第10章-气源装置及气动辅助元件分解

液压与气压传动第10章气源装置及气动辅助元件10.1气源装置10.2气源净化装置10.3其他辅助元件液压与气压传动10.1.1压缩空气站概述压缩空气站：气压系统动力源装置，一般规定：1）排气量大于或等于时，就应独立设置压缩空气站；2）若排气量低于时，可将压缩机或气泵直接安装在主机旁。气压传动系统所使用的压缩空气必须经过干燥和净化处理后才能使用，净化空气流程如下图所示10.1气源装置min12~63mmin63m液压与气压传动10.1.1压缩空气站概述10.1气源装置图10-1压缩空气站净化空气流程图1-压缩机2-冷却器3-分离器4-储气罐5-干燥器6-过滤器7-储气罐8-加热器9-四通阀液压与气压传动1.空气压缩机的分类按输出压力分为低压压缩机（0.2MPap≤1MPa）、中压压缩机（1MPap≤10MPa）、高压压缩机(10MPap≤100MPa)、超高压压缩机(p≥100MPa)。按输出流量分为微型（q1m3／min）、小型(1m3／min≤q10m3／min)、中型(10m3／minq≤100m3／min)、大型(q≥100m3／min)。按润滑方式分为有油润滑（采用润滑油润滑，结构中有专门的供油系统）和无油润滑(不采用润滑油润滑，零件采用自润滑材料制成。如采用无油润滑的活塞式空压机中的活塞组件)。10.1气源装置——10.1.2空气压缩机液压与气压传动10.1气源装置——10.1.2空气压缩机2.空气压缩机的工作原理图10-2单级单作用活塞式压缩机工作原理图1-排气阀2-气缸3-活塞4-活塞杆5-滑块6-滑道7-连杆8-曲柄9-吸气阀10-弹簧液压与气压传动10.1气源装置——10.1.2空气压缩机3.空气压缩机的选用选用空气压缩机的依据是气动系统所需的工作压力和流量。气动系统常用的工作压力为0.5～0.8MPa，可直接选用额定压力为0.7MPa～1MPa的低压空气压缩机，特殊场合也可选用中、高压或超高压的空气压缩机。在确定空气压缩机的排气量时，应该满足各气动设备所需的最大耗气量之和。液压与气压传动10.2气源净化装置——10.2.1空气过滤器作用：滤除压缩空气的水分、油滴及杂质微粒，以达到气动系统所要求的净化程度。原理：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。图10-3普通空气过滤器结构图液压与气压传动10.2气源净化装置——10.2.2除油器作用：分离压缩空气中所含的油分和水分。原理：当压缩空气进入除油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。图10-4除油器液压与气压传动10.2气源净化装置——10.2.3空气干燥器作用：吸收和排除压缩空气中的水分和部分油分与杂质，使湿空气变成干空气。原理：如图，它有两个填满干燥剂的相同容器。空气从一个容器的下部流到上部，水分被干燥剂吸收而得到干燥，一部分干燥后的空气又从另一个容器的上部流到下部，从饱和的干燥剂中把水分带走并放入大气。实现了不须外加热源而使吸附剂再生。图10-5不加热再生式干燥器液压与气压传动10.2气源净化装置——10.2.4后冷却器后冷却器安装在压缩机出口的管道上，将压缩机排出的压缩气体温度由140～170℃降到40～50℃,使其中水汽、油雾气凝结成水滴和油滴,以便经除油器析出。图10-6套管式冷却器液压与气压传动10.2气源净化装置——10.2.5储气罐作用：消除压力波动，保证输出气流的连续性；储存一定数量的压缩空气，调节用气量或以备发生故障和临时需要应急使用；进一步分离压缩空气中的水分和油分。结构：圆筒状焊接，有立式和卧式两种，一般以立式居多。立式储气罐的高度为其直径的倍，同时应使进气管在下，出气管在上，并尽可能加大两管之间的距离，以利于进一步分离空气中的油水。要求：每个储气罐应将有以下附件：（1）安全阀。调整极限压力，通常比正常工作压力高。（2）清理、检查用的孔口。（3）指示储气罐罐内空气压力的压力表。（4）储气罐的底部应有排放油水的接管。选择：选择储气罐的容积时，一般都是以空气压缩机每分钟的排气量为依据选择的。液压与气压传动10.3其他辅助元件——10.3.1油雾器油雾器：气压系统中一种特殊的注油装置。作用：将润滑油喷射成雾状并混合于压缩空气中，使该压缩空气具有润滑气动元件的能力。应用：气动控制阀、气缸和气动马达主要是靠这种带有雾状的压缩空气来实现润滑的。优点：方便、干净、润滑质量高。图10-7油雾器工作原理液压与气压传动10.3其他辅助元件——10.3.1油雾器10-8普通型油雾器结构油雾器的安装：使用中一定要垂直安装。使用：可以单独使用，也可以与空气过滤器、减压阀和油雾器三件联合使用，组成气源调节装置（通常称之为气动三联件）。安装顺序：空气过滤器—减压阀—油雾器，不能颠倒，使之具有过滤、减压和油雾的功能。单独使用时，安装在分水滤气器、减压阀之后，尽量靠近换向阀，应避免把油雾器安装在换向阀与气缸之间，以免造成浪费。液压与气压传动10.3其他辅助元件——10.3.2消声器图10-9阻性消声器的结果示意图消声器：指能阻止声音传播而允许气流通过的一种气动元件。原因：气压传动装置的噪声一般都比较大，尤其当压缩气体直接从气缸或阀中排向大气，较高的压差使气体体积膨胀，产生涡流，引起气体的振动，发出强烈的噪声。分类：阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合消声器。1.阻性消声器如右图液压与气压传动10.3其他辅助元件——10.3.2消声器2.抗性消声器：又称声学滤波器，是根据声学滤波原理制造的，它具有良好的低频消声性能，但消声频带窄，对高频消声效果差。抗性消声器最简单的结构是一段管件，如将一段粗而长的塑料管接在元件的排气口，气流在管道里膨胀、扩散、反射、相互干涉而消声。3.阻抗复合消声器：综合上述两种消声器的特点而构成的，这种消声器既有阻性吸声材料，又有抗性消声器的干涉等作用，能在很宽的频率范围内起消声作用。液压与气压传动10.3其他辅助元件——10.3.3转换器10-10低压气—电转换器结构转换器：将电、液、气信号进行相互转换的辅助元件，用来控制气动系统正常工作。1.气-电转换器液压与气压传动2.电-气转换器电-气转换器的作用正好与气-电转换器的作用相反，它是将电信号转换成气信号的装置。实际上各种电磁换向阀都可作为电-气转换器。3.气-液转换器：把气信号转换成液压信号的装置。应用：为获得较平稳的速度，气动系统中常常用到气—液阻尼缸作执行元件，因而就需要气液转换器。原理：在一筒式容器内，压缩空气直接作用在液面上，或通过活塞、隔膜等作用在液面上。推压液体以同样的压力向外输出。10.3其他辅助元件——10.3.3转换器图10-11气液直接转换器结构