第10章氣源裝置及氣動(dòng)輔助元件

1、液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)第第1010章章氣源裝置及氣動(dòng)輔助元件氣源裝置及氣動(dòng)輔助元件 10.1 氣源裝置氣源裝置10.2 氣源凈化裝置氣源凈化裝置10.3 其他輔助元件其他輔助元件液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.1.1 壓縮空氣站概述壓縮空氣站概述壓縮空氣站：壓縮空氣站：氣壓系統(tǒng)動(dòng)力源裝置，氣壓系統(tǒng)動(dòng)力源裝置，一般規(guī)定：一般規(guī)定：1 1）排氣量大于或等于排氣量大于或等于 時(shí)，就應(yīng)獨(dú)立設(shè)置壓縮空氣站；時(shí)，就應(yīng)獨(dú)立設(shè)置壓縮空氣站； 2 2）若排氣量）若排氣量低于低于 時(shí)，可將壓時(shí)，可將壓 縮機(jī)或氣泵直接安裝在主機(jī)旁?？s機(jī)或氣泵直接安裝在主機(jī)旁。氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)所使用的壓縮空氣必須經(jīng)過(guò)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)

2、所使用的壓縮空氣必須經(jīng)過(guò)干燥和凈干燥和凈 化處理后化處理后才能使用，凈化空氣流程如下圖所示才能使用，凈化空氣流程如下圖所示10.1 氣源裝置氣源裝置 min1263mmin63m液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.1.1 壓縮空氣站概述壓縮空氣站概述10.1 氣源裝置氣源裝置 圖圖10-1 10-1 壓縮空氣站凈化空氣流程圖壓縮空氣站凈化空氣流程圖1-1-壓縮機(jī)壓縮機(jī) 2-2-冷卻器冷卻器 3-3-分離器分離器 4-4-儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐 5-5-干燥器干燥器 6-6-過(guò)濾器過(guò)濾器 7-7-儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐 8-8-加熱器加熱器 9-9-四通閥四通閥 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)1.空氣壓縮機(jī)的分類空氣壓

3、縮機(jī)的分類v按輸出壓力分為按輸出壓力分為低壓低壓壓縮機(jī)（壓縮機(jī)（0.2MPap1MPa0.2MPap1MPa）、）、中中壓壓壓縮機(jī)（壓縮機(jī)（1MPap10MPa1MPap10MPa）、）、高壓高壓壓縮機(jī)壓縮機(jī)(10MPap100MPa)(10MPap100MPa)、超高壓超高壓壓縮機(jī)壓縮機(jī)(p100MPa)(p100MPa)。v按輸出流量分為按輸出流量分為微型微型（q1mq1m3 3minmin）、）、小型小型(1m(1m3 3minq 10mminq 10m3 3min)min)、中型中型(10 m(10 m3 3min q100 mmin q100 m3 3min)min)、大型大型(q1

4、00 m(q100 m3 3min)min)。v按潤(rùn)滑方式分為按潤(rùn)滑方式分為有油潤(rùn)滑有油潤(rùn)滑（采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，結(jié)構(gòu)中（采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，結(jié)構(gòu)中有專門的供油系統(tǒng)）和有專門的供油系統(tǒng)）和無(wú)油潤(rùn)滑無(wú)油潤(rùn)滑( (不采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，不采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，零件采用自潤(rùn)滑材料制成。如采用無(wú)油潤(rùn)滑的活塞式零件采用自潤(rùn)滑材料制成。如采用無(wú)油潤(rùn)滑的活塞式空壓機(jī)中的活塞組件空壓機(jī)中的活塞組件) )。 10.1 氣源裝置氣源裝置10.1.2 空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.1 氣源裝置氣源裝置10.1.2 空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)2. 空氣壓縮機(jī)的工作原理空氣壓縮機(jī)的工作原理 圖圖10-2 10-2 單級(jí)

5、單作用活塞式壓縮機(jī)工作原理圖單級(jí)單作用活塞式壓縮機(jī)工作原理圖1-1-排氣閥排氣閥2-2-氣缸氣缸3-3-活塞活塞4-4-活塞桿活塞桿5-5-滑塊滑塊6-6-滑道滑道7-7-連桿連桿8-8-曲柄曲柄9-9-吸氣閥吸氣閥 10-10-彈簧彈簧液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.1 氣源裝置氣源裝置10.1.2 空氣壓縮機(jī)空氣壓縮機(jī)3. 空氣壓縮機(jī)的選用空氣壓縮機(jī)的選用 選用空氣壓縮機(jī)的選用空氣壓縮機(jī)的依據(jù)依據(jù)是氣動(dòng)系統(tǒng)是氣動(dòng)系統(tǒng)所需的工作壓力和流所需的工作壓力和流量。量。氣動(dòng)系統(tǒng)常用的工作壓力為氣動(dòng)系統(tǒng)常用的工作壓力為0.50.50.8MPa0.8MPa，可直接選用，可直接選用額定壓力為額定壓力為0

6、.7MPa0.7MPa1MPa1MPa的低壓空氣壓縮機(jī)，特殊場(chǎng)合也可的低壓空氣壓縮機(jī)，特殊場(chǎng)合也可選用中、高壓或超高壓的空氣壓縮機(jī)。選用中、高壓或超高壓的空氣壓縮機(jī)。 在確定空氣壓縮機(jī)的在確定空氣壓縮機(jī)的排氣量排氣量時(shí)，應(yīng)該滿足各氣動(dòng)設(shè)備所時(shí)，應(yīng)該滿足各氣動(dòng)設(shè)備所需的需的最大耗氣量最大耗氣量之和。之和。 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.2 氣源凈化裝置氣源凈化裝置10.2.1 空氣過(guò)濾器空氣過(guò)濾器作用：作用：濾除壓縮空氣的水分、油滴及雜濾除壓縮空氣的水分、油滴及雜 質(zhì)微粒，以達(dá)到氣動(dòng)系統(tǒng)所要求質(zhì)微粒，以達(dá)到氣動(dòng)系統(tǒng)所要求 的凈化程度。的凈化程度。原理：原理：根據(jù)固體物質(zhì)和空氣分子的大小根據(jù)固

7、體物質(zhì)和空氣分子的大小 和質(zhì)量不同，利用慣性、阻隔和和質(zhì)量不同，利用慣性、阻隔和 吸附的方法將灰塵和雜質(zhì)與空氣吸附的方法將灰塵和雜質(zhì)與空氣 分離。分離。 圖圖10-3 10-3 普通空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖普通空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.2 氣源凈化裝置氣源凈化裝置10.2.2 除油器除油器作用：作用：分離壓縮空氣中所含的油分分離壓縮空氣中所含的油分 和水分。和水分。原理：原理：當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入除油器后產(chǎn)當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入除油器后產(chǎn) 生流向和速度的急劇變化，生流向和速度的急劇變化， 再依靠慣性作用，將密度比再依靠慣性作用，將密度比 壓縮空氣大的油滴和水滴分壓縮空氣大的油滴和水滴分 離

8、出來(lái)。離出來(lái)。 圖圖10-4 10-4 除油器除油器 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.2 氣源凈化裝置氣源凈化裝置10.2.3 空氣干燥器空氣干燥器作用：作用：吸收和排除壓縮空氣中的吸收和排除壓縮空氣中的 水分和部分油分與雜質(zhì)，使水分和部分油分與雜質(zhì)，使 濕空氣變成干空氣。濕空氣變成干空氣。原理：原理：如如圖，它有兩個(gè)填滿干燥圖，它有兩個(gè)填滿干燥 劑的相同容器?？諝鈴囊粋€(gè)劑的相同容器?？諝鈴囊粋€(gè) 容器的下部流到上部，水分容器的下部流到上部，水分 被干燥劑吸收而得到干燥，被干燥劑吸收而得到干燥， 一部分干燥后的空氣又從另一部分干燥后的空氣又從另 一個(gè)容器的上部流到下部，一個(gè)容器的上部流到下部，

9、 從飽和的干燥劑中把水分帶從飽和的干燥劑中把水分帶 走并放入大氣。實(shí)現(xiàn)了不須走并放入大氣。實(shí)現(xiàn)了不須 外加熱源而使吸附劑再生。外加熱源而使吸附劑再生。圖圖10-5 10-5 不加熱再生式干燥器不加熱再生式干燥器 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.2 氣源凈化裝置氣源凈化裝置10.2.4 后冷卻器后冷卻器后冷卻器后冷卻器安裝在壓縮機(jī)出安裝在壓縮機(jī)出口的管道上，將壓縮機(jī)排口的管道上，將壓縮機(jī)排出的壓縮氣體溫度由出的壓縮氣體溫度由140140170170降到降到404050,50,使其中水汽、油霧氣凝結(jié)使其中水汽、油霧氣凝結(jié)成水滴和油滴成水滴和油滴, ,以便經(jīng)除以便經(jīng)除油器析出。油器析出。圖圖10-

10、610-6 套管式冷卻器套管式冷卻器 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.2 氣源凈化裝置氣源凈化裝置10.2.5 儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐作用：作用：消除壓力波動(dòng)，保證輸出氣流的連續(xù)性；儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空消除壓力波動(dòng)，保證輸出氣流的連續(xù)性；儲(chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空 氣，調(diào)節(jié)用氣量或以備發(fā)生故障和臨時(shí)需要應(yīng)急使用；進(jìn)一步分離壓氣，調(diào)節(jié)用氣量或以備發(fā)生故障和臨時(shí)需要應(yīng)急使用；進(jìn)一步分離壓 縮空氣中的水分和油分?？s空氣中的水分和油分。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：圓筒狀焊接，有立式和臥式兩種，一般以立式居多。立式儲(chǔ)氣罐圓筒狀焊接，有立式和臥式兩種，一般以立式居多。立式儲(chǔ)氣罐 的高度為其直徑的倍，同時(shí)應(yīng)使進(jìn)氣管在下，出氣管在上，并盡

11、可能的高度為其直徑的倍，同時(shí)應(yīng)使進(jìn)氣管在下，出氣管在上，并盡可能 加大兩管之間的距離，以利于進(jìn)一步分離空氣中的油水。加大兩管之間的距離，以利于進(jìn)一步分離空氣中的油水。要求：要求：每個(gè)儲(chǔ)氣罐應(yīng)將有以下附件：每個(gè)儲(chǔ)氣罐應(yīng)將有以下附件： （1 1）安全閥。調(diào)整極限壓力，通常比正常工作壓力高。）安全閥。調(diào)整極限壓力，通常比正常工作壓力高。 （2 2）清理、檢查用的孔口。）清理、檢查用的孔口。 （3 3）指示儲(chǔ)氣罐罐內(nèi)空氣壓力的壓力表。）指示儲(chǔ)氣罐罐內(nèi)空氣壓力的壓力表。 （4 4）儲(chǔ)氣罐的底部應(yīng)有排放油水的接管。）儲(chǔ)氣罐的底部應(yīng)有排放油水的接管。選擇：選擇：選擇儲(chǔ)氣罐的容積時(shí)，一般都是以空氣壓縮機(jī)每分鐘

12、的排氣量為選擇儲(chǔ)氣罐的容積時(shí)，一般都是以空氣壓縮機(jī)每分鐘的排氣量為 依據(jù)選擇的。依據(jù)選擇的。 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.3 其他輔助元件其他輔助元件10.3.1 油霧器油霧器油霧器：油霧器：氣壓系統(tǒng)中一種特殊氣壓系統(tǒng)中一種特殊 的注油裝置。的注油裝置。作用：作用：將潤(rùn)滑油噴射成霧狀并將潤(rùn)滑油噴射成霧狀并 混合于壓縮空氣中，使混合于壓縮空氣中，使 該壓縮空氣具有潤(rùn)滑氣該壓縮空氣具有潤(rùn)滑氣 動(dòng)元件的能力。動(dòng)元件的能力。應(yīng)用：應(yīng)用：氣動(dòng)控制閥、氣缸和氣氣動(dòng)控制閥、氣缸和氣 動(dòng)馬達(dá)動(dòng)馬達(dá) 主要是靠這種帶主要是靠這種帶 有霧狀的壓縮空氣來(lái)實(shí)有霧狀的壓縮空氣來(lái)實(shí) 現(xiàn)潤(rùn)滑的?，F(xiàn)潤(rùn)滑的。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：方

13、便、干凈、潤(rùn)滑質(zhì)量方便、干凈、潤(rùn)滑質(zhì)量 高。高。 圖圖10-7 油霧器工作原理油霧器工作原理液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.3 其他輔助元件其他輔助元件10.3.1 油霧器油霧器10-8 10-8 普通型油霧器結(jié)構(gòu)普通型油霧器結(jié)構(gòu) 油霧器的安裝：油霧器的安裝：使用中一定要垂使用中一定要垂 直安裝。直安裝。使用：使用：可以單獨(dú)使用，也可以與可以單獨(dú)使用，也可以與空氣過(guò)濾器、減壓閥和油霧器三空氣過(guò)濾器、減壓閥和油霧器三件聯(lián)合使用，組成氣源調(diào)節(jié)裝置件聯(lián)合使用，組成氣源調(diào)節(jié)裝置（通常稱之為氣動(dòng)三聯(lián)件）。（通常稱之為氣動(dòng)三聯(lián)件）。安裝順序：安裝順序：空氣過(guò)濾器空氣過(guò)濾器減壓減壓閥閥油霧器，不能顛倒，使

14、之具油霧器，不能顛倒，使之具有過(guò)濾、減壓和油霧的功能。單有過(guò)濾、減壓和油霧的功能。單獨(dú)使用時(shí)，安裝在分水濾氣器、獨(dú)使用時(shí)，安裝在分水濾氣器、減壓閥之后，盡量靠近換向閥，減壓閥之后，盡量靠近換向閥，應(yīng)避免把油霧器安裝在換向閥與應(yīng)避免把油霧器安裝在換向閥與氣缸之間，以免造成浪費(fèi)。氣缸之間，以免造成浪費(fèi)。 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.3 其他輔助元件其他輔助元件10.3.2 消聲器消聲器圖10-9 阻性消聲器的結(jié)果示意圖消聲器：消聲器：指能阻止聲音傳播而允許指能阻止聲音傳播而允許 氣流通過(guò)的一種氣動(dòng)元件。氣流通過(guò)的一種氣動(dòng)元件。原因：原因：氣壓傳動(dòng)裝置的噪聲一般都?xì)鈮簜鲃?dòng)裝置的噪聲一般都 比較

15、大，尤其當(dāng)壓縮氣體直接比較大，尤其當(dāng)壓縮氣體直接 從氣缸或閥中排向大氣，較高從氣缸或閥中排向大氣，較高 的壓差使氣體體積膨脹，產(chǎn)生的壓差使氣體體積膨脹，產(chǎn)生 渦流，引起氣體的振動(dòng)，發(fā)出渦流，引起氣體的振動(dòng)，發(fā)出 強(qiáng)烈的噪聲。強(qiáng)烈的噪聲。分類：分類：阻性消聲器、抗性消聲器、阻性消聲器、抗性消聲器、 阻抗復(fù)合消聲器。阻抗復(fù)合消聲器。1. 阻性消聲器阻性消聲器 如右圖如右圖 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.3 其他輔助元件其他輔助元件10.3.2 消聲器消聲器2. 抗性消聲器：抗性消聲器：又稱又稱聲學(xué)濾波器聲學(xué)濾波器，是根據(jù)聲學(xué)濾波，是根據(jù)聲學(xué)濾波 原理制造的，它具有良好的低頻消聲性能，但消原理制

16、造的，它具有良好的低頻消聲性能，但消聲頻帶窄，對(duì)高頻消聲效果差?？剐韵暺髯詈?jiǎn)聲頻帶窄，對(duì)高頻消聲效果差。抗性消聲器最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)是一段管件，如將一段粗而長(zhǎng)的塑料管單的結(jié)構(gòu)是一段管件，如將一段粗而長(zhǎng)的塑料管接在元件的排氣口，氣流在管道里膨脹、擴(kuò)散、接在元件的排氣口，氣流在管道里膨脹、擴(kuò)散、反射、相互干涉而消聲。反射、相互干涉而消聲。3. 阻抗復(fù)合消聲器：阻抗復(fù)合消聲器：綜合上述兩種消聲器的特點(diǎn)而綜合上述兩種消聲器的特點(diǎn)而構(gòu)成的，這種消聲器既有阻性吸聲材料，又有抗構(gòu)成的，這種消聲器既有阻性吸聲材料，又有抗性消聲器的干涉等作用，能在很寬的頻率范圍內(nèi)性消聲器的干涉等作用，能在很寬的頻率范圍內(nèi)起消聲作用

17、。起消聲作用。 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)10.3 其他輔助元件其他輔助元件10.3.3 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器10-10 10-10 低壓氣低壓氣電轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)電轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)換器：將電、液、氣信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的輔助元件，用來(lái)轉(zhuǎn)換器：將電、液、氣信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的輔助元件，用來(lái) 控制氣動(dòng)系統(tǒng)正常工作。控制氣動(dòng)系統(tǒng)正常工作。1. 氣氣- -電轉(zhuǎn)換器電轉(zhuǎn)換器 液壓與氣壓傳動(dòng)液壓與氣壓傳動(dòng)2. 電電- -氣轉(zhuǎn)換器氣轉(zhuǎn)換器 電電-氣轉(zhuǎn)換器的作用正好與氣氣轉(zhuǎn)換器的作用正好與氣-電轉(zhuǎn)換器的作用相反，它是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換電轉(zhuǎn)換器的作用相反，它是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣信號(hào)的裝置。實(shí)際上各種電磁換向閥都可作為電成氣信號(hào)的裝置。實(shí)際上各種電磁換向閥都可作為電-氣轉(zhuǎn)換器。氣轉(zhuǎn)換器。3. 氣氣- -液轉(zhuǎn)換器：液轉(zhuǎn)換器：把氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)的裝置。把氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信