项目8工作任务8.1 气源装置和气动辅助元件的认知与应用

《液压与气动项目教程》项目8气动元件结构与工作原理工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用【教学目标】1.掌握气压传动系统的组成及工作特点，并能够描述气压传动系统各组成部分的作用。2.理解气源装置的作用及工作原理，掌握气动执行元件、控制元件及辅助元件的结构和工作原理。3.能辨识并描述气动元件的功能，并能将气动元件恰当地安装到回路的相应位置。4.掌握气动元件的图形符号，能够正确阅读及绘制气路、并正确表述气路的控制过程。5.能按要求正确选用元件设计气路、并搭接及调试气路，在实践过程中能对气路进行一般故障的排除。6.增强企业运营生产节能环保意识，培养人与自然可持续发展理念的职业素养。项目8气动元件结构与工作原理工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用1.气动夹紧切管机的气动系统工作原理1-空气压缩机；2-后冷却器；3-分水排水器；4-储气罐；5-分水滤气器；6-减压阀；7-油雾器；8-行程阀；9-气控换向阀；10-气缸；11-夹紧块；12-管料；13-切割圆锯图8-1

气动夹紧切管机实物与气动系统原理图（a）气动夹紧切管机实物参照图（b）气动夹紧切管机气动系统初始状态工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用1.气动夹紧切管机的气动系统工作原理

图8-3

气动夹紧切管机气动系统初始和工作状态示意图1-空气压缩机；2-后冷却器；3-分水排水器；4-储气罐；5-分水滤气器；6-减压阀；7-油雾器；8-行程阀；9-气控换向阀；10-气缸；11-夹紧块；12-管料；13-切割圆锯（a）气动夹紧切管机初始状态（b）气动夹紧切管机工作状态工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用2.气动系统的组成

气动技术是以压缩空气为工作介质进行能量和信号传递的一门技术，是实现各类工业生产和自动控制的重要手段之一，在现代生产制造的自动化生产线、各种高端装备上得到非常广泛地应用。气动系统是气动技术的具体体现，是将各类气动元件与机械、液压、电气、PLC、电脑终端等结合起来，以实现各种具体的工作要求。工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用3.气压传动的特点

表8-1气压传动的特点气压传动的优点气压传动的缺点（1）以空气作为工作介质，空气能源取之不尽，排之不污染环境。（2）空气的流动损失小，可集中供气，通过管路远程配送。（3）空气的可压缩性使得系统有过载自动保护能力。（4）气压传动系统的动作迅速、响应快，维护保养简单，管路不易堵塞，不存在介质变质和更换等问题。（5）对工作环境的适应性好，可安全可靠地应用于易燃、易爆场所。（6）气动装置结构简单、重量轻、安装维护方便、压力等级较低，使用安全。（1）由于空气的可压缩性，所以执行元件的速度容易受到负载变化的影响。（2）气压传动的工作压力较低（一般为0.4~0.8MPa），因而气动系统输出动力较小。（3）气压传动工作过程中常伴随排气噪音，有噪音要求需做降噪处理。（4）压缩空气没有自润滑型，需要另设辅助装置进行给油润滑。工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用4.气源装置图8-4

气源装置组成示意图1-空气压缩机；2-后冷却器；3-油水分离器；4、7-贮气罐；5-干燥器；6-过滤器气动系统对压缩空气有较高的品质要求，气源装置的作用就是产生具有足够压力和流量的压缩空气，同时将其净化、处理及储存，以供给工业用气装置或气动元件仪表使用。因此气源装置是气动系统的重要组成部分，主要包括产生压缩空气的气压发生装置（如空气压缩机）、空气净化装置以及输送压缩空气的管道系统三部分。图8-4所示为气源装置的组成和布置。工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用空气压缩机是将机械能转换为气压能的装置，是气动系统的重要组成部分。如图8-5所示为某小型空气压缩机装置。空气压缩机的种类很多，按输出压力大小，可分为鼓风机、低压、中压、高压和超高压空气压缩机，见表8-2；按输出流量（或排量）不同，可分为微型、小型、中型和大型空气压缩机，见表8-3。名称鼓风机低压空气压缩机中压空气压缩机高压空气压缩机超高压空气压缩机压力p（MPa）≤0.20.2~11~1010~100＞100表8-3按输出流量分类名称微型空气压缩机小型空气压缩机中型空气压缩机大型空气压缩机输出额定流量q（m³/s）≤0.0170.017~0.170.17~1.7＞1.7表8-2按输出压力分类图8-5小型空气压缩机4.1空气压缩机4.1.1空气压缩机的分类（a）工作原理

（b）图形符号及气源简化符号图8-6活塞式空气压缩机的工作原理排气阀；2-气缸；3-活塞；4-活塞杆；5-滑块；6-滑道；连杆；8-曲柄；9-吸气阀；10-弹簧工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用4.1.2活塞式空气压缩机的工作原理4.1空气压缩机工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用4.1.3空气压缩机的选用4.1空气压缩机选用空气压缩机的根据是气压传动系统所需要的工作压力和流量两个主要参数。压力等级有低压：0.2MPa～1MPa，一般为0.5MPa～0.8MPa；中压：1MPa～10MPa；高压：10MPa～100MPa。确定压力参数时，在用气端所需要的工作压力的基础上加上10%左右的余量来确定空气压缩机的压力；确定流量参数时，先了解所有的用气设备的容积流量，把流量的总数乘以一定的系数，然后向用气设备供应商了解用气设备的容积流量参数后确定空气压缩机的流量参数。工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用4.2气源净化装置

由气源发生装置输出的压缩空气，虽然能够满足一定的压力和流量的要求，但是这样的压缩空气是含有杂质和油水的高温混合气体，如果直接输送给气动装置和元件使用，则会影响到它们的使用寿命，进而影响系统的正常工作。因此，在气动系统中，设置冷却、除水、除油、除尘和干燥等气源净化装置十分有必要。压缩空气净化装置一般包括：冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器以及过滤器等。右表8-4常见的气源净化装置表8-4

工作任务8.1气源装置和气动辅助元件的认知与应用4.3

气源处理装置在气压传动技术中，将空气过滤器、减压阀和油雾器组合在一起构成气源处理装置，通常称为气动三联件。图8-7a、b、c所示为气动三联件实物、图形符号及简图。在有些情况下并不需要油雾器，此时可直接使用过滤器和过滤减压阀的组合而成的气动二联件来代替气动三联件，如图8-7d、e、f所示。（a）气动三联件实物

（b）气动三联件图形符号

（c）气动三联件图形符号简图（d）气动二联件实物

（e）气动二联件图形符号