第十章-气源装置及气动元件

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

o

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；

o(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；

o(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;

o(4)辅助元件是保证元件间的连接及消声等所必须的，它包括管接头及消声器等。

o(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

分压方气压的传递、分配和控制即输送系统

气压的消耗

第一节气源装置

o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。

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 ；

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q Vn ＝(q Vn0+q Vn1)/(0.7～0.8)o q Vn0——配管等处的泄漏量

o q Vn1——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。o 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℃～50℃，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

o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。

p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

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

使压缩空气较高的气动装置、气动仪表等。

4、干燥器：

o 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。

气动系统的管路按其功能分为：

1．吸气管路：从吸入口过滤器到空压机吸入口之间的管路，此段管路管径易大以降低压力损失。

2．排出管路：从空压机排气口到后冷却器或储气罐之间的管路，此段管路应能耐高温高压与振动。

3. 送气管路：从储气罐到气动设备间的管路。送气管路又分成主管路和从主管路连接分配到气动设备之间的分支管路。主管道是一个固定安装的用于把空气输送到各处的耗气系统。主管路中必须安装断路阀，它能在维修和保养期间把空气主管道分离成几部分。

4．控制管路：连接气动执行件和各种控制阀间的管路。此种管路大多数采用软管。

5．排水管道：收集气动系统中的冷凝水并将水分排出管路。