气源装置及气动辅助元件

2、性能指标 、
1)、压力：额定流量下输入压力与输出压力差的大小P<0.05巴 、压力：额定流量下输入压力与输出压力差的大小 巴 2)、分水效率： 、分水效率：
∆m(分离出的水量) ϕ1 − ϕ2 = ×100%(> 80%) η sh = m(加入的水量) ϕ1
ϕ1 → 输入空气的相对温度 ϕ2 → 输出空气的相对温度
如果将未过滤和干燥的压缩空气直接输送 给气动装置使用，将会产生下列影响： 给气动装置使用，将会产生下列影响： 引起爆炸或引起腐蚀作用。 ⒈ 引起爆炸或引起腐蚀作用。 增加管道阻力产生。 ⒉ 增加管道阻力产生。 饱和水分凝结成冰， ⒊ 饱和水分凝结成冰， 影响气动装置的正 常工作。 常工作。 4.压缩空气中的灰尘等杂质对系统中的运 压缩空气中的灰尘等杂质对系统中的运 动副会产生研磨作用， 动副会产生研磨作用，影响气动装置的正常工 作。
中压 1MPa～10MPa ～ 超高压 >100 MPa
根据排气量的不同分类 微型： <1m3/min 微型： 小型： 1 m3/min～10m3/min 小型： ～ 中型： 中型： 10 m3/min～100 m3/min 大型： >100 m3/min ～ 大型： 2、工作原理 、 （1）吸气过程： ）吸气过程： （2）压缩过程： ）压缩过程： （3）排气过程： ）排气过程：
1、 一次过滤器
图4-7所示为一 种一次过滤器,气流 由A口进入筒内，在 离心力的作用下分 离出液滴，由C口排 出，然后气体由下 而上通过多片钢板/ 毛毡、硅胶、焦炭、 滤网等过滤吸附材 料，干燥清洁的空 气从筒顶B口输出。 图4-7 一次过滤器结构图
1-密孔网 2-目细钢丝网 4-硅胶等 3-焦炭
压缩空气干燥方法主要采用吸附法和冷却法。 压缩空气干燥方法主要采用吸附法和冷却法。
吸附式干燥器 有两个相同的填充 了吸附剂的吸附筒 T1和T2 ,湿空气 经二位五通阀从 T2的底部流入，通 过吸附剂层流到上 部，空气中的水分 被吸附剂吸收，干 燥后的空气通过一 单向阀输出。
图4-6 吸附式干燥器结构示意图 1－空气源 2－油雾分离器 3、6－电磁阀 4、8－干燥剂筒 5、9－固定节流过滤器 7 －消声器 10－湿度显示器
图4-4 撞击折回并回转式油水分离器
(三).贮气罐 三).贮气罐 贮气罐的主要作 用是： 1) 储存一定数量 的压缩空气，以备发 生故障或临时需要应 急使用； 2) 消除由于空 气压缩机断续排气而 对系统引起的压力脉 动，保证输出气流的 连续性和平稳性； 3) 进一步分离 压缩空气中的油、水 等杂质。 图4-5 贮气罐结构示意图
蛇管式和列管式后冷却器的结构见下图4-3。
a)蛇管式
图4-3 后冷却器
b)列管式
1－热空气进口 2－冷却水入口 3－冷空气出口 4－冷却水出口
(二). 油水分离器
油水分离器安装在 后冷却器出口管道上， 它的作用是分离并排出 压缩空气中凝聚的油分、 水分和灰尘杂质等，使 压缩空气得到初步净化。 左图是撞击折回并 回转式油水分离器的结 构形式。
1、结构
旋风叶子(离心旋转式 、滤芯(精 旋风叶子 离心旋转式)、滤芯 精 离心旋转式 普通过滤器、 度25µ、50µ、75µ——普通过滤器、 、 、 普通过滤器 1～5µ——精过滤器 、挡水板、放 ～ 精过滤器)、 精过滤器 挡水板、 水阀(手动型、自动型) 水阀 手动型、自动型 手动型 注意事项： 自动排水： 垂直安放、 自动排水：① 垂直安放、进出气口方向 溢流孔保持畅通， ② 溢流孔保持畅通，否 则产生漏气现象
（五） 过滤器 空气的过滤是气压传动系统中的重要环节。不同的场合， 对压缩空气的要求也不同。过滤器的作用是进一步滤除压缩 空气中的杂质。 常用的过滤器: 一次性过滤器(也称简易过滤器，滤灰效率为50%～ 70%); 二次过滤器(滤灰效率为70%～99%)。 在要求高的特殊场合，还可使用高效率的过滤器(滤灰 效率大于99%)。
Pc Vc = Q Pc + P
4Vc H= π D2
（高度）
立式和 两种： 压力容器：试验压力 压力容器：试验压力Ps>1.5PI,立式和卧式两种：立式为主， 立式 卧式两种 立式为主， 进气口在下，出气口在上， 气口距离尽量大， 进气口在下，出气口在上，且两 气口距离尽量大，配有安全 阀，压力表，排污阀，一般P罐=1.1PI 压力表，排污阀，一般
图4-10 特殊单向阀的工作状态
当进行不停气加油时，截止阀处于反关闭状态，如图 4-10c。
一、基于的两个基本原理
1、引射原理 、
低压区
低压区
套管
利用一股较高速度的流体射流将另一股流体(静止或低速的流 利用一股较高速度的流体射流将另一股流体 静止或低速的流 吸入并相互混合后一起流动的现象。 体)吸入并相互混合后一起流动的现象。——引射原理 吸入并相互混合后一起流动的现象 引射原理
2
空气压缩机的工作原理
气动系统最常用的空气压缩机为往复活塞式压缩机，
其工作原理如下图4-2所示。
图4-2 往复活塞式空气压缩机工作原理图 1-排气阀 2-气缸 3-活塞 4-活塞杆 5、6十字头与滑道 7-连杆 8-曲柄 9-吸气阀 10-弹簧
3、型号：3(缸数 缸的布置形式 、型号： 缸数 缸的布置形式)-10(流量 自由空气 缸数)W(缸的布置形式 流量(自由空气 流量 自由空气l/min))10(额定压力 额定压力)-2(级数 级数) 额定压力 级数 缸的布置形式： 缸的布置形式：W:“\∣/”； U：“\/”； L：“∣＿”； S： ∣ ； ： ； ： ： “\\//” 级数：低级、二级、三级、多级(表示噪声级别 尽量小些) 级数：低级、二级、三级、多级 表示噪声级别 ——尽量小些 尽量小些 4、选择空压机 、 一般选高于工作压力2巴的空压机 ①工作压力(一般选高于工作压力 巴的空压机 工作压力 一般选高于工作压力 巴的空压机) 常规PI=0.5～0.6MPa 选P排=0.7～0.8MPa 按自由空气算) ②流量(按自由空气算 Qz=(1+10P)Qy 流量 按自由空气算
Qi = [∑ (aQzt )] / T
i =1
m
m——一台设备上的气缸 气马达 个数 一台设备上的气缸(气马达 一台设备上的气缸 气马达)个数 a ——气缸一个周期单行程次数 气缸一个周期单行程次数 Qz——一个行程的自由空气流量（M3/S） 一个行程的自由空气流量（ 一个行程的自由空气流量 ） t ——单行程时间 单行程时间S 单行程时间 T——一个工作循环的周期时间 一个工作循环的周期时间S 一个工作循环的周期时间 n——设备数 设备数 ф——利用系数 与同时使用的台数有关，台数 越多，同 利用系数(与同时使用的台数有关 越多， 利用系数 与同时使用的台数有关，台数n越多 使用情况越少， 越小 越小) 时 使用情况越少，ф越小 K1——漏损系数 1=1.15～1.5) 漏损系数(K 漏损系数 ～ K2——备用系数 2=1.2～1.6) 备用系数(K 备用系数 ～ K3——不均匀系数 3=1.2～1.4) 不均匀系数(K 不均匀系数 ～
图4-1 压缩空气站设备组成及布置示意图
三、空压机
机械能→气体压力能 机械能 气体压力能
1、分类： 、
按润滑形式： 按润滑形式：无油润滑 加油润滑 按结构形式：容积式： 按结构形式：容积式： 往复式 回转式
活塞式 膜片式 滑片式 螺杆式 转子式
速度式
轴流式 离心式 转子式
• 根据输出压力分类 • 低压 0.2MPa～1.0MPa ～ • 高压 10MPa～100MPa ～
选择容积Vc方法(经验公式) 消除压力波动为目的， ①消除压力波动为目的，空压机的排气流量Q 有关 Q<6( m3/min) Vc=0.2Q(m3) Q=6～30(m3/min) Vc=0.15Q(m3) Q>30(m3/min) Vc=0.1Q(m3) 储气，调节用气量为目的， ② 储气，调节用气量为目的，应按实际所需储存和调气量 来设计计算， 来设计计算，吸气压力Pc，排气压力P及排气流量Q
二、 压缩空气站的设备组成及布置
气压传动系统是以空气压缩机作为气源装置,一般规定: 1.当空气压缩机的排气量小于 6m3/min 时，直接安装在 主机旁， 2.当排气量大于或者等于 6m3/min 时，就应独立设置压 缩空气站，作为整个工厂或车间的统一气源。 下图4-1为一般压缩空气站的设备组成和布置示意图。 压缩空气站的设备一般包括产生压缩空气的空气压缩机和净化 压缩空气的辅助设备。
第四章 气源装置及气动辅助元件
§4-1 概
一、对压缩空气的要求
1、有一定的压力和足够的流量 、 2、有一定的清洁度和干燥度 、
述
P、Q 、
水气、油气、灰尘 杂质 水气、油气、灰尘→杂质 清洁度：气源中含有油污量， 清洁度：气源中含有油污量，含灰杂质量 及颗粒大小的程度 气缸、气阀 气缸、气阀→<50um 气动仪表→<20 um 气动仪表 气马达、硬配滑阀 射流元件→10 um 气马达、硬配滑阀→<25um 射流元件 干燥度： 干燥度：压缩空气中含水分多少的程度
3)、过滤精度：能阻挡灰尘最小颗粒的极限值或能被拦截过滤 、过滤精度： 掉的最小尘埃杂质粒径的大小。 掉的最小尘埃杂质粒径的大小。 4)、滤灰效率： 、滤灰效率：
G入 − G出 ηh = ×100%(> 95%) G入
3、选用 、
1)、压力；2)、流量；3)、过滤度 、压力； 、流量； 、
§4-3 油 雾 器
(四)、干燥器 四、
用于有气动仪表， 用于有气动仪表，射流装置的系统 吸附式、加热式、潮解式、 吸附式、加热式、潮解式、再生式及冷冻式干燥器 冷冻式：使空气冷却到露点以下 ～ ℃ ， 冷冻式：使空气冷却到露点以下(2～5℃)，析出水滴 后，再升高 空气温度，使它以不饱和状态输送出去。 空气温度，使它以不饱和状态输送出去。