，以达到较佳的冷却效果。除蛇管式外，水冷式冷却器还有套管式、列管式、散热片式和板式等。12.2气动辅助元件第12章气压传动元件a）蛇管式冷却器结构原理图b）图形符号图12-2蛇管式冷却器第12章气压传动元件2、除油器除油

5、器又称为油水分离器，用于分离压缩空气中凝聚的水分和油分等杂质，以初步净化空气。除油器有撞击挡板式、环形回转式、离心旋转式和水浴式等。图12-3所示为撞击挡板式除油器。压缩空气从入口进入，受到隔离板的阻挡转而向下流动，再折返向上回升并形成环形气流，气体最后通过除油器上部从出口流出。空气流动过程中，由于油分和水分的密度比空气大，在惯性力和离心力的作用下被分离析出，沉降于除油器底部，定期打开阀门排出。a）b）图12-3撞击挡板式除油器a）除油器结构原理图b）图形符号第12章气压传动元件3、储气罐储气罐用来储存空气压缩机排出的脉动气体，可以减小输出压缩空气的压力脉动，增大其压力稳定性和连续性，进一步分

6、离其中的水分和油分等杂质，并在空气压缩机意外停机时避免气动系统立即停机。储气罐一般采用圆筒状焊接结构，有立式和卧式两种，大多为立式。如图12-4所示，立式储气罐的高度H为其内径D的2～3倍，进气口在下、出气口在上，而且应尽量使二者间距离较远，以利于分离油水杂质。在生产实践中，冷却器、除油器和储气罐三者一体的结构形式现在已有应用，使得压缩空气站的设备大为简化。a）b）图12-4立式储气罐a）储气罐结构原理图b）图形符号第12章气压传动元件4、干燥器经过冷却器、除油器和储气罐三者初步净化处理后的压缩空气已能满足一般气动系统的使用要求，但对于一些精密机械和仪表等装置，还需进行进一步的干燥和精过滤处理

7、。目前使用的干燥器主要有吸附式、冷冻式和潮解式（吸收式）三种。5、过滤器过滤器用来清除压缩空气中的水分、油分和固体颗粒杂质，按过滤效率由低到高可分为一次过滤器、二次过滤器和高效过滤器三种。一次过滤器也称简易空气过滤器，由壳体和滤芯组成，滤芯材料多为纸质或金属。空气在进入空气压缩机之前必须先经过一次过滤器的过滤。二次过滤器也称空气过滤器或分水滤气器，图12-5所示为其结构简图。压缩空气由输入口引入带