氣源裝置及輔助元件

氣源裝置及輔助元件第1頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§11.1氣源裝置一、壓縮空氣站概述壓縮空氣站是氣動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源裝置。一般規(guī)定：（1）排氣量≥6~12m3/min時(shí)，應(yīng)獨(dú)立設(shè)置壓縮空氣站；（2）排氣量<6m3/min時(shí)，壓縮機(jī)或氣泵直接安裝在主機(jī)旁。

氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)用壓縮空氣須經(jīng)過干燥和凈化處理后才能使用。原因：壓縮空氣中的水分、油污和灰塵等雜質(zhì)會(huì)混合而成膠體渣質(zhì)。第2頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一不良后果：（必須干燥、凈化處理）（1）油液揮發(fā)的油蒸氣聚集在儲(chǔ)氣罐中形成易燃易爆物，造成事故。（2）油液被高溫汽化后形成有機(jī)酸，對(duì)金屬器件起腐蝕作用。（3）油、水和灰塵的混合物沉積在管道內(nèi)將減小管子內(nèi)徑，使氣阻增大或管路堵塞。（4）在氣溫比較低時(shí)，水汽凝結(jié)后會(huì)使管道及附件因凍結(jié)而損壞，或造成氣流不暢通以及產(chǎn)生誤動(dòng)作。（5）較大的雜質(zhì)顆粒會(huì)引起氣缸、氣馬達(dá)、氣控閥等元件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的磨損，從而降低設(shè)備的使用壽命；或者堵塞控制元件的通道，直接影響元件的性能，甚至使控制失靈。第3頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

壓縮空氣站的凈化流程裝置（圖10-1）第4頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、空氣壓縮機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源，把電機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣壓能輸送給氣動(dòng)系統(tǒng)。種類：（按工作原理分）容積式、速度式（葉片式）兩種。（1）容積式壓縮機(jī)——壓縮機(jī)內(nèi)部的工作容積被縮小來提高氣體壓力，使單位體積內(nèi)氣體的分子密度增加而形成的。具體有：活塞式、膜片式和螺桿式。（2）速度式壓縮機(jī)——?dú)怏w分子在高速流動(dòng)時(shí)突然受阻而停滯下來提高氣體壓力，使動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能而達(dá)到的。具體有：離心式和軸流式等。使用最廣泛的是活塞式壓縮機(jī)。第5頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§11.2氣源凈化裝置一、空氣過濾器在空氣進(jìn)入壓縮機(jī)之前，必須經(jīng)過空氣過濾器。過濾原理——根據(jù)固體物質(zhì)和空氣分子的大小和質(zhì)量不同，利用慣性、阻隔和吸附的方法將灰塵和雜質(zhì)與空氣分離?？諝膺^濾器組成：殼體和濾芯工作原理：壓縮空氣從輸入口進(jìn)入，被引入旋風(fēng)葉子1，并產(chǎn)生強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)?？諝庵休^大的水、油滴和灰塵依靠自身的慣性與存水杯3的內(nèi)壁碰撞，并分離沉到杯底。微?；覊m和霧狀水汽則由濾芯2濾除。為防止氣體旋轉(zhuǎn)將存水杯中積存的污水卷起，在濾芯下部設(shè)有擋水板4。第6頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、除油器作用：分離壓縮空氣中所含的油分和水分。工作原理：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，再依靠慣性作用，將密度比壓縮空氣大的油滴和水滴分離出來。壓縮空氣進(jìn)入除油器后，氣流轉(zhuǎn)折下降，然后上升，依靠轉(zhuǎn)折時(shí)的離心力的作用析出油滴和水滴。三、空氣干燥器（進(jìn)一步除油水）干燥方法：機(jī)械法、離心法、冷凍法、吸附法等。機(jī)械和離心除水法的原理與除油器的工作原理相同。常用：冷凍法和吸附法。第7頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、后冷卻器作用：將空氣壓縮機(jī)排出的氣體冷卻并除去水分。一般采用蛇管式或套管式冷卻器。蛇管式冷卻器的結(jié)構(gòu)：由一只蛇狀空心盤管和一只盛裝此盤管的圓筒組成。套管式冷卻器：壓縮空氣在外管與內(nèi)管之間流動(dòng)，內(nèi)、外管之間由支承架來支承。這種冷卻器流通截面小，易達(dá)到高速流動(dòng)，有利于散熱冷卻。第8頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一五、儲(chǔ)氣罐作用：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。結(jié)構(gòu)：圓筒狀焊接結(jié)構(gòu)，有立式和臥式兩種，以立式居多。儲(chǔ)氣罐的容積Vc選擇：以空氣壓縮機(jī)每分鐘的排氣量q為依據(jù)進(jìn)行選擇，即：（1）當(dāng)q<6.0m3/min時(shí)，取Vc=1.2m3；（2）當(dāng)q=6.0~30m3/min時(shí)，取Vc=1.2~4.5m3；（3）當(dāng)q>30m3/min時(shí)，取Vc=4.5m3。第9頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§11.3其它輔助元件一、油霧器作用：以壓縮空氣為動(dòng)力，將潤(rùn)滑油噴射成霧狀并混合于壓縮空氣中，使該壓縮空氣具有潤(rùn)滑氣動(dòng)元件的能力。應(yīng)用場(chǎng)合：氣動(dòng)控制閥，氣缸和氣馬達(dá)靠這種帶有油霧的壓縮空氣實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑。優(yōu)點(diǎn)：方便、干凈、潤(rùn)滑質(zhì)量高。圖11-10普通型油霧器的結(jié)構(gòu)圖。第10頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一壓縮空氣從輸入口進(jìn)入后，通過小孔a

（立桿1上）→截止閥座4的腔內(nèi)，在截止閥的閥芯2上下表面形成壓力差，此壓力差被彈簧3的部分彈簧力所平衡，而使閥芯處于中間位置，因而壓縮空氣就進(jìn)入儲(chǔ)油杯5的上腔c，油面受壓，壓力油經(jīng)吸油管6將單向閥7的閥芯托起，閥芯上部管道有一個(gè)邊長(zhǎng)小于閥芯（鋼球）直徑的四方孔，使閥芯不能將上部管道封死，壓力油能不斷地流入視油器9內(nèi)，再滴入立桿1中，被通道中的氣流從小孔

b中引射出來，霧化后從輸出口輸出。視油器上部的節(jié)流閥8用以調(diào)節(jié)滴油量，可在0~200滴/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（正壓法）油霧器的主要性能指標(biāo)（1）流量特性（2）起霧空氣流量（3）油霧粒徑（4）加油后恢復(fù)滴油時(shí)間第11頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一油霧器在使用中一定要垂直安裝，可以單獨(dú)使用。也可以空氣過濾器、減壓閥和油霧器三件聯(lián)合使用，組成氣源調(diào)節(jié)裝置（通常稱氣動(dòng)三大件），使之具有過濾、減壓和油霧的功能。聯(lián)合使用時(shí)，順序?yàn)榭諝膺^濾器—減壓閥—油霧器（不能顛倒）。安裝注意：氣源調(diào)節(jié)裝置應(yīng)盡量靠近氣動(dòng)設(shè)備附近，距離不應(yīng)大于５cm。氣源處理三聯(lián)件示意第12頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、消聲器作用：消除噪聲。尤其當(dāng)壓縮氣體從氣缸或閥中排向大氣，較高的壓差使氣體體積膨脹，產(chǎn)生渦流，引起氣體的振動(dòng)，發(fā)出強(qiáng)烈的噪聲。種類：阻性消聲器、抗性消聲器、阻抗復(fù)合消聲器三大類。1、阻性消聲器利用吸聲材料（玻璃纖維、毛氈、泡沫塑料、燒結(jié)金屬、燒結(jié)陶瓷以及燒結(jié)塑料等）來降低噪聲。2、抗性消聲器根據(jù)聲學(xué)濾波器原理制造，低頻消聲性能良好但消聲頻帶窄，高頻消聲效果差。3、阻抗復(fù)合消聲器綜合上述兩種消聲器的特點(diǎn)而構(gòu)成的，既有阻性吸聲材料，又有抗性消聲器的干涉作用，能在很寬的頻率范圍內(nèi)起消聲作用。第13頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、轉(zhuǎn)換器

在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，也有發(fā)信、控制和執(zhí)行部分，其控制部分工作介質(zhì)為氣體，而信號(hào)傳感部分和執(zhí)行部分不一定全用氣體，可能用電或液體傳輸這就要通過轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換。常用的轉(zhuǎn)換器有：氣－電、電－氣、氣－液等。1、氣—電轉(zhuǎn)換器及電氣轉(zhuǎn)換器氣—電轉(zhuǎn)換器將壓縮空氣的氣信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的裝置，用氣信號(hào)（氣體壓力）接通或斷開電路（壓力繼電器）。分類：低壓型（0~0.1MPa）、中壓型（0~0.6MPa）和高壓型（>1.0MPa）。電—?dú)廪D(zhuǎn)換器作用正好與氣—電轉(zhuǎn)換器的作用相反，是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣信號(hào)的裝置。各種電磁換向閥都是電氣轉(zhuǎn)換器。

第14頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、氣液轉(zhuǎn)換器氣動(dòng)系統(tǒng)中常用氣—液阻尼缸、或用液壓缸作執(zhí)行元件，以求獲得較平穩(wěn)的速度，氣—液轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)。種類：（1）直接作用式，即在一筒式容器內(nèi)，壓縮空氣直接作用在液面上，或通過活塞、隔膜等作用在液面上。（2）換向閥式，它是氣控液壓換向閥。（注：采用氣控液壓換向閥，需要另備液壓源）。第15頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、程序器一種控制裝置。作用：儲(chǔ)存各種預(yù)定的工作程序，按預(yù)先制定的特定順序發(fā)出信號(hào)，使其它控制裝置或執(zhí)行機(jī)構(gòu)以需要的次序自動(dòng)動(dòng)作。種類：時(shí)間程序器、行程程序器（1）時(shí)間程序器依據(jù)