气源装置及辅助元件.ppt

第十一章气源装置及气动辅助元件 一般要求 1 气源装置2 其它辅助元件 重点要求 气源净化装置 图形符号 具体要求 掌握气源装置及其净化装置 图形符号 11 1气源装置一 压缩空气站概述压缩空气站是气动系统的动力源装置 一般规定 1 排气量 6 12m3 min时 应独立设置压缩空气站 2 排气量 6m3 min时 压缩机或气泵直接安装在主机旁 气动传动系统用压缩空气须经过干燥和净化处理后才能使用 原因 压缩空气中的水分 油污和灰尘等杂质会混合而成胶体渣质 不良后果 必须干燥 净化处理 1 油液挥发的油蒸气聚集在储气罐中形成易燃易爆物 造成事故 2 油液被高温汽化后形成有机酸 对金属器件起腐蚀作用 3 油 水和灰尘的混合物沉积在管道内将减小管子内径 使气阻增大或管路堵塞 4 在气温比较低时 水汽凝结后会使管道及附件因冻结而损坏 或造成气流不畅通以及产生误动作 5 较大的杂质颗粒会引起气缸 气马达 气控阀等元件的相对运动表面的磨损 从而降低设备的使用寿命 或者堵塞控制元件的通道 直接影响元件的性能 甚至使控制失灵 压缩空气站的净化流程装置 图10 1 二 空气压缩机气动系统的动力源 把电机输出的机械能转换成气压能输送给气动系统 种类 按工作原理分 容积式 速度式 叶片式 两种 1 容积式压缩机 压缩机内部的工作容积被缩小来提高气体压力 使单位体积内气体的分子密度增加而形成的 具体有 活塞式 膜片式和螺杆式 2 速度式压缩机 气体分子在高速流动时突然受阻而停滞下来提高气体压力 使动能转化为压力能而达到的 具体有 离心式和轴流式等 使用最广泛的是活塞式压缩机 11 2气源净化装置一 空气过滤器在空气进入压缩机之前 必须经过空气过滤器 过滤原理 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 空气过滤器组成 壳体和滤芯 工作原理 压缩空气从输入口进入 被引入旋风叶子1 并产生强烈旋转 空气中较大的水 油滴和灰尘依靠自身的惯性与存水杯3的内壁碰撞 并分离沉到杯底 微粒灰尘和雾状水汽则由滤芯2滤除 为防止气体旋转将存水杯中积存的污水卷起 在滤芯下部设有挡水板4 二 除油器作用 分离压缩空气中所含的油分和水分 工作原理 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 压缩空气进入除油器后 气流转折下降 然后上升 依靠转折时的离心力的作用析出油滴和水滴 三 空气干燥器 进一步除油水 干燥方法 机械法 离心法 冷冻法 吸附法等 机械和离心除水法的原理与除油器的工作原理相同 常用 冷冻法和吸附法 四 后冷却器作用 将空气压缩机排出的气体冷却并除去水分 一般采用蛇管式或套管式冷却器 蛇管式冷却器的结构 由一只蛇状空心盘管和一只盛装此盘管的圆筒组成 套管式冷却器 压缩空气在外管与内管之间流动 内 外管之间由支承架来支承 这种冷却器流通截面小 易达到高速流动 有利于散热冷却 五 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 圆筒状焊接结构 有立式和卧式两种 以立式居多 储气罐的容积Vc选择 以空气压缩机每分钟的排气量q为依据进行选择 即 1 当q30m3 min时 取Vc 4 5m3 11 3其它辅助元件一 油雾器 作用 以压缩空气为动力 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 应用场合 气动控制阀 气缸和气马达靠这种带有油雾的压缩空气实现润滑 优点 方便 干净 润滑质量高 图11 10普通型油雾器的结构图 压缩空气从输入口进入后 通过小孔a 立杆1上 截止阀座4的腔内 在截止阀的阀芯2上下表面形成压力差 此压力差被弹簧3的部分弹簧力所平衡 而使阀芯处于中间位置 因而压缩空气就进入储油杯5的上腔c 油面受压 压力油经吸油管6将单向阀7的阀芯托起 阀芯上部管道有一个边长小于阀芯 钢球 直径的四方孔 使阀芯不能将上部管道封死 压力油能不断地流入视油器9内 再滴入立杆1中 被通道中的气流从小孔b中引射出来 雾化后从输出口输出 视油器上部的节流阀8用以调节滴油量 可在0 200滴 min范围内调节 正压法 油雾器的主要性能指标 1 流量特性 2 起雾空气流量 3 油雾粒径 4 加油后恢复滴油时间 油雾器在使用中一定要垂直安装 可以单独使用 也可以空气过滤器 减压阀和油雾器三件联合使用 组成气源调节装置 通常称气动三大件 使之具有过滤 减压和油雾的功能 联合使用时 顺序为空气过滤器 减压阀 油雾器 不能颠倒 安装注意 气源调节装置应尽量靠近气动设备附近 距离不应大于 cm 气源处理三联件示意 二 消声器作用 消除噪声 尤其当压缩气体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 种类 阻性消声器 抗性消声器 阻抗复合消声器三大类 1 阻性消声器利用吸声材料 玻璃纤维 毛毡 泡沫塑料 烧结金属 烧结陶瓷以及烧结塑料等 来降低噪声 2 抗性消声器根据声学滤波器原理制造 低频消声性能良好但消声频带窄 高频消声效果差 3 阻抗复合消声器综合上述两种消声器的特点而构成的 既有阻性吸声材料 又有抗性消声器的干涉作用 能在很宽的频率范围内起消声作用 三 转换器在气动控制系统中 也有发信 控制和执行部分 其控制部分工作介质为气体 而信号传感部分和执行部分不一定全用气体 可能用电或液体传输这就要通过转换器来转换 常用的转换器有 气 电 电 气 气 液等 1 气 电转换器及电气转换器 气 电转换器将压缩空气的气信号转变成电信号的装置 用气信号 气体压力 接通或断开电路 压力继电器 分类 低压型 0 0 1MPa 中压型 0 0 6MPa 和高压型 1 0MPa 电 气转换器作用正好与气 电转换器的作用相反 是将电信号转换成气信号的装置 各种电磁换向阀都是电气转换器 2 气液转换器气动系统中常用气 液阻尼缸 或用液压缸作执行元件 以求获得较平稳的速度 气 液转换器来实现 种类 1 直接作用式 即在一筒式容器内 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 2 换向阀式 它是气控液压换向阀 注 采用气控液压换向阀 需要另备液压源 四 程序器一种控制装置 作用 储存各种预定的工作程序 按预先制定的特定顺序发出信号 使其它控制装置或执行机构以需要的次序自动动作 种类 时间程序器 行程程序器 1 时间程序器依据动作时