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1、第十章第十章气源装置及气动元件气源装置及气动元件第一节气源装置第一节气源装置 第二节气动执行元件第二节气动执行元件 第三节气动控制阀第三节气动控制阀 第四节气动辅件第四节气动辅件 第五节真空元件第五节真空元件 第六节气动逻辑元件第六节气动逻辑元件 第七节气动传感器及气动仪表第七节气动传感器及气动仪表气动系统的组成o(1)(1)气源装置气源装置是获得压缩空气及压缩空气的存储和净化的装置。是获得压缩空气及压缩空气的存储和净化的装置。 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；压力能；o(2)(2)控制元件控制元件是
2、用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，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；量控制阀和方向控制阀等；o(3)(3)执行元件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置，它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回连续回转运动转运动或摆或摆动的动的 气气马达或摆马达或摆动动马达马达等等; ;o(4)(4)辅辅助助元件元件是是保证保证元件元件间间的的连接连接
3、及及消声消声等等所必须所必须的，它包括的，它包括管管 接头接头及及消声消声器等。器等。o(5)(5)气动逻辑元件气动逻辑元件实现一定逻辑实现一定逻辑功功能的气动元件。能的气动元件。气动气动系统系统的的基本组基本组成成示例示例气压气压产生产生装置装置分分 水水 滤滤 气气 器器压压 力力 控控 制制 阀阀油油 雾雾 器器方方 向向 控控 制制 阀阀消声器消声器流量控制阀流量控制阀汽 缸汽 缸气压的传递、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气源装置为气动系统提供足够清洁和干燥 且具有且具有一定压力和流量一定压力和流量，并具有，并具有一定
4、净化一定净化 程度程度的压缩空气，以满足气压传动和控制的压缩空气，以满足气压传动和控制 的要求，的要求，作为驱动气源作为驱动气源，可满足执行元件，可满足执行元件 克服负载力（或转矩）并以一定速度（或克服负载力（或转矩）并以一定速度（或 角速度）运行；角速度）运行；作为控制用气源和测量用作为控制用气源和测量用 气源气源，应保证气动控制元件和气动传感器，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正常工作，因此它是气动系统的一个重要 组成部分。组成部分。压缩空气压缩空气站概述站概述气源气源系统系统一一般由般由气压气压发生发生装置装置、压缩空气的净化压缩空气的净化处理处理装置
5、装置、传传 输管路系统输管路系统和和气动三气动三大大件件组组成。成。气动气动系统对系统对压缩空气的主压缩空气的主要要求：具有要要求：具有一定压力和流一定压力和流 量量，并具有并具有一定的净化一定的净化程度程度。一、空气压缩机 compressor 空气压缩机将机械能转化为气压能，供气动机械空气压缩机将机械能转化为气压能，供气动机械 使用。使用。 1 1、按按工作原工作原理理分分： (1) (1) 容积式容积式：通过：通过压缩空气的方压缩空气的方法法，使，使单位单位体体积内积内 空气分空气分子密度增加子密度增加，来，来提高提高空气的压力。空气的压力。 主主要有：活塞式要有：活塞式、膜片式（膜片式
6、（作往复运动作往复运动），螺杆式螺杆式、 转转子式（子式（作作回回转运动转运动）。 (2)(2)速度式速度式: :通过提高通过提高气体分气体分子子运动运动速度速度的方的方法法，使，使 气体分气体分子具有子具有的动能转换成气体的压力能。的动能转换成气体的压力能。 主主要有：离心式要有：离心式、轴轴流流式式和转和转子式子式。2 2、工作原、工作原理：活塞式理：活塞式空压机空压机各种空压机各种空压机3 3、选选用原用原则则依据是气动系统所需要的依据是气动系统所需要的工作压力工作压力和和流量流量两两个个 参数参数。 一一般般空压空压机机为为中中压，压，额额定定排排气压力气压力1MPa；低低压空压压空压
7、机排机排气压力气压力0.2MPa；高高压空压压空压机排机排气压力气压力10MPa。 空压空压机输出机输出流量流量 qVn(qVn0+qVn1)/(0.70.8)o qVn0 配管等处配管等处的的泄漏泄漏量量o qVn1 工作元件的工作元件的总总流量流量二、气源净化装置二、气源净化装置气动气动系统对系统对压缩空气压缩空气质质量的量的要求：要求：压缩空气压缩空气要具有要具有一定一定 压力和压力和足够足够的流量，的流量，具有具有一定的净化一定的净化程度程度。不同不同的气动元件的气动元件 对杂质颗粒对杂质颗粒的的大小有具大小有具体的体的要求要求。（一）压缩空气（一）压缩空气中中的的油油分分、水、水分分
8、、灰尘等会产生不良影响：、灰尘等会产生不良影响： 混入混入压缩空气的压缩空气的油蒸汽可油蒸汽可能能聚集聚集在贮在贮气气罐罐、管管道道等等处处形形成成易易 燃物燃物，有有引起爆炸引起爆炸的的危险危险，另另一方一方面润滑面润滑油油被被汽汽化化后会形后会形成一成一 种种有有机机酸酸，对对金属设备金属设备有有腐蚀腐蚀生生锈锈的作用，的作用，影响设备寿命影响设备寿命。混混在在压缩空气压缩空气中中的的杂质杂质沉沉积积在在元件的元件的通通道道内内，减减小小了了通通道面道面 积积，增加增加了了管管道阻道阻力。力。严重时会严重时会产生产生阻阻塞塞，使气体压力，使气体压力信号信号不不 能能正常正常传传递递，使，使
9、系统系统工作工作不不稳稳定定甚至失灵甚至失灵。压缩空气压缩空气中含中含有有的的饱饱和和水水分，分，在在一定一定条条件件下会凝结下会凝结成成水水并并 聚集聚集在个别在个别管管段段内内。在北在北方的方的冬天冬天，凝结凝结的的水水分分会会使使管管道道及及 附附件件结冰而损坏结冰而损坏，影响影响气动装置气动装置正常正常工作。工作。 压缩空气压缩空气中中的的灰尘灰尘等等杂质对杂质对运动部件运动部件会会产生产生研磨研磨作用，使作用，使 这些这些元件元件因漏因漏气气增加增加而效率降低而效率降低，影响影响它它们们的使用的使用寿命寿命。因此因此必须必须要要设设置置除油、除水、除尘除油、除水、除尘，并，并使使压缩
10、空气压缩空气干干 燥燥的提的提高高压缩空气压缩空气质质量量、进、进行气源净化行气源净化处理处理的的辅助设备辅助设备。o包括后冷却后冷却器、器、油油水水分分离离器、储气器、储气罐罐、干燥干燥器器。（二）压缩空气净化设备1 1、后冷却后冷却器器后冷却后冷却器器结结构构形形式有：式有：列列管式管式蛇蛇管式管式套套管式管式散热散热片式片式将将空气压缩空气压缩机排出机排出具有具有140170的压缩空气的压缩空气降至降至 4050，压缩空气压缩空气中中的的油雾油雾和和水水气气亦凝析出来亦凝析出来。便于除油便于除油 器器除油除油和和水水。冷却冷却方方式有式有水冷水冷和气和气冷冷式式两两种。种。作用作用: 使
11、水滴、油滴使水滴、油滴及及其他其他 杂质颗粒从杂质颗粒从压缩空气压缩空气中中分分离离 出来出来。当当压缩空气压缩空气进进入入分分离离器器 后后产生产生流向和流向和速度速度的的急剧急剧变变 化，化，再依靠惯性再依靠惯性作用，将作用，将密密 度度比比压缩空气压缩空气大大的的油油滴滴和和水水 滴滴分分离离出出来。来。2 2 2 2、油油水水分分离离器器、油油水水分分离离器器( ( ( (除除油油器器除除油油器器) ) ) )：3 3 3 3、储气、储气罐罐、储气、储气罐罐oo 作用作用：作用作用： 1 1）存储存储一定一定数数量的压缩量的压缩）存储存储一定一定数数量的压缩量的压缩 空气；空气；空气；
12、空气； 2 2）消）消除除压力压力波波动，保证动，保证）消）消除除压力压力波波动，保证动，保证 输出输出气流的气流的连续性连续性和和稳稳输出输出气流的气流的连续性连续性和和稳稳 定定性性；定定性性； 3 3）进进一一步步分分离离压缩空气压缩空气）进进一一步步分分离离压缩空气压缩空气 中中的的水水分和分和油份油份。中中的的水水分和分和油份油份。pp储储气气罐罐应有应有：储储气气罐罐应有应有：安全安全阀（阀（比比工作压力工作压力高高安全安全阀（阀（比比工作压力工作压力高高10%10%）、清清理检查口、理检查口、压力压力表表及及排污口排污口。）、清清理检查口、理检查口、压力压力表表及及排污口排污口。
13、干燥干燥的方的方法：法：冷冷冻冻法法、吸吸附附法法职能符号：注意：注意：注意：注意： 不加不加热热再再生式生式干燥干燥器器两两 容容器器要不要不定定期期的的交交换工换工 作作（约约5 510min10min），使，使 吸吸附附剂剂产生产生吸吸附附和和再再 生生，以得，以得到到连续输连续输出出的的 干燥干燥空气。空气。干燥干燥器的作用是器的作用是进进一一步除去步除去压缩空压缩空 气气中含中含有有的的水水分、分、油油分、分、颗粒杂质颗粒杂质等，等， 使压缩空气使压缩空气干燥干燥，用，用于于对对气源气源质质量量要求要求 较较高高的气动装置、气动仪表等。的气动装置、气动仪表等。4 4、干燥干燥器器：、
14、干燥干燥器器：o 从从空压机空压机输输出出的压缩空气的压缩空气要通过管路系统要通过管路系统被被输输送到送到 各气动各气动设备设备上上，管路系统管路系统如如同同人人体的体的血血管管。输输送送空空 气的气的管路管路配配置置如如设设计计不不合合理理，将，将产生产生下列下列问题问题： 压压降降大大，空气流量，空气流量不足不足； 冷凝水冷凝水无无法法排放排放； 气动气动设备设备动作动作不不良良，可可靠性靠性降低降低； 维修维修保保养困难养困难。三、压缩空气的三、压缩空气的输输送送管管道设道设计计气动气动系统系统的的管路按管路按其其功功能分为能分为： 1 1吸吸气气管路：管路：从吸从吸入入口口过过滤滤器器
15、到到空压机空压机吸吸入入口之口之间间的的管路管路，此此段段 管路管管路管径径易易大大以以降低降低压力压力损失损失。 2 2排出排出管路：管路：从从空压机空压机排排气气口到口到后冷却后冷却器器或或储气储气罐罐之之间间的的管路管路， 此此段段管路管路应应能能耐耐高高温温高高压压与振与振动动。 3. 3. 送送气气管路：管路：从从储气储气罐罐到到气动气动设备设备间间的的管路管路。送送气气管路管路又又分成主分成主 管路管路和和从从主主管路连接管路连接分分配到配到气动气动设备设备之之间间的分的分支支管路管路。主。主管管道道 是一是一个个固固定定安安装的用装的用于把于把空气空气输输送到送到各各处处的的耗耗
16、气气系统系统。主。主管路管路 中中必须必须安安装装断断路路阀阀，它能，它能在在维修维修和和保保养期养期间间把把空气主空气主管管道道分分离离 成成几几部分。部分。 4 4控制控制管路：管路：连接连接气动执行件和各种控制阀气动执行件和各种控制阀间间的的管路管路。此此种种管路管路 大大多数采多数采用用软软管管。 5 5排排水水管管道道：收收集集气动气动系统系统中中的的冷凝水冷凝水并并将将水水分分排出排出管路管路。管路管路的分的分类类o 按按照照供气供气可可靠性靠性和和经济性考虑经济性考虑，一，一般有般有两两种主种主要要的的配配置置： 终端终端管管道道和环和环状状管管道道。 o 普普通通气动气动设备设备大大多采多采用用不高不高于于8 8巴巴的压缩空气源，的压缩空气源，故故一一般般 按按照只照只有有一种压力一种压力要求要求来来处理处理，
