气源装置及气动元件
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第11章 气源装置及辅助元件
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。
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５cm。
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q<6.0m3/min时，取Vc=1.2m3； （2）当q=6.0~30m3/min时，取Vc=1.2~4.5m3； （3）当q>30m3/min时，取Vc=4.5m3。
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。
液压与气压传动技术第10章气源装置及气动辅助元件
空气压缩机的选型依据
用气量
根据实际用气量选择合适的空气压缩机， 确保能够满足生产或工艺需求。
可靠性
选择可靠性高、维护方便的空气压缩 机，降低故障率，提高生产效率。
压力需求
根据所需的气体压力选择合适的空气 压缩机，确保能够提供足够的压力。
能耗
考虑空气压缩机的能耗，选择高效、 低能耗的空气压缩机，降低运行成本。
01
02
03
清洁与除尘
定期清洁气动辅助元件的 外部和内部，清除灰尘和 杂物，以保持其正常工作 状态。
检查密封性
检查气动辅助元件的密封 性，确保无泄漏现象，以 保证气动系统的稳定性和 可靠性。
更换磨损件
对于磨损严重的部件，如 密封件、滤芯等，应及时 更换，以保证气动辅助元 件的性能和寿命。
气源装置的常见故障及排除方法
气源装置的工作原理与组成
工作原理
气源装置通过电机或发动机驱动，将空气吸入，经过压缩、 冷却、净化等处理，产生压缩空气，供给气动系统使用。
组成
气源装置主要由空气压缩机、冷却器、储气罐、过滤器等组 成。其中，空气压缩机是产生压缩空气的关键部件，储气罐 用于储存压缩空气，过滤器用于去除压缩空气中的杂质和水 分。
气源装置在自动化生产线中的应用效果主要表现在提高生产效率、降低 生产成本、提高产品质量等方面。
通过使用气动自动化生产线，可以实现生产过程的自动化和智能化，减 少人工干预，提高生产效率。同时，气动执行元件的动作稳定可靠，可 以保证产品质量。
与传统的电动传动方式相比，气动传动具有防爆、防火、防腐蚀等优点， 适用于各种恶劣的生产环境。此外，气动传动技术的结构简单、维护方 便，可以降低生产成本和维修成本。
03 气动辅助元件的功能与应 用
第六单元 气源装置及气动辅助元件
第6单元气源装置及气动辅助元件【学习要求与方法】在气压传动系统中，由空气压缩机产生的压缩空气中存在水分、油分和灰分等杂质，若不经过处理而直接进入管路系统，就可能造成不良的后果。
气源装置及气动辅助元件主要起产生、净化、贮存、润滑压缩空气等作用，保证气压传动系统正常运行。
通过本单元学习，要求能识别气源装置及常用的气动辅助元件，掌握其在气压传动系统中的作用，熟记其图形符号。
在学习时，通过观察实物和拆装元件与装置，理解气源装置及气动辅助元件的原理与作用，以及其安装位置，在此基础上识记其图形符号。
【重点与难点】重点：1．气源装置各部分功能特点；2．气源调节装置组成，特点，符号；3．空气压缩机的选用。
难点：1．油雾器的原理及其不停气加油原理；2．空气的净化过程。
【建议课时】4学时【作业要求】完成综合训练全部内容【学习内容】知识点1 气源装置气源装置一般由三部分组成:——产生压缩空气的气压发生装置，如空气压缩机；——净化压缩空气的辅助装置和设备，如过滤器、分水排水器、干燥器等；——输送压缩空气的供气管道系统。
（1）空气压缩机的作用空气压缩机是将原动机提供的机械能转换成气体压力能的一种能量转换装置，即气压发生装置，它为气动装置提供具有一定压力和流量的压缩空气。
（2）空气压缩机的分类空气压缩机按结构形式可分为：——活塞式空气压缩机：——叶片式空气压缩机：——螺杆式空气压缩机：（3）空气压缩机的基本参数——空气压缩机的工作压力——空气压缩机的流量——空气压缩机的功率（4）空气压缩机的使用注意事项1）空气压缩机的安装位置空气压缩机的安装地点必须清洁，无粉尘、通风好、湿度小、温度低且要留有维护保养空间，一般要安装在专用机房内。
2）噪音空气压缩机一运转即产生噪音。
噪音防治方法有：设置隔声罩、设置消声器、选择噪音较低的空压机等。
3）使用专用润滑油并定期更换，启动前应检查润滑油位，并用手拉动传动带使机轴转动几圈，以保证启动时的润滑。
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。
第十章 气源装置及气动辅助元件
授课内容具体措施第十章气源装置及气动辅助元件本章重点1．空气压缩机的工作原理2．气源净化装置及气动辅助元件的作用本章难点气源净化装置的组成及作用气源装置是气压传动系统的动力部分，这部分元件性能的好坏直接关系到气压传动系统能否正常工作；气动辅助元件更是气压传动系统正常工作必不可少的组成部分。
第一节气源装置一、压缩空气站压缩空气站是气压系统的动力源装置。
排气量≥6~12m3/min时，应独立设置压缩空气站；排气量＜6m3/min时，可将空压机或气泵安装在主机旁。
压缩空气在使用之前必须经过干燥和净化处理后才能使用，压缩空气中混有的水分、油污等杂质若进入管道系统，将导致机器和控制装置发生故障，损害产品，增加系统的维护成本。
对于一般的压缩空气站，除空气压缩机外，还必须设置过滤器、后冷却器、油水分离器和储器罐等净化装置，其流程装置，见下图：图10—1 气源系统组成示意图1—空气压缩机2—后冷却器3—油水分离器4，7—储器罐5—干燥器6—过滤器二、空气压缩机空压机是气压发生装置，利用空气压缩机将电动机机械能气体压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。
1．分类按工作原理主要分为容积式和速度式两类。
①容积式：压缩气体的体积，是单位体积内气体分子密度增加提高压缩空气的动力。
图10—2活塞式空气压缩机工作原理图1—排气阀2—缸体3—活塞4—活塞杆5—滑块6—滑道7、8—曲柄连杆机构9—吸气阀10—弹簧空压机相当于液压传动中的动力元件液压泵！活塞式空气压缩机应用广泛，原理类似液压泵！即：通过曲柄滑块机构带动活塞的往复运动使气缸的体积增大或减小，从而通过吸排气阀实现吸气和排气。
②速度式：通过提高气体分子的运动速度，使动能转化为压力能来提高压缩空气的动力。
2．选用原则主要根据气压传动系统需要的两个主要参数：工作压力p和流量q。
选用方法可以查询相关手册。
气源装置及气动辅助元件
第一节 气源装置
一、气动系统对压缩空气品质的要求 气源装置给系统提供足够清洁干燥且 具有一定压力和流量的压缩空气。由空气 压缩机排出的压缩空气虽然可以满足气动 系统工作时的压力和流量要求，但其温度 高达170摄氏度，且含有汽化的润滑油、水 蒸气和灰尘等污染物，这些污染物将对气 动系统造成下列不利影响：
(1)气源装置 是获得压缩空气的装置。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 压力能； (2)控制元件 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、流量控制阀和方向控制阀等；
(3)执行元件 是将气体的压力能转换成机械能的一种 能量转换装置，它包括实现直线往复运动的气缸和实 现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马达等; (4)辅助元件 是保证压缩空气的净化、元件的润滑、 元件间的连接及消声等所必须的，它包括过滤器、油 雾气、管接头及消声器等。
第一节 气源装置
一、气动系统对压缩空气品质的要求 混在压缩空气中的油蒸气可能聚集在贮气 罐、管道、气动元件的容腔里形成易燃物， 有爆炸危险。另外润滑油被汽化后形成一 种有机酸，使气动元件、管道内表面腐蚀、 生锈、影响其使用寿命。
第一节 气源装置
一、气动系统对压缩空气品质的要求 压缩空气中含有的水分，在一定压力温度 条件下会饱和而析出水滴，并聚集在管道 内形成水膜，增加气流阻力；如遇低温( 0 ) 或膨胀排气降温等，水滴会结冰而阻塞通 道、节流小孔，或使管道附件等胀裂；游 离的水滴形成冰粒后，冲击元件内表面而 使元件遇到损坏。
第一节 气源装置
一、气动系统对压缩空气品质的要求 混在空气中的灰尘等污染物沉积在系统内， 与凝聚的油分、水分混合形成胶状物质， 堵塞节流孔和气流通道，使气动信号不能 正常传递，气动系统工作不稳定；同时还 会使配合运动部件间产生研磨磨损，降低 元件的使系统对压缩空气品质的要求 压缩空气温度过高会加速气动元件中各种 密封件、膜片和软管材料等的老化、且温 差过大，元件材料会发生胀裂，降低系统 使用寿命。因此，由空气压缩机排出的压 缩空气必须经过降温、除油、除水、除尘 和干燥，使之品质达到一定要求后，才能 使用。
气动元件的认识与基本回路
气信号，s就有信号输出；
若a、b两个均有输入，
则信号强者将关闭信号
弱的阀口，s仍然有气信
号输出。
逻辑表达式 ： s = a + b
逻辑符号：见图b 应用：常用于两个或多个信号相加。例如要求加入手动信号时 也可加入自动信号。
非门元件
原理：当a有 信号输入时s无信号 输出；当a无信号输 入时s有信号输出。 逻辑表达式： s≠ a 逻辑符号：见图b
流量控制阀
用于控制执行元件运 动速度。
➢节流阀 ➢单向节流阀 ➢排气节流阀
2.气动逻辑元件
通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来实 现一定逻辑功能的气动控制元件。
分类
按工作压力分
按逻辑功能分
高压元件（工作压力0.2～0.8MPa）
低压元件（工作压力0.02～0.2MPa） 微压元件（工作压力0.02MPa以下）
管件与管路系统
管子可分为硬管和软管两种。一些固定不动的、不需 要经常装拆的地方，使用硬管。连接运动部件和临时 使用、希望装拆方便的管路应使用软管。硬管有铁管、 铜管、黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑料管、 尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管以及挠性金属导管 等等。常用的是紫铜管和尼龙管。
气动控制元件
气源的净化装置
➢ 气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有 一定压力和足够的流量，具有一定的净化程度。不 同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的要求。
➢混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生
不良影响，必须要设置除油、除水、除尘，并使压 缩空气干燥的提高压缩空气质量、进行气源净化处 理的辅助设备。
➢ 类型 一次过滤器 分水滤气器
一次过滤器结构图
普通分水滤气器结构图
若a、b两个均有输入，
则信号强者将关闭信号
弱的阀口，s仍然有气信
号输出。
逻辑表达式 ： s = a + b
逻辑符号：见图b 应用：常用于两个或多个信号相加。例如要求加入手动信号时 也可加入自动信号。
非门元件
原理：当a有 信号输入时s无信号 输出；当a无信号输 入时s有信号输出。 逻辑表达式： s≠ a 逻辑符号：见图b
流量控制阀
用于控制执行元件运 动速度。
➢节流阀 ➢单向节流阀 ➢排气节流阀
2.气动逻辑元件
通过元件内部的可动部件的动作改变气流方向来实 现一定逻辑功能的气动控制元件。
分类
按工作压力分
按逻辑功能分
高压元件（工作压力0.2～0.8MPa）
低压元件（工作压力0.02～0.2MPa） 微压元件（工作压力0.02MPa以下）
管件与管路系统
管子可分为硬管和软管两种。一些固定不动的、不需 要经常装拆的地方，使用硬管。连接运动部件和临时 使用、希望装拆方便的管路应使用软管。硬管有铁管、 铜管、黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑料管、 尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管以及挠性金属导管 等等。常用的是紫铜管和尼龙管。
气动控制元件
气源的净化装置
➢ 气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有 一定压力和足够的流量，具有一定的净化程度。不 同的气动元件对杂质颗粒的大小有具体的要求。
➢混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生
不良影响，必须要设置除油、除水、除尘，并使压 缩空气干燥的提高压缩空气质量、进行气源净化处 理的辅助设备。
➢ 类型 一次过滤器 分水滤气器
一次过滤器结构图
普通分水滤气器结构图
气源装置及气动元
气源装置及气动元件
• 气源装置介绍 • 气动元件介绍 • 气源装置与气动元件的比较与选择 • 气源装置及气动元件的发展趋势与未
来展望
01
气源装置介绍
气源装置的定义与作用
定义
气源装置是气动系统的核心组成 部分，用于产生和提供压缩空气 。
作用
为气动元件和气动系统提供稳定 、可靠的气源，满足各种气动设 备和装置的工作需求。
第四季度
高压化
随着工业生产对气动系 统压力需求的提高，气 源装置及气动元件正向 高压化方向发展，以提 高气动系统的输出力和 工作效率。
集成化
为了简化气动系统的结 构，降低成本和体积， 气源装置及气动元件正 趋向于集成化设计，将 多个功能集成于一个元
件中。
智能化
随着传感器、微处理器 等技术的进步，气源装 置及气动元件正逐步实 现智能化，能够实时监 测和控制气动系统的运 行状态，提高系统的稳
气源装置的组成与分类
组成
气源装置通常由空气压缩机、储气罐 、干燥机、过滤器等组成。
分类
根据结构和功能的不同，气源装置可 分为活塞式、螺杆式、滑片式等类型 。
气源装置的工作原理与特点
工作原理
空气经过滤器去除杂质后进入空气压缩机，经过压缩后进入 储气罐储存，再经过干燥机干燥处理后，通过输气管路供给 气动设备和装置使用。
03
考虑维护和保养的便利 性，选择易于维护和保 养的气源装置和气动Fra bibliotek 件。04
考虑安全性能，选择符 合安全标准、经过认证 的气源装置和气动元件。
不同应用场景下的气源装置与气动元件选择建议
工业自动化生产线
物流输送系统
选择高性能、稳定可靠的气源装置和气动 元件，以满足生产线的连续、高效运行需 求。
• 气源装置介绍 • 气动元件介绍 • 气源装置与气动元件的比较与选择 • 气源装置及气动元件的发展趋势与未
来展望
01
气源装置介绍
气源装置的定义与作用
定义
气源装置是气动系统的核心组成 部分，用于产生和提供压缩空气 。
作用
为气动元件和气动系统提供稳定 、可靠的气源，满足各种气动设 备和装置的工作需求。
第四季度
高压化
随着工业生产对气动系 统压力需求的提高，气 源装置及气动元件正向 高压化方向发展，以提 高气动系统的输出力和 工作效率。
集成化
为了简化气动系统的结 构，降低成本和体积， 气源装置及气动元件正 趋向于集成化设计，将 多个功能集成于一个元
件中。
智能化
随着传感器、微处理器 等技术的进步，气源装 置及气动元件正逐步实 现智能化，能够实时监 测和控制气动系统的运 行状态，提高系统的稳
气源装置的组成与分类
组成
气源装置通常由空气压缩机、储气罐 、干燥机、过滤器等组成。
分类
根据结构和功能的不同，气源装置可 分为活塞式、螺杆式、滑片式等类型 。
气源装置的工作原理与特点
工作原理
空气经过滤器去除杂质后进入空气压缩机，经过压缩后进入 储气罐储存，再经过干燥机干燥处理后，通过输气管路供给 气动设备和装置使用。
03
考虑维护和保养的便利 性，选择易于维护和保 养的气源装置和气动Fra bibliotek 件。04
考虑安全性能，选择符 合安全标准、经过认证 的气源装置和气动元件。
不同应用场景下的气源装置与气动元件选择建议
工业自动化生产线
物流输送系统
选择高性能、稳定可靠的气源装置和气动 元件，以满足生产线的连续、高效运行需 求。
第十一章 气源装置及气动元件
0.6 ~ 3.0 MPa
四、后冷却器
结构形式有： 列管式 蛇管式 套管式 散热片式
将空气压缩机排出具有140℃～170℃的压缩空气降至 40℃～50℃，压缩空气中的油雾和水气亦凝析出来。
冷却方式有水冷和气冷式两种。
五、储气罐
• 作用： • 1）存储一定数量的压
缩空气； • 2）保证输出气流的连
续性和稳定性； • 3）进一步分离压缩空
3、工作原理：活塞式空压机
排气 膨胀
压缩
吸气
压缩机实际工作循环 p —V 图
第二节 气源净化装置
气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有一 定压力和足够的流量，具有一定的净化程度。不同的气动元 件对杂质颗粒的大小有具体的要求。
混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响：
▪ 混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易
一、空气过滤器（分水滤气器）
• 常用的过滤器有： • 一次过滤器：滤灰效率为（50～70）%； • 二次过滤器：滤灰效率为（70～99）%； • 高效过滤器：滤灰效率> 99%； • 其中使用最多的为二次过滤器，它与减压
阀、油雾器一起称为气动三大件，（无管 连接时称为气动三联件）。
QSL型空气过滤器
2、选择和使用： 1）选择：
根据气动系统所需额定流量及油雾粒径大 小来选择, 所需油雾粒径在20～35μm左右选用 一次油雾器, 若需油雾粒径很小,可选用二次油 雾器,油雾粒径可达5μm；
２）使用:
一般装在分水滤气器和减压阀之后, 应尽 量靠近换向阀, 距离不超过5m
3）职能符号：
二、消声器：
气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急剧膨胀， 会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排气量和空气 通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一 般可达100～120dB，为了降低噪声在排气口要装设消声器。
四、后冷却器
结构形式有： 列管式 蛇管式 套管式 散热片式
将空气压缩机排出具有140℃～170℃的压缩空气降至 40℃～50℃，压缩空气中的油雾和水气亦凝析出来。
冷却方式有水冷和气冷式两种。
五、储气罐
• 作用： • 1）存储一定数量的压
缩空气； • 2）保证输出气流的连
续性和稳定性； • 3）进一步分离压缩空
3、工作原理：活塞式空压机
排气 膨胀
压缩
吸气
压缩机实际工作循环 p —V 图
第二节 气源净化装置
气动系统对压缩空气质量的要求：压缩空气要具有一 定压力和足够的流量，具有一定的净化程度。不同的气动元 件对杂质颗粒的大小有具体的要求。
混入压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响：
▪ 混入压缩空气的油蒸汽可能聚集在贮气罐、管道等处形成易
一、空气过滤器（分水滤气器）
• 常用的过滤器有： • 一次过滤器：滤灰效率为（50～70）%； • 二次过滤器：滤灰效率为（70～99）%； • 高效过滤器：滤灰效率> 99%； • 其中使用最多的为二次过滤器，它与减压
阀、油雾器一起称为气动三大件，（无管 连接时称为气动三联件）。
QSL型空气过滤器
2、选择和使用： 1）选择：
根据气动系统所需额定流量及油雾粒径大 小来选择, 所需油雾粒径在20～35μm左右选用 一次油雾器, 若需油雾粒径很小,可选用二次油 雾器,油雾粒径可达5μm；
２）使用:
一般装在分水滤气器和减压阀之后, 应尽 量靠近换向阀, 距离不超过5m
3）职能符号：
二、消声器：
气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急剧膨胀， 会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排气量和空气 通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一 般可达100～120dB，为了降低噪声在排气口要装设消声器。
液压与气压传动气源装置及气动元件
10.1.1气源及组成
气源——气动系统的动力源，提供输送 清洁干燥具有一定压力和足够流量的压 缩空气。 气源组成 气压发生装置 空气净化、贮存压缩装置设备； 气动三大件 管网系统
10.1.2气源净化
气源净化原因：
压缩空气中的油分、水分、灰尘等杂质会产生不良影响： 混入压缩空气的油蒸汽可能聚集引起爆炸； 润滑油汽化后形成有机酸，腐蚀金属设备； 压缩空气中的杂质沉积阻塞管道，使系统工作不稳定； 压缩空气中含有的饱和水分，在一定条件下会凝结成 水并聚集在个别管段内。凝结的水分会使管道及附件 结冰而损坏； 压缩空气中的灰尘等杂质使元件磨损。
k1-泄漏系数k1=1.15～1.5 k2-备用系数k2=1.3～1.6
qz同时工作执行机构自由空气量
p pa qZ q pa
10.1.4 气动三大件
气动三大件是压缩空气质量的最后保证。
分水过滤器 作用是除去空气中的灰尘、杂质，并将
空气中的水分分离出来。 减压阀 起减压和稳压作用。 油雾器 特殊的注油装置。当压缩空气流过时，它将 润滑油喷射成雾状，随压缩空气流入需要的润滑部件， 达到润滑的目的。
主管道内压缩空气 流速应在6～10m/s， 车间内流速不大于 10～15m/s，设备 管道内不大于25m/s， 最高不超过30m/s。
10.2气动辅助元件
10.2.1消声器
气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急剧膨胀， 会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排气量和 空气通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也 越大，一般可达100～120dB，为了降低噪声在排气口要 装设消声器
或门型梭阀的结构相当于两个单向阀的组合， 在气动逻辑回路中，起到“或”门的作用。
第2章气源系统与气动执行元件
南通纺织职业技术学院
南通纺织职业技术学院图2.2.ຫໍສະໝຸດ 气爪南通纺织职业技术学院
1-缓冲节流阀；2-端盖；3-缸体；4-缓冲柱塞；5-齿轮；6-齿条；7-活塞 图2.2.8 齿轮齿条式摆动气缸
南通纺织职业技术学院
1-叶片；2-定子；3-挡块 图2.2.9 叶片式摆动气缸结构原理图
南通纺织职业技术学院
第2章 气源系统与气动执行元件
2.1 气源系统 2.2 气缸 2.3 气马达 2.4 气缸的选择与使用
南通纺织职业技术学院
2.1 气源系统
1-空压机；2-冷却器；3-油水分离器；4，7-贮气罐；5-干燥器；6-过滤器；8-管道 图2.1.1 气源系统的示意图
南通纺织职业技术学院
1-排气阀；2-气缸；3-活塞；4-活塞杆；5、6-滑块与滑道； 7-连杆；8-曲柄；9-吸气阀；10-弹簧 图2.1.2 活塞式空压机工作原理图
图2.1.6 贮气罐
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1-湿空气进气管；2-顶盖；3、5、10-法兰；4、6-再生空气排气管；7-再生空气进气管； 8-干燥空气输出管；9-排水管；11、22-密封座；12、15、20-钢丝过虑网；13-毛毡； 14-下栅板；16、21-吸附剂层；17-支撑板；18-筒体；19-上栅板 图2.1.7 吸附式干燥器
负载率
η≤0.7
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图2.2.4 三位气缸动作原理图
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图2.2.5 串联气缸
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1-外壳；2-连接板；3-集成夹紧单元；4-精密导向系统；5-可调终端挡块；6-可调中间位置； 7-可调终端缓冲；8-传感器槽；9-传感器支架；10-终端位置检测；11-端盖 图2.2.6 坐标气缸
第11章 气源装置及气动辅助元件
第二节 气源净化装置
一、空气过滤器
图11-4所示为普通空气过滤器（二次 过滤器）的结构及其图形符号。其工作原 理是：压缩空气从输入口进入后，被引入 旋风叶子1，旋风叶子上有许多成一定角 度的缺口，迫使空气沿切线方向产生强烈 旋转。这样夹杂在空气中的较大水滴、油 滴和灰尖等便依靠自身的惯性与存水杯3 的内壁碰撞，并从空气中分离出来沉到杯 底，而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。此外 存水杯中的污水应通过手动排水阀5及时 排放。在某些人工排水不方便的场合， 可采用自动排水式空气过滤器。
3.油雾器的主要性能指标
（1）流量特性 指油雾器中通过其额定流量时，输入压力 与输出压力之差，一般不超过0.15Mpa。 （2）起雾空气流量 当油位处于最高位置，节流阀8全开， 气流压力为0.5Mpa时，起雾时的最小空气流量规定为额定空 气流量的40%。 （3）油雾粒径 在规定的试验压力0.5Mpa下，输油量为30 滴/min，其粒径不大于20μｍ。 （4）加油后恢复滴油时间 加油完毕后，油雾器不能马上 滴油，要经过一定的时间，在额定工作状态下，一般为20~30s。
五、延时器
气动延时器的工作原理如图11-15所 示，当输入气体分两路进入延时器时，由 于节流口1的作用，膜片2下腔的气压首先 升高，使膜片堵住喷嘴3，切断气室4的排 气通路；同时，输入气体经节流口1向气 室缓慢充气，当气室4的压力逐渐上升到 一定压力时，膜片5堵住上喷嘴6，切断低 压气源的排空通路， 于是输出口便有信 号S输出，这个输出信号S发出的时间在输 入信号A以后，延迟了一段时间，延迟时 间的大小取决于节流口的大小、气室的大 小及膜片5的刚度。当输入信号消失后， 膜片1复位，气室内的气体经下喷嘴排空； 膜片1复位，气源经上喷嘴排空，输出端 无输出、节流口1可调时，该延时器称之 为可调式，反之称之为固定式。
气源装置及气动元件
方向控制阀： 换向阀 气压控制换向阀（加
压控制、泄压控制、 差压控制） 电磁控制换向阀，电、 气控制换向阀 机械控制换向阀 人力控制换向阀
单向阀 梭阀 两个单向阀的组合，相当于 “或门”。 快速排气阀华中科技大学
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气源装置及气动元件
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气动系统由下面几种元件及装置组成 气源装置 压缩空气的发生装置以及压缩空 气的存贮、净化的辅助装置。它为系统提供 合乎质量要求的压缩空气。 执行元件 将气体压力能转换成机械能并完 成做功动作的元件，如气缸、气马达。 控制元件 控制气体压力、流量及运动方向 的元件，如各种阀类；能完成一定逻辑功能 的元件，即气动逻辑元件；感测、转换、处 理气动信号的元器件，如气动传感器及信号 处理装置。 气动辅件 气动系统中的辅助元件，如消声 器、管道、接头等。
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贮气罐的主要作用是贮存
一定数量的压缩空气，减 少气流脉动，减弱气流脉 动引起的管道振动，进一 步分离压缩空气的水分和 油分。
干燥器的作用是进一步除去压缩
空气中含有的水分、油分、颗粒杂 质等，使压缩空气干燥，用于对气 源质量要求较高的气动装置、气动 仪表等。主要采用吸附、离心、机 械降水及冷冻等方法。
普 通 气 缸
气缸的分类及典型结构
膜片气缸是一种用压缩空气推动
非金属膜片作往复运动的气缸，可 以是单作用式，也可以是双作用式。 适用于气动夹具、自动调节阀及短 行程工作场合。
液压与气压传动 第9章 气源装置与气动元件
9.1
气
源
气源装置是保证气压传动和控制系统
装
正常工作所不可缺少的动力源，为气压传
置
动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，
是气压传动系统的重要组成部分。
9.1.1 气压传动系统对压缩空气品质的要求
9.1
若压缩空气不经处理而直接进入管路系统时，可能会造成以下
气
不良后果：
源 装
（1）油液挥发的油蒸气聚集在储气罐中形成易燃易爆物质， 可能会造成事故。
2．空压机工作原理 9.1
气
（1）活塞式空压机
源
➢两级活塞式空压机
装
置
图9-4 两级活塞式空压机工 作原理图
9.1.3 空气压缩机及其净化设备
2．空压机工作原理 9.1
气
（1）活塞式空压机
源
装
优点是结构简单，使用寿命长，维修容易，活塞的密封性好，
置
容易实现大容量和高压输出等优点；
缺点是振动大、噪声大，排气为断续进行，输出有脉动，需要 设置储气罐。工业上应用最普遍的是活塞式空压机。
件
图9-16 普通双作用气缸 1，13－弹簧挡圈；2－防尘圈压板；3－防尘圈；4－导向套； 5－杆侧端盖；6－活塞杆；7－缸筒；8－缓冲垫；9－活塞；
9-活塞密封圈；11－密封圈；12－耐磨环；14－无杆侧端盖
9.2.1 气缸
9.2
气
1．气缸的结构及工作原理
动
（2）气缸的基本构造
执
行
①缸筒。 ②端盖。
5．净化设备
9.1
气
（2）储气罐
源
装
储气罐的作用是贮存
置
一定数量的压缩空气；消
除压力脉动，保证输出气
气源装置及气动元件
调节精确，性能稳定
阀芯开度与通过的流量成正比 节流阀节流口的形状对调节特性影响较大
图 6-30 圆柱斜切型节流阀
6.6.2 单6.6.3 排气节流阀
图 6-32 排气节流阀
6.7 气动逻辑元件
气动逻辑元件是一种控制元件。 它是在控制气压信号作用下，通过元件内部的可动部
3.高分子隔膜式空气干燥器:
图 6-8 高分子隔膜式空气干燥器
6.3 气动辅助元件
气动辅助元件包括分水滤气器、油雾器、消声器、 管道连接件和气液转换装置。
6.3.1 分水滤气器:
图 6-9 分水滤气器
6.3.2 油雾器
图 6-10 自动节流式油雾器
6.3.3 消声器
消声器就是通过阻尼或增加排气面积来降低排气速度 和功率，从而降低噪声的。
分（如膜片、阀芯等）来改变气流运动方向，从而实现各
种逻辑功能的。 气动逻辑元件包括梭阀和双压阀。
6.7.1 梭阀
图 6-33 梭阀
6.7.2 双压阀
图 6-34 双压阀
为内部先导式减压阀；若将小型直动式减压阀装在主阀的 外部，则称为外部先导式减压阀。
6.4.2 溢流阀
当气动系统中的工作压力超过调定值时，能自动向外
排气，以保持进气口压力的调定值。
1.直动式溢流阀
图6-15 直动式溢流阀
2.先导式溢流阀
图 6-16 先导式溢流阀
6.4.3 顺序阀
图 6-17 顺序阀
图6-22 单电控直动式电磁换向窗
图 6-24 双电控先导式电磁换向窗
以压缩空气为动力来切换气阀，从而控制气路换向或 通、断的方向控制阀。气压控制换向阀的用途很广，多用
于组成全气阀控制的气动系统或易燃、易爆以及高净化等
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回旋上升，惯性分离。
油雾分离器
作用：分离主管路过滤器和空气过滤器难以分离的（0.3 m -5 m )气状溶胶油粒子和大于0.3 m 的颗粒。
工作原理：过滤元件分离
安装位置：电磁先导阀
四、空气干燥器
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。 对精密机械、仪表等还需要 进一步净化处理，为防初步 净化后的气体中的含湿量使 精密机械、仪表锈蚀，为此 要干燥后再精过滤。
最大耗气量+连续供气+管路泄漏+备用供气余量 安装在后冷却器的出口处，用于分离并排除压缩空气中凝聚的油分、水分和杂质，初步净化压缩空气。 撞击式工作原理：撞击挡板，回旋上升，惯性分离。 0MPa<p<10MPa) 对气源的要求，因不同的用气性质而不同。 气态水和油冷凝成液态水和油滴
二、分水滤气器
工作原理：利用离心惯性 力和机械过滤去除空气的 杂质及水滴和油滴 使用：靠近执行元件垂直 安装(其具有方向性)
吸附式干 燥器
五、储气罐
• 储气罐装于冷却、静化 设备之后
• 其主要作用：
缩空气中凝聚的油分、水分 工作原理：过滤元件分离
1、一次性过滤器，滤灰效率：50％～70％ 对气源的要求，因不同的用气性质而不同。
当 2 q空3/气m压in时缩和，机取杂Vc＝质3；，初步净化压缩空气。
将原动机（电动机）的机械能转换成压力能
▪ 4 空依气据压：缩气结机动的系构选统用的：压力回和流转量 式、撞击式、离
❖ 按工作原理的不同可分为容积型和速度型两类。 ❖ 容积型空气压缩机：通过压缩空气的体积，使单
位体积内空气分子的密度增大，从而提高其压力。 ❖ 速度型空气压缩机：通过提高气体分子的运动速
油雾分离器
作用：分离主管路过滤器和空气过滤器难以分离的（0.3 m -5 m )气状溶胶油粒子和大于0.3 m 的颗粒。
工作原理：过滤元件分离
安装位置：电磁先导阀
四、空气干燥器
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。 对精密机械、仪表等还需要 进一步净化处理，为防初步 净化后的气体中的含湿量使 精密机械、仪表锈蚀，为此 要干燥后再精过滤。
最大耗气量+连续供气+管路泄漏+备用供气余量 安装在后冷却器的出口处，用于分离并排除压缩空气中凝聚的油分、水分和杂质，初步净化压缩空气。 撞击式工作原理：撞击挡板，回旋上升，惯性分离。 0MPa<p<10MPa) 对气源的要求，因不同的用气性质而不同。 气态水和油冷凝成液态水和油滴
二、分水滤气器
工作原理：利用离心惯性 力和机械过滤去除空气的 杂质及水滴和油滴 使用：靠近执行元件垂直 安装(其具有方向性)
吸附式干 燥器
五、储气罐
• 储气罐装于冷却、静化 设备之后
• 其主要作用：
缩空气中凝聚的油分、水分 工作原理：过滤元件分离
1、一次性过滤器，滤灰效率：50％～70％ 对气源的要求，因不同的用气性质而不同。
当 2 q空3/气m压in时缩和，机取杂Vc＝质3；，初步净化压缩空气。
将原动机（电动机）的机械能转换成压力能
▪ 4 空依气据压：缩气结机动的系构选统用的：压力回和流转量 式、撞击式、离
❖ 按工作原理的不同可分为容积型和速度型两类。 ❖ 容积型空气压缩机：通过压缩空气的体积，使单
位体积内空气分子的密度增大，从而提高其压力。 ❖ 速度型空气压缩机：通过提高气体分子的运动速
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