液壓與氣壓傳動（第3版）課件：氣源裝置與氣動輔助元件

液壓與氣壓傳動

模塊一

液壓傳動模塊二

氣壓傳動模塊三

實訓(xùn)項目氣源裝置及氣動輔助元件10目錄1氣源裝置2氣源凈化裝置3其它輔助元件知識目標1．了解壓縮空氣站的組成；2．掌握空壓機和油霧器的工作原理；3．掌握氣動三聯(lián)件及其它輔助元件的作用。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件能力目標1．能夠正確使用空壓機和油霧器；2．能夠正確安裝氣動三聯(lián)件以及其它氣動輔助元件。

學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件素質(zhì)目標1．培養(yǎng)舉一反三、理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)能力；2．培養(yǎng)提高分析問題與解決問題的能力。

學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件情景導(dǎo)入學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.1.1壓縮空氣站概述10.1氣源裝置壓縮空氣站是氣壓系統(tǒng)動力源裝置，一般規(guī)定：排氣量大于或等于

時，就應(yīng)獨立設(shè)置壓縮空氣站；若排氣量低于

時，可將壓縮機或氣泵直接安裝在主機旁。氣壓傳動系統(tǒng)所使用的壓縮空氣必須經(jīng)過干燥和凈化處理后才能使用，因為壓縮空氣中的水分、油污和灰塵等雜質(zhì)會混合而成膠體雜質(zhì)，若不經(jīng)處理而直接進入管路系統(tǒng)時，可能會產(chǎn)生一些不良后果。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.1.1壓縮空氣站概述10.1氣源裝置圖10-1壓縮空氣站凈化空氣流程圖1-壓縮機2-冷卻器3-分離器4-儲氣罐

5-干燥器6-過濾器7-儲氣罐8-加熱器9-四通閥學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.1.2空氣壓縮機10.1氣源裝置1空氣壓縮機的分類空氣壓縮機的種類很多，按工作原理可分為容積式和動力式兩大類。在氣壓傳動中，一般采用容積式空氣壓縮機。按輸出壓力分為低壓壓縮機（0.2MPa<p≤1MPa）、中壓壓縮機（1MPa<p≤10MPa）、高壓壓縮機(10MPa<p≤100MPa)、超高壓壓縮機(p≥100MPa)按輸出流量分為微型（q<1m3／min）、小型(1m3／min≤q<10m3／min)、中型(10m3／min<q≤100m3／min)、大型(q≥100m3／min)學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.1.2空氣壓縮機10.1氣源裝置1空氣壓縮機的分類按潤滑方式分為有油潤滑（采用潤滑油潤滑，結(jié)構(gòu)中有專門的供油系統(tǒng)）和無油潤滑(不采用潤滑油潤滑，零件采用自潤滑材料制成。如采用無油潤滑的活塞式空壓機中的活塞組件)。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.1氣源裝置10.1.2空氣壓縮機2空氣壓縮機的工作原理圖10-2單級單作用活塞式壓縮機工作原理圖1-排氣閥2-氣缸3-活塞4-活塞桿5-滑塊6-滑道7-連桿8-曲柄9-吸氣閥10-彈簧學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.1.2空氣壓縮機3空氣壓縮機的選用選用空氣壓縮機的依據(jù)是氣動系統(tǒng)所需的工作壓力和流量。目前，氣動系統(tǒng)常用的工作壓力為0.5～0.8MPa，可直接選用額定壓力為0.7MPa～1MPa的低壓空氣壓縮機，特殊場合也可選用中、高壓或超高壓的空氣壓縮機。在確定空氣壓縮機的排氣量時，應(yīng)該滿足各氣動設(shè)備所需的最大耗氣量(應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂煽諝夂臍饬?之和。10.1氣源裝置學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.1空氣過濾器10.2氣源凈化裝置空氣過濾器的作用是濾除壓縮空氣的水分、油滴及雜質(zhì)微粒，以達到氣動系統(tǒng)所要求的凈化程度。過濾的原理是根據(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。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.1空氣過濾器10.2氣源凈化裝置圖10-3空氣過濾器1-旋風葉子2-濾芯3-存水杯4-擋水板5-排水閥學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.2除油器10.2氣源凈化裝置除油器又稱油水分離器，用于分離壓縮空氣中所含的油分和水分，以初步凈化空氣。除油器有撞擊擋板式、環(huán)形回轉(zhuǎn)式、離心旋轉(zhuǎn)式和水浴式等。壓縮空氣從入口進入，受到隔離板等阻擋轉(zhuǎn)而向下流動，再折返向上回升并形成環(huán)形氣流，氣體最后通過除油器上部從出口流出?？諝饬鲃舆^程中，由于油分和水分的密度比空氣大，在慣性力和離心力作用下分離析出，沉降于除油器底部，定期打開閥門排出。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.3空氣干燥器10.2氣源凈化裝置空氣干燥器是吸收和排除壓縮空氣中的水分和部分油分與雜質(zhì)，使?jié)窨諝庾兂筛煽諝猓蓤D10-1可知，從壓縮機輸出的壓縮空氣經(jīng)過冷卻器、除油器和儲氣罐的初步凈化處理后已能滿足一般氣動系統(tǒng)的使用要求。壓縮空氣的干燥方法主要有機械法、離心法、冷凍法和吸附法等。機械和離心法的原理基本上與除油器的工作原理相同。目前在工業(yè)上常用的是冷凍法和吸附法。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.3空氣干燥器10.2氣源凈化裝置冷凍式干燥器它是使用壓縮空氣冷卻到一定的露點溫度，然后析出相應(yīng)的水分，使壓縮空氣達到一定的干燥度。此方法適用于處理低壓大流量、對干干燥度要求不高的壓縮空氣。壓縮空氣的冷卻除用冷凍設(shè)備外也可采用制冷劑直接蒸發(fā)，或用冷卻液間接冷卻的方法。吸附式干燥器它主要是是利用硅膠、活性氧化鋁、焦炭、分子篩等物質(zhì)表面能吸附水分的特性來清除空氣中的水分。由于水分和這些干燥劑之間沒有化學(xué)反應(yīng)所以不需要更換干燥劑，但必須定期再生干燥。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.3空氣干燥器10.2氣源凈化裝置圖10-5不加熱再生式干燥器學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.4后冷卻器10.2氣源凈化裝置后冷卻器安裝在壓縮機出口的管道上，將壓縮機排出的壓縮氣體溫度由140～170℃降到40～50℃,使其中水汽\油霧氣凝結(jié)成水滴和油滴,以便經(jīng)除油器析出。這種冷卻器結(jié)構(gòu)簡單，使用和維修方便，因而被廣泛用于流量較小的場合圖10-6套管式冷卻器學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.4后冷卻器10.2氣源凈化裝置后冷卻器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)主要由一只蛇狀空心盤管和一只盛裝此盤管的圓筒組成。蛇狀盤管可用銅管或鋼管彎制而成，蛇管的表面積也就是該冷卻器的散熱面積。由空氣壓縮機排出的熱空氣由蛇管上部進入通過管外壁與管外的冷卻水進行熱交換，冷卻后，由蛇管下部輸出。圖10-6套管式冷卻器學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.5儲氣罐10.2氣源凈化裝置儲氣罐的作用是消除壓力波動，保證輸出氣流的連續(xù)性；儲存一定數(shù)量的壓縮空氣，調(diào)節(jié)用氣量或以備發(fā)生故障和臨時需要應(yīng)急使用，進一步分離壓縮空氣中的水分和油分。儲氣罐一般采用圓筒狀焊接結(jié)構(gòu)，有立式和臥式兩種，一般以立式居多。立式儲氣罐的高度為其直徑的2~3倍，同時應(yīng)使進氣管在下，出氣管在上，并盡可能加大兩管之間的距離，以利于進一步分離空氣中的油水。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.5儲氣罐10.2氣源凈化裝置每個儲氣罐應(yīng)將有以下附件：1）安全閥。調(diào)整極限壓力，通常比正常工作壓力高10%。2）清理、檢查用的孔口。3）指示儲氣罐罐內(nèi)空氣壓力的壓力表。4）儲氣罐的底部應(yīng)有排放油水的接管。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.2.5儲氣罐10.2氣源凈化裝置在選擇儲氣罐的容積時，一般都是以空氣壓縮機每分鐘的排氣量為依據(jù)選擇的。即當時，取當時，取當時，取后冷卻器、除油器和儲氣罐都屬于壓力容器，制造完畢后，應(yīng)進行水壓試驗。目前，在氣壓傳動中，冷卻器、除油器和儲氣罐三者一體的結(jié)構(gòu)形式已被采用，這使壓縮空氣站的輔助設(shè)備大為簡化。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.1油霧器10.3其它輔助元件1油霧器的工作原理圖10-7油霧器工作原理

油霧器是氣壓系統(tǒng)中一種特殊的注油裝置。其作用是將潤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滑氣動元件的能力。

目前，氣動控制閥、氣缸和氣馬達主要是靠這種帶有霧狀的壓縮空氣來實現(xiàn)潤滑的，其優(yōu)點是方便、干凈、潤滑質(zhì)量高。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.1油霧器10.3其它輔助元件2普通型油霧器結(jié)構(gòu)簡介

壓縮空氣從輸入口進入后，通過立桿1上的小孔進入截止閥座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，因而壓縮空氣就進入儲油杯5的上腔，油面受壓，壓力油經(jīng)吸油管6將單向閥7的閥芯拖起，閥芯上部管道有一個邊長小于閥芯（鋼球）直徑的四方孔，使閥芯不能將上部管道封死，壓力油能不斷的流入視油器9內(nèi)，再滴入立桿1中，被通道中的氣流從小孔

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，可在范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.1油霧器10.3其它輔助元件2普通型油霧器結(jié)構(gòu)簡介圖10-8普通型油霧器1-立桿2-閥芯3-彈簧4-閥座5-儲油杯6-吸油管7-單向閥8-節(jié)流閥9-視油器10-油塞學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.1油霧器10.3其它輔助元件2普通型油霧器結(jié)構(gòu)簡介

油霧器在使用中一定要垂直安裝，它可以單獨使用，也可以與空氣過濾器、減壓閥和油霧器三件聯(lián)合使用，組成氣源調(diào)節(jié)裝置（通常稱之為氣動三聯(lián)件），安裝順序為空氣過濾器—減壓閥—油霧器，不能顛倒，使之具有過濾、減壓和油霧的功能。單獨使用時，安裝在分水濾氣器、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氣缸之間，以免造成浪費。10-9氣動三聯(lián)件學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.2消聲器10.3其它輔助元件1阻性消聲器圖10-10阻性消聲器阻性消聲器主要利用吸聲材料（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。在氣體流動的管道內(nèi)固定吸聲材料，或按一定方式在管道中排列，這就構(gòu)成了阻性消聲器。當氣流流入時，一部分聲音能被吸收材料吸收，起到消聲作用。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.2消聲器10.3其它輔助元件2抗性消聲器

抗性消聲器又稱聲學(xué)濾波器，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，但消聲頻帶窄，對高頻消聲效果差?？剐韵暺髯詈唵蔚慕Y(jié)構(gòu)是一段管件，如將一段粗而長的塑料管接在元件的排氣口，氣流在管道里膨脹、擴散、反射、相互干涉而消聲。3.阻抗復(fù)合消聲器阻抗復(fù)合消聲器是綜合上述兩種消聲器的特點而構(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)起消聲作用。學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.3轉(zhuǎn)換器10.3其它輔助元件1.氣-電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器是將電、液、氣信號進行相互轉(zhuǎn)換的輔助元件，用來控制氣動系統(tǒng)正常工作。

學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.3轉(zhuǎn)換器10.3其它輔助元件1.氣-電轉(zhuǎn)換器圖10-11所示是低壓氣—電轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)。它是把氣信號轉(zhuǎn)換成電信號的元件。硬芯2與焊片1是兩個常斷電觸點。當有一定壓力的氣動信號由信號輸入口進入后，膜片3向上彎曲，帶動硬芯2與限位螺釘11接觸，即與焊片1導(dǎo)通，發(fā)出電信號。氣信號消失后，膜片3帶動硬芯2復(fù)位，觸點斷開，電信號消失。圖10-11低壓氣—電轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)1-焊片2-硬芯3-膜片4-密封墊5-氣動信號輸入孔6，10-螺母7-壓圈8-外殼9-蓋11-限位螺釘學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.3轉(zhuǎn)換器10.3其它輔助元件2.電-氣轉(zhuǎn)換器電-氣轉(zhuǎn)換器的作用正好與氣-電轉(zhuǎn)換器的作用相反，它是將電信號轉(zhuǎn)換成氣信號的裝置。實際上各種電磁換向閥都可作為電-氣轉(zhuǎn)換器學(xué)習(xí)單元十氣源裝置及氣動輔助元件10.3.3轉(zhuǎn)換器10.3其它輔助元件3.氣-液