液压与气压传动（第3版）课件：气源装置与气动辅助元件

液压与气压传动

模块一

液压传动模块二

气压传动模块三

实训项目气源装置及气动辅助元件10目录1气源装置2气源净化装置3其它辅助元件知识目标1．了解压缩空气站的组成；2．掌握空压机和油雾器的工作原理；3．掌握气动三联件及其它辅助元件的作用。学习单元十气源装置及气动辅助元件能力目标1．能够正确使用空压机和油雾器；2．能够正确安装气动三联件以及其它气动辅助元件。

学习单元十气源装置及气动辅助元件素质目标1．培养举一反三、理论联系实际的学习能力；2．培养提高分析问题与解决问题的能力。

学习单元十气源装置及气动辅助元件学习单元十气源装置及气动辅助元件情景导入学习单元十气源装置及气动辅助元件10.1.1压缩空气站概述10.1气源装置压缩空气站是气压系统动力源装置，一般规定：排气量大于或等于

时，就应独立设置压缩空气站；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，因为压缩空气中的水分、油污和灰尘等杂质会混合而成胶体杂质，若不经处理而直接进入管路系统时，可能会产生一些不良后果。学习单元十气源装置及气动辅助元件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9-四通阀学习单元十气源装置及气动辅助元件10.1.2空气压缩机10.1气源装置1空气压缩机的分类空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式和动力式两大类。在气压传动中，一般采用容积式空气压缩机。按输出压力分为低压压缩机（0.2MPa<p≤1MPa）、中压压缩机（1MPa<p≤10MPa）、高压压缩机(10MPa<p≤100MPa)、超高压压缩机(p≥100MPa)按输出流量分为微型（q<1m3／min）、小型(1m3／min≤q<10m3／min)、中型(10m3／min<q≤100m3／min)、大型(q≥100m3／min)学习单元十气源装置及气动辅助元件10.1.2空气压缩机10.1气源装置1空气压缩机的分类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)。学习单元十气源装置及气动辅助元件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-弹簧学习单元十气源装置及气动辅助元件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。目前，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(应转变为自由空气耗气量)之和。10.1气源装置学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.1空气过滤器10.2气源净化装置空气过滤器的作用是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。过滤的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。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.1空气过滤器10.2气源净化装置图10-3空气过滤器1-旋风叶子2-滤芯3-存水杯4-挡水板5-排水阀学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.2除油器10.2气源净化装置除油器又称油水分离器，用于分离压缩空气中所含的油分和水分，以初步净化空气。除油器有撞击挡板式、环形回转式、离心旋转式和水浴式等。压缩空气从入口进入，受到隔离板等阻挡转而向下流动，再折返向上回升并形成环形气流，气体最后通过除油器上部从出口流出。空气流动过程中，由于油分和水分的密度比空气大，在惯性力和离心力作用下分离析出，沉降于除油器底部，定期打开阀门排出。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.3空气干燥器10.2气源净化装置空气干燥器是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，由图10-1可知，从压缩机输出的压缩空气经过冷却器、除油器和储气罐的初步净化处理后已能满足一般气动系统的使用要求。压缩空气的干燥方法主要有机械法、离心法、冷冻法和吸附法等。机械和离心法的原理基本上与除油器的工作原理相同。目前在工业上常用的是冷冻法和吸附法。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.3空气干燥器10.2气源净化装置冷冻式干燥器它是使用压缩空气冷却到一定的露点温度，然后析出相应的水分，使压缩空气达到一定的干燥度。此方法适用于处理低压大流量、对干干燥度要求不高的压缩空气。压缩空气的冷却除用冷冻设备外也可采用制冷剂直接蒸发，或用冷却液间接冷却的方法。吸附式干燥器它主要是是利用硅胶、活性氧化铝、焦炭、分子筛等物质表面能吸附水分的特性来清除空气中的水分。由于水分和这些干燥剂之间没有化学反应所以不需要更换干燥剂，但必须定期再生干燥。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.3空气干燥器10.2气源净化装置图10-5不加热再生式干燥器学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.4后冷却器10.2气源净化装置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。这种冷却器结构简单，使用和维修方便，因而被广泛用于流量较小的场合图10-6套管式冷却器学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.4后冷却器10.2气源净化装置后冷却器一般采用蛇管式或套管式冷却器，蛇管式冷却器的结构主要由一只蛇状空心盘管和一只盛装此盘管的圆筒组成。蛇状盘管可用铜管或钢管弯制而成，蛇管的表面积也就是该冷却器的散热面积。由空气压缩机排出的热空气由蛇管上部进入通过管外壁与管外的冷却水进行热交换，冷却后，由蛇管下部输出。图10-6套管式冷却器学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.5储气罐10.2气源净化装置储气罐的作用是消除压力波动，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。储气罐一般采用圆筒状焊接结构，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2~3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。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.5储气罐10.2气源净化装置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10%。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。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.2.5储气罐10.2气源净化装置在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。即当时，取当时，取当时，取后冷却器、除油器和储气罐都属于压力容器，制造完毕后，应进行水压试验。目前，在气压传动中，冷却器、除油器和储气罐三者一体的结构形式已被采用，这使压缩空气站的辅助设备大为简化。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.1油雾器10.3其它辅助元件1油雾器的工作原理图10-7油雾器工作原理

油雾器是气压系统中一种特殊的注油装置。其作用是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。

目前，气动控制阀、气缸和气马达主要是靠这种带有雾状的压缩空气来实现润滑的，其优点是方便、干净、润滑质量高。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.1油雾器10.3其它辅助元件2普通型油雾器结构简介

压缩空气从输入口进入后，通过立杆1上的小孔进入截止阀座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，油面受压，压力油经吸油管6将单向阀7的阀芯拖起，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，压力油能不断的流入视油器9内，再滴入立杆1中，被通道中的气流从小孔

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，可在范围内调节。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.1油雾器10.3其它辅助元件2普通型油雾器结构简介图10-8普通型油雾器1-立杆2-阀芯3-弹簧4-阀座5-储油杯6-吸油管7-单向阀8-节流阀9-视油器10-油塞学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.1油雾器10.3其它辅助元件2普通型油雾器结构简介

油雾器在使用中一定要垂直安装，它可以单独使用，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），安装顺序为空气过滤器—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。10-9气动三联件学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.2消声器10.3其它辅助元件1阻性消声器图10-10阻性消声器阻性消声器主要利用吸声材料（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。在气体流动的管道内固定吸声材料，或按一定方式在管道中排列，这就构成了阻性消声器。当气流流入时，一部分声音能被吸收材料吸收，起到消声作用。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.2消声器10.3其它辅助元件2抗性消声器

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.阻抗复合消声器阻抗复合消声器是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。学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.3转换器10.3其它辅助元件1.气-电转换器转换器是将电、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。

学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.3转换器10.3其它辅助元件1.气-电转换器图10-11所示是低压气—电转换器结构。它是把气信号转换成电信号的元件。硬芯2与焊片1是两个常断电触点。当有一定压力的气动信号由信号输入口进入后，膜片3向上弯曲，带动硬芯2与限位螺钉11接触，即与焊片1导通，发出电信号。气信号消失后，膜片3带动硬芯2复位，触点断开，电信号消失。图10-11低压气—电转换器结构1-焊片2-硬芯3-膜片4-密封垫5-气动信号输入孔6，10-螺母7-压圈8-外壳9-盖11-限位螺钉学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.3转换器10.3其它辅助元件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-气转换器学习单元十气源装置及气动辅助元件10.3.3转换器10.3其它辅助元件3.气-液