气源装置及系统-1
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气源装置及辅助元件
存一定数量的压缩空气，减 少气源输出气流脉动，增加 气流连续性，减弱空气压缩 机排出气流脉动引起的管道 振动；进一步分离压缩空气 中的水分和油分。贮气罐的 结构图如图 所示。
第三节 气源装置及辅件
4. 干燥器 干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分和颗粒杂质等， 使压缩空气干燥，提供的压缩空气，用于对气源质量要求较高的气动装 置、气动仪表等。压缩空气干燥方法主要采用吸附、离心、机械降水及 冷冻等方法。干燥器的结构图如图所示。
1—空气压缩机 2—后冷却器 3—油水分离器 4、7—贮气罐 5—干燥器 6—过滤器 8—加热器 9—
四通阀
第三节 气源装置及辅件
图中，1为空气压缩机，用以产生压缩空气，一般由电动机带动。其吸气口装有 空气过滤器，以减少进入空气压缩机内气体的杂质量。2为后冷却器，用以降温冷 却压缩空气，使气化的水、油凝结起来。3为油水分离器，用以分离并排出降温冷 却凝结的水滴、油滴、杂质等。4为贮气罐，用以贮存压缩空气，稳定压缩空气的 压力，并除去部分油分和水分。5为干燥器，用以进一步吸收或排除压缩空气中的 水分及油分，使之变成干燥空气。6为过滤器，用以进一步过滤压缩空气中的灰尘、 杂质颗粒。7为贮气罐。贮气罐4输出的压缩空气可用于一般要求的气压传动系统， 贮气罐7输出的压缩空气可用于要求较高的气动系统（如气动仪表及射流元件组成 的控制回路等）。8为加热器，可将空气加热，使热空气吹入闲置的干燥器中进行 再生，以备干燥器Ⅰ、Ⅱ交替使用。9为四通阀，用于转换两个干燥器的工作状态。
的水分、油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。油水分离器的结构形式 有环形回转式，撞击折回式、离心旋转式、水浴式以及以上形式的组合使 用等。油水分离器主要利用回转离心、撞击、水浴等方法使水滴、油滴及 其它杂质颗粒从压缩空气中分离出来。撞击折回式油水分离器结构形式如 图所示。
第三节 气源装置及辅件
4. 干燥器 干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分和颗粒杂质等， 使压缩空气干燥，提供的压缩空气，用于对气源质量要求较高的气动装 置、气动仪表等。压缩空气干燥方法主要采用吸附、离心、机械降水及 冷冻等方法。干燥器的结构图如图所示。
1—空气压缩机 2—后冷却器 3—油水分离器 4、7—贮气罐 5—干燥器 6—过滤器 8—加热器 9—
四通阀
第三节 气源装置及辅件
图中，1为空气压缩机，用以产生压缩空气，一般由电动机带动。其吸气口装有 空气过滤器，以减少进入空气压缩机内气体的杂质量。2为后冷却器，用以降温冷 却压缩空气，使气化的水、油凝结起来。3为油水分离器，用以分离并排出降温冷 却凝结的水滴、油滴、杂质等。4为贮气罐，用以贮存压缩空气，稳定压缩空气的 压力，并除去部分油分和水分。5为干燥器，用以进一步吸收或排除压缩空气中的 水分及油分，使之变成干燥空气。6为过滤器，用以进一步过滤压缩空气中的灰尘、 杂质颗粒。7为贮气罐。贮气罐4输出的压缩空气可用于一般要求的气压传动系统， 贮气罐7输出的压缩空气可用于要求较高的气动系统（如气动仪表及射流元件组成 的控制回路等）。8为加热器，可将空气加热，使热空气吹入闲置的干燥器中进行 再生，以备干燥器Ⅰ、Ⅱ交替使用。9为四通阀，用于转换两个干燥器的工作状态。
的水分、油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。油水分离器的结构形式 有环形回转式，撞击折回式、离心旋转式、水浴式以及以上形式的组合使 用等。油水分离器主要利用回转离心、撞击、水浴等方法使水滴、油滴及 其它杂质颗粒从压缩空气中分离出来。撞击折回式油水分离器结构形式如 图所示。
现代气动技术
2．工作原理
(1)活塞式空压机: 这是最常用的空压机形式。工 作原理如图8—2所示。 图8—2是单级活塞式空压机， 常用于需要0.3-0.7MPa压力范 围的系统。单级空压机压力超 过0.6MPa，产生的热量太大， 空压机工作效率太低，故常使 用两级活塞式空压机，如图8— 3所示。若最终压力为1.0MPa， 则第1级通常压缩至0.3MPa。 设置中间冷却器是为了降低第2 级活塞的进口空气湿度，以提 高空压机的工作效率。
第一节 空气压缩机
1.作用和分类:
空气压缩机(简称空压机)的作用是将电能转化成压缩空气的压力能， 供气动设备使用。空压机按压力高低可分成低压型(0.2—1.MPa)、中压型 (1.0-10MPa)和高压型(>l0MPa) 按工作原理可分成：
通过缩小气体的体积来提高气体的压力的方法称为容积型。提高气体 的速度，让动能转 化成压力能，来提高气体压力的方法称为速度型。速 度型也称为透平型或涡轮型。
代气动现技术ຫໍສະໝຸດ 气压传动技术气压传动是以流体（压缩空气） 为工作介质进行能量传递和控制的 一种传动形式。利用各种元件组成 不同功能的回路，再由若干个基本 回路有机地组合成能完成一控制功 能的传动系统来进行能量的传递、 转换和控制，以满足机电设备对各 种运动和动力的要求。
第1章 气源设备
产生、处理和贮存压缩空气的设备称为气源设备。由气 源设备组成的系统称为气源系典型的气源系统如图8—1所示。 通过电动机驱动的空气压缩机，将大气压力状态下的空气 压缩成较高的压力，输送给气动系统。
气源装置及辅助元件
气源装置 一、气源装置的作用和工作原理 一般气源装置通常由以下几个部份组成： 1)空气压缩机。 2)储存、净化压缩空气的装置和设备。3)传 输压缩空 气的管路 系统。
气源装置
企业培训师
工业用气 5
6
23
4
7
1
甲
乙
气动装置 仪表用气
1 为空气压缩机，一般由电动机带动，其吸气口装有空气过滤器。 2 为后冷却器，用以冷却压缩空气，使汽化的水凝结出来。
企业培训师
工业用气 5
6
23
4
7
1
甲
乙
气动装置 仪表用气
3 为油水分离器，用以分离并排出降温冷却的水滴、油滴、杂质等。
4 为贮气罐，用以贮存压缩空气，稳定压缩空气的压力，并除去部分油分和水 分。
企业培训师
螺杆式空压机工作原理
两相互啮全的螺旋转子以相反方 向运动，它们当中的自由空间的容积 逐渐增大时，空气经开启进气口的空 气调节阀进入空压机。
在输送过程中，啮合面向排气端 移动。 当转子的啮合端转到与机壳排气口相 通时，被压缩的气体开始排出。
企业培训师
气源净化装置
由于空压机从大 气中直接吸入空气， 因而不可避免地使压 缩空气中存在大量的 杂质。设置气源净化 装置是必要的。压缩 空气的净化方法见表表
企业培训师
滑片式空压机工作原理
滑片式空压机的转子偏心地安装在定子 内，一组滑片插在转子的放射槽内。当转子 旋转时，各滑片主要靠离心作用紧贴在定子 内壁。转子回转过程中，从左下侧吸气，从 上侧的输出口排出压缩空气。
为防止压缩空气中的杂质进入气动系统 ，在空压机的输出口设置油雾分离器和冷却 装置，以便把油水从压缩空气中分离出来， 输出洁净的压缩空气。
气源及气源装置
主讲: 江保民
一、教学目标企 业 培 训 师
掌握： 1.气源装置的组成和作用原理
了解: 1. 空气的性质 2. 各辅助元件过滤器、油雾器、消声器、转
第五章 气源系统及净化处理装置
它有两个填满吸附剂的 桶并联，当左边的桶将 空气中的水分吸附输出 干燥空气到供气系统。 同时，右边的就进行再 生程序，如此交替循环 使用。吸附剂再生方法 有加热再生和无热再生 两种。
注意事项
吸附干燥器在使用时，应在其输出端安装 精密过滤器，以防止吸附剂在压缩空气的 不断冲击下产生的粉末混入压缩空气。并 要减少进入干燥器的湿空气中的油份，以 防止油粘附在吸附剂表面使吸附剂降低吸 附能力，产生所谓“油中毒”现象。
1、冷冻式干燥器
冷冻式空气干燥器的工作原理是：是湿空气冷 却到其露点温度以下，使空气中水蒸气凝结成 水滴并清除出去，然后再将压缩空气加热至环 境温度输送出去。
进入干燥器的空气 首先进入再热器预冷 却，然后，空气再进 入制冷器，使空气进 一步冷却到2~5℃， 使空气中含有的气态 水份、油份等由于温 度的降低而大量进一 步地析出，经冷凝水 分离器排出。冷却后 的空气再进入热交换 器加热输出。
视油器9上部和节流阀8用以调节滴油量，可在0 ～200滴/min范围内调节。
普通型油雾器能在进气状态下加油，这时只要拧松油塞 10后，油杯上腔c便通大气，同时输入进来的压缩空气将 截止阀阀芯2压在截止阀座4上，切断压缩空气进入c腔的 通道。又由于吸油管6中单向阀7的作用，压缩空气也不会 从吸油管倒灌到油杯中，所以就可以在不停气状态下向油 塞口加油，加油完毕，拧上油塞。
（2）、按结构形式分类
（3）、按空压机输出压力大小分类
低压空压机 0.2~1.0MPa 中压空压机 1.0~10 MPa 高压空压机 10~100 MPa 超高压空压机 >100 MPa
（4）、按空压机输出流量分类
微型 小型 中型 大型
<1m3/min 1~10 m3/min 10~100 m3/min >100 m3/min
第十章 气源装置及气动辅助元件
授课内容具体措施第十章气源装置及气动辅助元件本章重点1．空气压缩机的工作原理2．气源净化装置及气动辅助元件的作用本章难点气源净化装置的组成及作用气源装置是气压传动系统的动力部分，这部分元件性能的好坏直接关系到气压传动系统能否正常工作；气动辅助元件更是气压传动系统正常工作必不可少的组成部分。
第一节气源装置一、压缩空气站压缩空气站是气压系统的动力源装置。
排气量≥6~12m3/min时，应独立设置压缩空气站；排气量＜6m3/min时，可将空压机或气泵安装在主机旁。
压缩空气在使用之前必须经过干燥和净化处理后才能使用，压缩空气中混有的水分、油污等杂质若进入管道系统，将导致机器和控制装置发生故障，损害产品，增加系统的维护成本。
对于一般的压缩空气站，除空气压缩机外，还必须设置过滤器、后冷却器、油水分离器和储器罐等净化装置，其流程装置，见下图：图10—1 气源系统组成示意图1—空气压缩机2—后冷却器3—油水分离器4，7—储器罐5—干燥器6—过滤器二、空气压缩机空压机是气压发生装置，利用空气压缩机将电动机机械能气体压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。
1．分类按工作原理主要分为容积式和速度式两类。
①容积式：压缩气体的体积，是单位体积内气体分子密度增加提高压缩空气的动力。
图10—2活塞式空气压缩机工作原理图1—排气阀2—缸体3—活塞4—活塞杆5—滑块6—滑道7、8—曲柄连杆机构9—吸气阀10—弹簧空压机相当于液压传动中的动力元件液压泵！活塞式空气压缩机应用广泛，原理类似液压泵！即：通过曲柄滑块机构带动活塞的往复运动使气缸的体积增大或减小，从而通过吸排气阀实现吸气和排气。
②速度式：通过提高气体分子的运动速度，使动能转化为压力能来提高压缩空气的动力。
2．选用原则主要根据气压传动系统需要的两个主要参数：工作压力p和流量q。
选用方法可以查询相关手册。
气源装置及气动元
气源装置及气动元件
• 气源装置介绍 • 气动元件介绍 • 气源装置与气动元件的比较与选择 • 气源装置及气动元件的发展趋势与未
来展望
01
气源装置介绍
气源装置的定义与作用
定义
气源装置是气动系统的核心组成 部分，用于产生和提供压缩空气 。
作用
为气动元件和气动系统提供稳定 、可靠的气源，满足各种气动设 备和装置的工作需求。
第四季度
高压化
随着工业生产对气动系 统压力需求的提高，气 源装置及气动元件正向 高压化方向发展，以提 高气动系统的输出力和 工作效率。
集成化
为了简化气动系统的结 构，降低成本和体积， 气源装置及气动元件正 趋向于集成化设计，将 多个功能集成于一个元
件中。
智能化
随着传感器、微处理器 等技术的进步，气源装 置及气动元件正逐步实 现智能化，能够实时监 测和控制气动系统的运 行状态，提高系统的稳
气源装置的组成与分类
组成
气源装置通常由空气压缩机、储气罐 、干燥机、过滤器等组成。
分类
根据结构和功能的不同，气源装置可 分为活塞式、螺杆式、滑片式等类型 。
气源装置的工作原理与特点
工作原理
空气经过滤器去除杂质后进入空气压缩机，经过压缩后进入 储气罐储存，再经过干燥机干燥处理后，通过输气管路供给 气动设备和装置使用。
03
考虑维护和保养的便利 性，选择易于维护和保 养的气源装置和气动Fra bibliotek 件。04
考虑安全性能，选择符 合安全标准、经过认证 的气源装置和气动元件。
不同应用场景下的气源装置与气动元件选择建议
工业自动化生产线
物流输送系统
选择高性能、稳定可靠的气源装置和气动 元件，以满足生产线的连续、高效运行需 求。
• 气源装置介绍 • 气动元件介绍 • 气源装置与气动元件的比较与选择 • 气源装置及气动元件的发展趋势与未
来展望
01
气源装置介绍
气源装置的定义与作用
定义
气源装置是气动系统的核心组成 部分，用于产生和提供压缩空气 。
作用
为气动元件和气动系统提供稳定 、可靠的气源，满足各种气动设 备和装置的工作需求。
第四季度
高压化
随着工业生产对气动系 统压力需求的提高，气 源装置及气动元件正向 高压化方向发展，以提 高气动系统的输出力和 工作效率。
集成化
为了简化气动系统的结 构，降低成本和体积， 气源装置及气动元件正 趋向于集成化设计，将 多个功能集成于一个元
件中。
智能化
随着传感器、微处理器 等技术的进步，气源装 置及气动元件正逐步实 现智能化，能够实时监 测和控制气动系统的运 行状态，提高系统的稳
气源装置的组成与分类
组成
气源装置通常由空气压缩机、储气罐 、干燥机、过滤器等组成。
分类
根据结构和功能的不同，气源装置可 分为活塞式、螺杆式、滑片式等类型 。
气源装置的工作原理与特点
工作原理
空气经过滤器去除杂质后进入空气压缩机，经过压缩后进入 储气罐储存，再经过干燥机干燥处理后，通过输气管路供给 气动设备和装置使用。
03
考虑维护和保养的便利 性，选择易于维护和保 养的气源装置和气动Fra bibliotek 件。04
考虑安全性能，选择符 合安全标准、经过认证 的气源装置和气动元件。
不同应用场景下的气源装置与气动元件选择建议
工业自动化生产线
物流输送系统
选择高性能、稳定可靠的气源装置和气动 元件，以满足生产线的连续、高效运行需 求。
第十一章 气源装置及气动元件
0.6 ~ 3.0 MPa
四、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℃～50℃，压缩空气中的油雾和水气亦凝析出来。
冷却方式有水冷和气冷式两种。
五、储气罐
• 作用： • 1）存储一定数量的压
缩空气； • 2）保证输出气流的连
续性和稳定性； • 3）进一步分离压缩空
3、工作原理：活塞式空压机
排气 膨胀
压缩
吸气
压缩机实际工作循环 p —V 图
第二节 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。
混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响：
▪ 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
一、空气过滤器（分水滤气器）
• 常用的过滤器有： • 一次过滤器：滤灰效率为（50～70）%； • 二次过滤器：滤灰效率为（70～99）%； • 高效过滤器：滤灰效率> 99%； • 其中使用最多的为二次过滤器，它与减压
阀、油雾器一起称为气动三大件，（无管 连接时称为气动三联件）。
QSL型空气过滤器
2、选择和使用： 1）选择：
根据气动系统所需额定流量及油雾粒径大 小来选择, 所需油雾粒径在20～35μm左右选用 一次油雾器, 若需油雾粒径很小,可选用二次油 雾器,油雾粒径可达5μm；
２）使用:
一般装在分水滤气器和减压阀之后, 应尽 量靠近换向阀, 距离不超过5m
3）职能符号：
二、消声器：
气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急剧膨胀， 会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排气量和空气 通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一 般可达100～120dB，为了降低噪声在排气口要装设消声器。
四、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℃～50℃，压缩空气中的油雾和水气亦凝析出来。
冷却方式有水冷和气冷式两种。
五、储气罐
• 作用： • 1）存储一定数量的压
缩空气； • 2）保证输出气流的连
续性和稳定性； • 3）进一步分离压缩空
3、工作原理：活塞式空压机
排气 膨胀
压缩
吸气
压缩机实际工作循环 p —V 图
第二节 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。
混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响：
▪ 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
一、空气过滤器（分水滤气器）
• 常用的过滤器有： • 一次过滤器：滤灰效率为（50～70）%； • 二次过滤器：滤灰效率为（70～99）%； • 高效过滤器：滤灰效率> 99%； • 其中使用最多的为二次过滤器，它与减压
阀、油雾器一起称为气动三大件，（无管 连接时称为气动三联件）。
QSL型空气过滤器
2、选择和使用： 1）选择：
根据气动系统所需额定流量及油雾粒径大 小来选择, 所需油雾粒径在20～35μm左右选用 一次油雾器, 若需油雾粒径很小,可选用二次油 雾器,油雾粒径可达5μm；
２）使用:
一般装在分水滤气器和减压阀之后, 应尽 量靠近换向阀, 距离不超过5m
3）职能符号：
二、消声器：
气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急剧膨胀， 会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排气量和空气 通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一 般可达100～120dB，为了降低噪声在排气口要装设消声器。
气动元件与系统(一)
气动元件与系统（一）◆气动系统的组成◆气动介质◆气压的测量◆流量的测量◆气容和气阻◆气源◆气源辅件一台完整的设备通常是由提供能源的原动机、对外做功的工作机和进行动力传递、转换及控制的传动机三大部分组成。
根据传动机（工作介质）的不同，可分为机械传动、电气传动、流体传动和复合传动等类型。
气动传动属于流体传动类型，是以压缩空气（或真空）作为工作介质进行动力传递和控制的技术。
设备原动机工作机传动机机械传动电气传动流体传动液体传动气体传动压缩空气真空吸附复合传动•气动技术包括气压传动和真空吸附两类，气压传动依靠正压（大于大气压），而真空吸附依靠负压（小于大气压）进行工作。
•气动系统一般都是由能源元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质等五部分组成，除去介质以外的这几部分统称为气动元件。
气动系统的组成气动元件能源元件气压传动空气压缩机真空吸附真空泵、真空发生器执行元件气压传动气缸、气马达、摆动气马达真空吸附真空吸盘、人工肌肉控制元件各种压力、流量、方向控制阀及电气伺服阀、电气比例阀与气动逻辑控制元件等辅助元件油水分离器、空气过滤器、干燥器、消声器、管道、接头等工作介质压缩空气或真空气体气动系统的组成气动系统的优缺点优缺点序号性能描述主要优点1介质提取处理便利，成本低廉空气提取便利，无污染，用后可直接排入大气，不变质，管道不易阻塞2能源可贮存压缩气可储存在贮气罐中，断电时，工艺不会突然中断3动作迅速，反应灵敏动作时间一般只需0.02~0.3s。
可过载保护及自动控制4阻力损失和泄露小压缩气传输阻力损失一般为油路的千分之一，便于集中供应和远距离输送。
外泄后，压降不明显。
5环境适应性好恶劣环境（振动、冲击、尘埃、腐蚀和辐射等）都能适应，温度变化影响不明显6维护简单，使用安全结构简单，无污染主要缺点1输出力矩小压力低，尺寸不一过大，出力较小，传动效率低2稳定性稍差空气易压缩，不如液压稳定。
可采用气-液复合方式3工作频率和响应速度低信号传递速度限制在声速范围内，工作频率和相应速度远不如电子装置，信号会有较大失真和迟滞•气动介质的性质•气动系统的工作介质是压缩空气，主要功能是传递能量和信号。
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储气罐外观示意图和图形符号 1—进气孔 2—安全阀 3—压力表 4—出气孔 5—检查用孔口 6—泄水孔
二、储气罐
2. 储气罐上应设置的元件
储气罐外观示意图和图形符号 1—进气孔 2—安全阀 3—压力表 4—出气孔 5—检查用孔口 6—泄 水孔
压缩空气具有很强的可膨胀性，储气罐上必须设置安全阀等。 1.1）安全阀（溢流阀）:当储气罐内的压力达到允许极限压力时， 溢出多余气体保证安全。 2 3）压力开关：用储气罐内的压力来控制电动机停止或重新启动 电动机。 4）单向阀：当压缩机关闭时, 单向阀阻止压缩空气反方向流动。 5）排水阀：设置在系统最低处,用于排掉凝结在储气罐内所有 的水。
空气的运动粘性与温度的关系（压力0.1MPa）
t/ c
v /(104 m2 s 1 )oBiblioteka 02040
60
80
100
0.133 0.157 0.176
0.196
0.210
0.238
一、空气
4.空气湿度： 通常把空气分为湿空气与干空气两类，含有水蒸 气的空气称为湿空气，不含有水蒸气的空气称为干空 气。 湿空气所含水蒸气程度用空气温度和含湿量来 表示，空气湿度是指在1m3体积湿空气中所混合 的水蒸气的质量，称为该湿空气空气湿度，表示 方法分为绝对湿度和相对湿度。
第三节 气源系统及空气净化处理装置
三、后冷却器
后冷却器的作用：将空压机出口的高温空气冷却至40℃以 下，将其中大部分水蒸气和变质油雾冷凝成液态水滴和油滴， 从空气中分离出来。 后冷却器底部一般安装有手动或自动排水装置，对冷凝水 和油滴等杂质进行及时排放。 后冷却器类型：有风冷式和水冷式两大类。
原理：风冷式是通过风扇产生的冷空气吹向带散热片的热空气管道，
工业中使用的活塞式空压机通常是两级的，每一级的工作原 理与单级活塞式空压机原理相似。工作时由两级三个阶段将吸 入的空气压缩到最终的压力。
一、空气压缩机
3. 空压机的选用
1）根据气动系统所需要的工作压力和流量确定空压机的输 出压力Pc和供气量Qc。空压机的供气压力Pc为
气动系统的工作压力应为系统中各气动执行元件工作压力的 最高值。气动系统的总压力损失除了考虑管路的沿程阻力损失 和局部阻力损失外,还应考虑为了保证减压阀的稳压性能所必需 的最低输入压力, 以及气动元件工作时的压降损失。一般空气动 力用途的压缩机，其排气压力为0.7 Mpa。
一、空气 1）绝对湿度：1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为 绝对湿度，也就是湿空气中水蒸气的密度。单位 为：kg/m3。 2）相对湿度：在同一温度和压力下，湿空气的绝对 湿度和饱和绝对湿度之比称为该湿空气在此温度 和压力下的相对湿度。 3）含湿量：是指在1kg质量的干空气中所混合的水 蒸气的质量。
对压缩空气进行冷却。风冷式不需冷却水设备，不用担心断水或水冻结。 占地面积小、重量轻、紧凑、运转成本低、易维修，但只适用于入口空气 温度低100℃、且需处理空气量较少的场合。水冷式是通过强迫冷却水在 压缩空气管道周围沿压缩空气流动方向的反方向流动来进行冷却的。
气动系统配置
后冷却器 空压机
空气干燥机 气 罐
水份与油份接触后會形成乳化物，产生 腐蚀性，破坏油品润滑、散热的效果，直接 影响机械动作，造成元件损坏。水份会协助 氧气加速氧化，腐蚀气动元件。
污染物质对气动系统的影响
水份 电磁阀
破坏线圈绝缘 阀芯黏着 阀的橡胶密封 圈膨胀 缩短寿命 活塞黏着 缩短寿命 破坏功能 缩短寿命 转速降低 缩短寿命
油雾
2）在确定供气压力pc与供气量Qc后，按空压机的特性要求，选 择空压机的类型和型号。
一、空气压缩机
4. 空压机使用时应注意的事项
1）空压机的安装位置:一般要安装在专用机房内。 2）噪声:设置隔声罩、消声器,选择噪声较低的空 压机等。 3) 润滑:使用专用润滑油并定期更换,启动前应检 查以保证启动时的润滑。启动前和停车后都应及 时排除空压机气罐中的水分。
主管路过滤器
動力源側
装置側
磁性开关
压力开关 气缸 速度控制阀 电磁阀
残压释放 手动3通阀
消音器 三联件
空气过滤器
油雾器 减压阀
第三节 气源系统及空气净化处理装置
四、压缩空气净化处理装置 空气过滤装置 干燥器 调压阀（减压阀） 油雾器 气动三联件
主要的污染物及其来源
空压机输出的压缩空气中含有以下杂质。
空气干燥器的作用：是吸收和排除压缩空气中水分和部分油 分与杂质，从而使湿空气成为干空气的装置。 压缩空气的干燥方法：有冷冻法、吸附法、吸收法和高分子 隔膜干燥法。
冷冻式干燥器原理：
冷冻干燥器工作原理 1—气体入口 2—气体出口 3—热交换器 4—制冷器 5—分离器 6—制冷剂 7—分离器 8—制冷机
二、储气罐 1. 储气罐的主要作用
1）存储压缩空气：短时间内用大气量输出; 应急气源。 2）使压缩空气供气平稳, 减少压力脉动。 3）作为压缩空气瞬间消耗需要的存储补充之用。 4）降低空压机的启动、停止频率。 5）散热,进一步降低压缩空气的温度，分离压缩空气中的 部分水分和油分。
二、储气罐
储气罐的容积 大小取决于其用途。 储气罐的容积愈大， 压缩机运行时间间 隔就愈长。储气罐 一般为圆筒状焊接 结构，有立式和卧 式两种, 以立式居 多，其结构示意图 如图9-3所示。
阀的橡胶密封圈 膨胀 缩短寿命
碳
阀芯黏着
焦油
阀芯黏着
铁锈
阀芯黏着
气缸 旋转气缸 调压阀 气动继电器 气动仪表 气马达 气动工具 喷涂 气动测微仪 气动搅拌
缩短寿命 功能失效
令活塞杆变坏 缩短寿命 阀芯黏着 故障、失灵
活塞黏着 阀芯黏着
破坏密封圈 阀芯黏着
转速降低 黏着 喷涂表面光滑度降低 量度失误、失灵 流体被污染
（5）空气露点:在保持压力不变的温度下，降 低未饱和湿空气的温度，使其达到饱和状态 时的温度称为露点。即湿空气冷却到露点温 度以下，就会有水滴析出。实践中采用降温 法去除湿空气中的水分即是根据这个原理。 （6）空气的压力:指其各组成气体分压力之和。 分压力是指这种气体在相同温度下，单独占 空气总容积时所的压力。
一、空气压缩机
空压机供气量Qc:空压机供气量Qc也是空压机的主要参数之一。 它的大小应和目前气动系统中各设备所需的耗气量相匹配，并 留有10%左右的余量。可用下式表达 Qc=kQ (m3/min) 式中 Q——气动系统同时工作的执行机构用气的最大耗 气量，单位为m3/min； k——修正系数，一般可取k=1.3～1.5。
体积分数 （% ） 质量分数 （% ）
一、空气 2. 空气的密度 密度:单位体积内所含气体的质量称为密度，用ρ 表示，单位为kg/m3。 m V
式中 m——空气的质量，单位为kg； V——空气的体积，单位为m3。
一、空气
3空气的黏性
空气的黏性。空气的粘度受温度的影响较大，受 压力影响甚微，可忽略不计。空气的运动粘度随 温度变化的关系见表9-2 。
黏着
主管路空气净化系统
将大气压缩
储存压缩空气
去除水蒸气
空气压缩机
后冷却器 气罐
主管路过滤器
空气干燥机 去处空气内的杂质 （水滴、固体物、油雾）
初步冷却
空气净化装置（气源处理装置）
1. 油水分离器（也叫除油器）：利用回转离心、撞
击、水洗等方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩 空气中分离出来。
2. 干燥器
1.3空气压缩站
气源系统是为气动设备提供满足要求的压缩空 气的动力源。气源系统一般由气压发生装置、压 缩空气的净化处理装置和传输管路系统组成。常 用的气源装置是空气压缩机站，简称空压站。 对于一般的空压站，除空气压缩机外，还必须 设置后冷却器、油水分离器和储气罐等。典型的空 压站布局，要求较高的场合如气动仪表用气，应经 进一步过滤、干燥处理方允许使用。
压缩空气中含有的杂质
• 油分
空压机油的分解、氧化物
• 固体物
• 水分
空气中的尘埃 空压机的磨损粉末 空压机油的碳化物 配管生锈 空气中水蒸气的凝结
就这样供气给气动元件会发生故障。
气动元件
90%故障归因于气源品质 !!!
主要的污染物及其来源
水分
压缩空氣中往往含有比在大气压力下更 多的水份，而这些水份会造成许多不良的影 响，直接、间接的使产品品质、生产效率下 降，使设备机器容易发生故障。
工作原理
通过气压发生装置将原动机输出的机械能转变为空气的 压力能，利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到 执行元件，再转换成机械能，从而完成直线运动或回转运动， 并对外做功。
气动系统工作原理图
二、 气动技术的应用准则
• 自动化实现的主要方式有：机械方式、电气方式、液压 方式和气动方式等。 • 任何一种方式都不是万能的：在对实际生产设备、生产 线进行自动化设计和改造时，必须对各种技术进行比较， 扬长避短，选出最适合的方式、或几种方式的组合，以使 设备更简单、更经济，工作更可靠、更安全。 • 气压传动与控制广泛应用于工业领域各部门：气动系统 掌握容易，结构简单，操作方便，整个系统的可靠性和安 全性较好，系统维护保养较容易。
2）吸附式干燥器：
吸附式干燥器的压 缩空气输出口应安 装精密过滤器，防 止吸附剂在压缩空 气冲击下产生的粉 末进入气动系统。
加热再生吸附式干燥器的工作原理
1—吸附器 2—滤油器 3—吸附器 4—加热器 5—鼓风机
3.空气过滤器：主要用于除去压缩空气中的固态杂质、 水滴和油污等污染物，是保证气动设备正常工作的重 要元件。按排水方式，此类过滤器可分为手动排水式 和自动排水式。空气过滤器的过滤原理是根据固体物 质和空气分子的大小和质量不同，利用惯性、阻隔和 吸附的方法将灰尘和杂质与空气分离。
气压传动控制与其它控制方式的性能比较
二、储气罐
2. 储气罐上应设置的元件
储气罐外观示意图和图形符号 1—进气孔 2—安全阀 3—压力表 4—出气孔 5—检查用孔口 6—泄 水孔
压缩空气具有很强的可膨胀性，储气罐上必须设置安全阀等。 1.1）安全阀（溢流阀）:当储气罐内的压力达到允许极限压力时， 溢出多余气体保证安全。 2 3）压力开关：用储气罐内的压力来控制电动机停止或重新启动 电动机。 4）单向阀：当压缩机关闭时, 单向阀阻止压缩空气反方向流动。 5）排水阀：设置在系统最低处,用于排掉凝结在储气罐内所有 的水。
空气的运动粘性与温度的关系（压力0.1MPa）
t/ c
v /(104 m2 s 1 )oBiblioteka 02040
60
80
100
0.133 0.157 0.176
0.196
0.210
0.238
一、空气
4.空气湿度： 通常把空气分为湿空气与干空气两类，含有水蒸 气的空气称为湿空气，不含有水蒸气的空气称为干空 气。 湿空气所含水蒸气程度用空气温度和含湿量来 表示，空气湿度是指在1m3体积湿空气中所混合 的水蒸气的质量，称为该湿空气空气湿度，表示 方法分为绝对湿度和相对湿度。
第三节 气源系统及空气净化处理装置
三、后冷却器
后冷却器的作用：将空压机出口的高温空气冷却至40℃以 下，将其中大部分水蒸气和变质油雾冷凝成液态水滴和油滴， 从空气中分离出来。 后冷却器底部一般安装有手动或自动排水装置，对冷凝水 和油滴等杂质进行及时排放。 后冷却器类型：有风冷式和水冷式两大类。
原理：风冷式是通过风扇产生的冷空气吹向带散热片的热空气管道，
工业中使用的活塞式空压机通常是两级的，每一级的工作原 理与单级活塞式空压机原理相似。工作时由两级三个阶段将吸 入的空气压缩到最终的压力。
一、空气压缩机
3. 空压机的选用
1）根据气动系统所需要的工作压力和流量确定空压机的输 出压力Pc和供气量Qc。空压机的供气压力Pc为
气动系统的工作压力应为系统中各气动执行元件工作压力的 最高值。气动系统的总压力损失除了考虑管路的沿程阻力损失 和局部阻力损失外,还应考虑为了保证减压阀的稳压性能所必需 的最低输入压力, 以及气动元件工作时的压降损失。一般空气动 力用途的压缩机，其排气压力为0.7 Mpa。
一、空气 1）绝对湿度：1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为 绝对湿度，也就是湿空气中水蒸气的密度。单位 为：kg/m3。 2）相对湿度：在同一温度和压力下，湿空气的绝对 湿度和饱和绝对湿度之比称为该湿空气在此温度 和压力下的相对湿度。 3）含湿量：是指在1kg质量的干空气中所混合的水 蒸气的质量。
对压缩空气进行冷却。风冷式不需冷却水设备，不用担心断水或水冻结。 占地面积小、重量轻、紧凑、运转成本低、易维修，但只适用于入口空气 温度低100℃、且需处理空气量较少的场合。水冷式是通过强迫冷却水在 压缩空气管道周围沿压缩空气流动方向的反方向流动来进行冷却的。
气动系统配置
后冷却器 空压机
空气干燥机 气 罐
水份与油份接触后會形成乳化物，产生 腐蚀性，破坏油品润滑、散热的效果，直接 影响机械动作，造成元件损坏。水份会协助 氧气加速氧化，腐蚀气动元件。
污染物质对气动系统的影响
水份 电磁阀
破坏线圈绝缘 阀芯黏着 阀的橡胶密封 圈膨胀 缩短寿命 活塞黏着 缩短寿命 破坏功能 缩短寿命 转速降低 缩短寿命
油雾
2）在确定供气压力pc与供气量Qc后，按空压机的特性要求，选 择空压机的类型和型号。
一、空气压缩机
4. 空压机使用时应注意的事项
1）空压机的安装位置:一般要安装在专用机房内。 2）噪声:设置隔声罩、消声器,选择噪声较低的空 压机等。 3) 润滑:使用专用润滑油并定期更换,启动前应检 查以保证启动时的润滑。启动前和停车后都应及 时排除空压机气罐中的水分。
主管路过滤器
動力源側
装置側
磁性开关
压力开关 气缸 速度控制阀 电磁阀
残压释放 手动3通阀
消音器 三联件
空气过滤器
油雾器 减压阀
第三节 气源系统及空气净化处理装置
四、压缩空气净化处理装置 空气过滤装置 干燥器 调压阀（减压阀） 油雾器 气动三联件
主要的污染物及其来源
空压机输出的压缩空气中含有以下杂质。
空气干燥器的作用：是吸收和排除压缩空气中水分和部分油 分与杂质，从而使湿空气成为干空气的装置。 压缩空气的干燥方法：有冷冻法、吸附法、吸收法和高分子 隔膜干燥法。
冷冻式干燥器原理：
冷冻干燥器工作原理 1—气体入口 2—气体出口 3—热交换器 4—制冷器 5—分离器 6—制冷剂 7—分离器 8—制冷机
二、储气罐 1. 储气罐的主要作用
1）存储压缩空气：短时间内用大气量输出; 应急气源。 2）使压缩空气供气平稳, 减少压力脉动。 3）作为压缩空气瞬间消耗需要的存储补充之用。 4）降低空压机的启动、停止频率。 5）散热,进一步降低压缩空气的温度，分离压缩空气中的 部分水分和油分。
二、储气罐
储气罐的容积 大小取决于其用途。 储气罐的容积愈大， 压缩机运行时间间 隔就愈长。储气罐 一般为圆筒状焊接 结构，有立式和卧 式两种, 以立式居 多，其结构示意图 如图9-3所示。
阀的橡胶密封圈 膨胀 缩短寿命
碳
阀芯黏着
焦油
阀芯黏着
铁锈
阀芯黏着
气缸 旋转气缸 调压阀 气动继电器 气动仪表 气马达 气动工具 喷涂 气动测微仪 气动搅拌
缩短寿命 功能失效
令活塞杆变坏 缩短寿命 阀芯黏着 故障、失灵
活塞黏着 阀芯黏着
破坏密封圈 阀芯黏着
转速降低 黏着 喷涂表面光滑度降低 量度失误、失灵 流体被污染
（5）空气露点:在保持压力不变的温度下，降 低未饱和湿空气的温度，使其达到饱和状态 时的温度称为露点。即湿空气冷却到露点温 度以下，就会有水滴析出。实践中采用降温 法去除湿空气中的水分即是根据这个原理。 （6）空气的压力:指其各组成气体分压力之和。 分压力是指这种气体在相同温度下，单独占 空气总容积时所的压力。
一、空气压缩机
空压机供气量Qc:空压机供气量Qc也是空压机的主要参数之一。 它的大小应和目前气动系统中各设备所需的耗气量相匹配，并 留有10%左右的余量。可用下式表达 Qc=kQ (m3/min) 式中 Q——气动系统同时工作的执行机构用气的最大耗 气量，单位为m3/min； k——修正系数，一般可取k=1.3～1.5。
体积分数 （% ） 质量分数 （% ）
一、空气 2. 空气的密度 密度:单位体积内所含气体的质量称为密度，用ρ 表示，单位为kg/m3。 m V
式中 m——空气的质量，单位为kg； V——空气的体积，单位为m3。
一、空气
3空气的黏性
空气的黏性。空气的粘度受温度的影响较大，受 压力影响甚微，可忽略不计。空气的运动粘度随 温度变化的关系见表9-2 。
黏着
主管路空气净化系统
将大气压缩
储存压缩空气
去除水蒸气
空气压缩机
后冷却器 气罐
主管路过滤器
空气干燥机 去处空气内的杂质 （水滴、固体物、油雾）
初步冷却
空气净化装置（气源处理装置）
1. 油水分离器（也叫除油器）：利用回转离心、撞
击、水洗等方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩 空气中分离出来。
2. 干燥器
1.3空气压缩站
气源系统是为气动设备提供满足要求的压缩空 气的动力源。气源系统一般由气压发生装置、压 缩空气的净化处理装置和传输管路系统组成。常 用的气源装置是空气压缩机站，简称空压站。 对于一般的空压站，除空气压缩机外，还必须 设置后冷却器、油水分离器和储气罐等。典型的空 压站布局，要求较高的场合如气动仪表用气，应经 进一步过滤、干燥处理方允许使用。
压缩空气中含有的杂质
• 油分
空压机油的分解、氧化物
• 固体物
• 水分
空气中的尘埃 空压机的磨损粉末 空压机油的碳化物 配管生锈 空气中水蒸气的凝结
就这样供气给气动元件会发生故障。
气动元件
90%故障归因于气源品质 !!!
主要的污染物及其来源
水分
压缩空氣中往往含有比在大气压力下更 多的水份，而这些水份会造成许多不良的影 响，直接、间接的使产品品质、生产效率下 降，使设备机器容易发生故障。
工作原理
通过气压发生装置将原动机输出的机械能转变为空气的 压力能，利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到 执行元件，再转换成机械能，从而完成直线运动或回转运动， 并对外做功。
气动系统工作原理图
二、 气动技术的应用准则
• 自动化实现的主要方式有：机械方式、电气方式、液压 方式和气动方式等。 • 任何一种方式都不是万能的：在对实际生产设备、生产 线进行自动化设计和改造时，必须对各种技术进行比较， 扬长避短，选出最适合的方式、或几种方式的组合，以使 设备更简单、更经济，工作更可靠、更安全。 • 气压传动与控制广泛应用于工业领域各部门：气动系统 掌握容易，结构简单，操作方便，整个系统的可靠性和安 全性较好，系统维护保养较容易。
2）吸附式干燥器：
吸附式干燥器的压 缩空气输出口应安 装精密过滤器，防 止吸附剂在压缩空 气冲击下产生的粉 末进入气动系统。
加热再生吸附式干燥器的工作原理
1—吸附器 2—滤油器 3—吸附器 4—加热器 5—鼓风机
3.空气过滤器：主要用于除去压缩空气中的固态杂质、 水滴和油污等污染物，是保证气动设备正常工作的重 要元件。按排水方式，此类过滤器可分为手动排水式 和自动排水式。空气过滤器的过滤原理是根据固体物 质和空气分子的大小和质量不同，利用惯性、阻隔和 吸附的方法将灰尘和杂质与空气分离。
气压传动控制与其它控制方式的性能比较