第十章气源装置及气动元件

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1、第十章气源装置及气动元件第一节气源装置第二节气动执行元件第三节气动控制阀第四节气动辅件第五节真空元件第六节气动逻辑元件第七节气动传感器及气动仪表气动系统的组成(1)气源装置是获得压缩空气及压缩空气的存储和净化的装置。其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能；(2)控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环。它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等；(3)执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置，它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马达等;(4)辅助元件是保证元件间的连接及消

2、声等所必须的，它包括管接头及消声器等。(5)气动逻辑元件实现一定逻辑功能的气动元件。气动系统的基本组成示例气压产生装置分水滤气器压力控制阀油雾器方向控制阀消声器流量控制阀汽缸气压的传递、分配和控制即输送系统气压的消耗第一节气源装置气源装置为气动系统提供足够清洁和干燥且具有一定压力和流量，并具有一定净化程度的压缩空气，以满足气压传动和控制的要求，作为驱动气源，可满足执行元件克服负载力（或转矩）并以一定速度（或角速度）运行；作为控制用气源和测量用气源，应保证气动控制元件和气动传感器正常工作，因此它是气动系统的一个重要组成部分。压缩空气站概述气源系统一般由气压发生装置、压缩空气的净化处理装置、传输

3、管路系统和气动三大件组成。气动系统对压缩空气的主要要求：具有一定压力和流量，并具有一定的净化程度。一、空气压缩机compressor空气压缩机将机械能转化为气压能，供气动机械使用。1、按工作原理分：(1)容积式：通过压缩空气的方法，使单位体积内空气分子密度增加，来提高空气的压力。主要有：活塞式、膜片式（作往复运动），螺杆式、转子式（作回转运动）。(2)速度式:通过提高气体分子运动速度的方法，使气体分子具有的动能转换成气体的压力能。主要有：离心式、轴流式和转子式。2、工作原理：活塞式空压机各种空压机3、选用原则依据是气动系统所需要的工作压力和流量两个参数。一般空压机为中压，额定排气压力1MPa

4、；低压空压机排气压力0.2MPa；高压空压机排气压力10MPa。空压机输出流量qVn＝(qVn0+qVn1)/(0.7～0.8)qVn0——配管等处的泄漏量qVn1——工作元件的总流量二、气源净化装置气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有一定压力和足够的流量，具有一定的净化程度。不同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的要求。（一）压缩空气中的油分、水分、灰尘等会产生不良影响：混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易燃物，有引起爆炸的危险，另一方面润滑油被汽化后会形成一种有机酸，对金属设备有腐蚀生锈的作用，影响设备寿命。混在压缩空气中的杂质沉积在元件的通道内，减小了通道面积，增

5、加了管道阻力。严重时会产生阻塞，使气体压力信号不能正常传递，使系统工作不稳定甚至失灵。压缩空气中含有的饱和水分，在一定条件下会凝结成水并聚集在个别管段内。在北方的冬天，凝结的水分会使管道及附件结冰而损坏，影响气动装置正常工作。压缩空气中的灰尘等杂质对运动部件会产生研磨作用，使这些元件因漏气增加而效率降低，影响它们的使用寿命。因此必须要设置除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥的提高压缩空气质量、进行气源净化处理的辅助设备。包括后冷却器、油水分离器、储气罐、干燥器。（二）压缩空气净化设备1、后冷却器结构形式有：列管式蛇管式套管式散热片式将空气压缩机排出具有140℃～170℃的压缩空气降至40℃～5

6、0℃，压缩空气中的油雾和水气亦凝析出来。便于除油器除油和水。冷却方式有水冷和气冷式两种。作用:使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。当压缩空气进入分离器后产生流向和速度的急剧变化，再依靠惯性作用，将密度比压缩空气大的油滴和水滴分离出来。2、油水分离器(除油器)：3、储气罐作用：1）存储一定数量的压缩空气；2）消除压力波动，保证输出气流的连续性和稳定性；3）进一步分离压缩空气中的水分和油份。储气罐应有：安全阀（比工作压力高10%）、清理检查口、压力表及排污口。干燥的方法：冷冻法、吸附法职能符号：注意：不加热再生式干燥器两容器要不定期的交换工作（约5－10min），使吸附剂产生吸附和再

7、生，以得到连续输出的干燥空气。干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分、颗粒杂质等，使压缩空气干燥，用于对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表等。4、干燥器：从空压机输出的压缩空气要通过管路系统被输送到各气动设备上，管路系统如同人体的血管。输送空气的管路配置如设计不合理，将产生下列问题：①压降大，空气流量不足；②冷凝水无法排放；③气动设备动作不良，可靠性降低；④维修保养困难。三、压缩空气的输送－管道