汽车液压与气压传动技术
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第3篇 液压与气压传动技术
第8章 液压传动基础
第9章 液压泵
第10章 液压缸和液压马达 第11章 液压控制阀
第12章 液压系统辅助元件
第13章 基本控制回路
第14章 汽车典型液压与液力系 统
第15章
气动技术
第15章 气动技术
15.1Biblioteka 气源装置与辅助元件15.2 15.3 15.4
气动执行元件
气动控制元件 气动压力控制回路
（3）储气罐。储气罐的作用 是用来调节气流，减少输出气 流的压力脉动，使输出气流流 量连续、气压稳定。如图15-4
图15-3 分水排水器
图15-4 立式储气罐
（4）空气干燥器
从空压机产生的压缩空气，经后冷却器、分水排水器及 储气罐的冷却和初步净化后，已可满足一般气压传动系 统的要求，但对某些要求高的精密气动装置和仪表，压 缩空气还必须经过干燥、过滤等进一步净化处理后才能 使用。目前工业上常用的干燥方法主要是吸附法和冷冻 法，吸附法是干燥处理中应用最普遍的一种方法。
（2）消声器 ① 吸收型消声器。图15-10所示为吸收型消声器结构 图，当气流通过由聚苯乙烯颗粒或铜珠烧结而成的消 声罩时，气流受到阻碍，并与消声材料的细孔相摩擦 ，声能被部分吸收转化为热能，从而降低了噪声强度 ② 膨胀干涉型消声器。 ③ 膨胀干涉吸收型消声器。
图15-10 吸收型消声器 1—消声罩；2—连接螺栓
水冷却式后冷却器的结构形式有蛇管式、列管式、套管 式等，如图15-2所示。水冷式后冷却器的作用都是通过 强制循环水使压缩空气降温，生成的冷凝水经自动排水 器排出。
图15-2 水冷式冷却器
（2）分水排水器（油水分离器）
分水排水器的作用是分离压缩空气中凝聚的水分和 油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。图15-3所 示的分水排水器的工作原理为：压缩空气自入口进 入分水排水器壳体内，气流先受隔板的阻挡被撞击 折向下方，然后产生环形回转而上升，油滴、水滴 等杂质由于惯性力和离心力的作用析出并沉降于壳 体的底部，由排污阀定期排出。为达到较好的效果 ，气流回转后上升速度应缓慢。
1．空气压缩机分类 空气压缩机的种类很多，但按工作原理主要可分为 容积式和速度式（叶片式）两大类。在气压传动中 ，一般多采用容积式空气压缩机，它是通过机件的 运动，使密封容积大小发生周期性的变化，从而完 成对空气的吸入和压缩过程。对于速度式空气压缩 机，气体压力的提高是由于气体分子在高速流动时 突然受阻而停滞下来，使动能转化为压力能而达到 的。 容积式空气压缩机按结构不同又可分为活塞式、膜 片式、螺杆式等。其中，最常用的容积式空气压缩 机是活塞式空气压缩机。
2．活塞式空气压缩机的工作原理
图15-1 活塞式空气压缩机的工作原理 l—缸体；2—活塞；3—活塞杆；4—曲柄连杆机构；5—吸气阀；6—排气阀
15.1.2 辅助元件
1．气源净化元件 （1）后冷却器。后冷却器的作用是将空气压缩机排出的 压缩空气温度由 140℃～170℃降至 40℃左右，使压缩 空气中的油雾和水汽迅速达到饱和析出，凝结成水滴和 油滴，以便经除油器排出。
扫码认识冷冻式空气干燥器的工作原理
扫码认识吸附式空气干燥器的工作原理
图15-5 吸附式干 燥器 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； 10—密封垫；11、 22—密封垫；12、 15、20—铜丝过滤 网；13—毛毡层； 14—下栅板； 16、21—吸附剂层 ；17—支撑板； 18—壳体；19—上 栅板
（3）转换器
在气动控制系统中，也与其他自动控制装置一样，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，如图15-11和图15-12所示。
图15-11 高压型气—电转换器 1—螺母；2—弹簧；3—微动开关；4—爪枢；
15.5
汽车典型气动系统
☺
能力训练与拓展
☺
思考题
15.1 气源装置与辅助元件
15.1.1 气源装置 气压动力元件是气动系统的动力源，即空气压缩机（简 称空压机）。空气压缩机将电动机输出的机械能转换成 气体的压力能输送给气动系统，是气动系统的动力源。
从空气压缩机排出的压缩空气含有油分、水分以及灰尘 等。因此，必须设置压缩空气净化装置和用于改善压缩 空气性能的辅助元件。
5—圆盘；6—膜片；7—顶杆
图15-12 气—液转换器
15.2 气动执行元件
气动执行元件能将压缩空气的压力能转化为机械能 ，驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动等 ，输出力或转矩。气动执行元件可以分为气缸和气 马达两大类。
15.2.1气缸
气缸的分类方法也很多，常用的有以下几种。 （1）按压缩空气作用在活塞端面上的方向数可分为 单作用气缸和双作用气缸。 （2）按结构特点可分为活塞式气缸、叶片式（摆动 式）气缸、薄膜式气缸、伸缩式气缸、气液阻尼缸等 （3）按安装方式可分为固定式气缸、轴销式气缸、 回转式气缸、嵌入式气缸等。 （4）按气缸的功能可分为普通气缸和特殊气缸。
图15-7 油雾分离器
图15-8凝聚式滤芯结构原理
2、其他辅助元件
（1）油雾器。油雾器是一种特殊的注油装置。它的作
用是使润滑油雾化后注入空气中，随空气进入需要润 滑的部件中，达到润滑的目的。
图15-9
图15-9所示油雾器的 工作原理为：压缩空 气1进入后，从4流出 ，有一小部分压缩空 气由小孔2进入10， 进入5的上腔A，使油 面受压缩空气的压力 作用，从而油液经吸 11、6和7进入透明的 视油帽8内，然后再 滴入喷嘴小孔3，最 后被引射出来。
（5）空气过滤器 空气过滤器的作用是进一步滤除压缩空气的水分、油 滴及杂质，以达到气压系统所要求的净化程度。
图15-6 空气过滤器 1—旋风叶子；2—滤芯；3—存水杯；4—挡水板；5—手动放水阀
（6）油雾分离器（除油器）
空气过滤器不能分离悬浮油雾粒子，这是由于处于干 燥状态的微小（2～3μm）油粒很难附着于固体表面 。要分离这种油雾，需要使用带凝聚式滤芯的油雾过 滤器
第8章 液压传动基础
第9章 液压泵
第10章 液压缸和液压马达 第11章 液压控制阀
第12章 液压系统辅助元件
第13章 基本控制回路
第14章 汽车典型液压与液力系 统
第15章
气动技术
第15章 气动技术
15.1Biblioteka 气源装置与辅助元件15.2 15.3 15.4
气动执行元件
气动控制元件 气动压力控制回路
（3）储气罐。储气罐的作用 是用来调节气流，减少输出气 流的压力脉动，使输出气流流 量连续、气压稳定。如图15-4
图15-3 分水排水器
图15-4 立式储气罐
（4）空气干燥器
从空压机产生的压缩空气，经后冷却器、分水排水器及 储气罐的冷却和初步净化后，已可满足一般气压传动系 统的要求，但对某些要求高的精密气动装置和仪表，压 缩空气还必须经过干燥、过滤等进一步净化处理后才能 使用。目前工业上常用的干燥方法主要是吸附法和冷冻 法，吸附法是干燥处理中应用最普遍的一种方法。
（2）消声器 ① 吸收型消声器。图15-10所示为吸收型消声器结构 图，当气流通过由聚苯乙烯颗粒或铜珠烧结而成的消 声罩时，气流受到阻碍，并与消声材料的细孔相摩擦 ，声能被部分吸收转化为热能，从而降低了噪声强度 ② 膨胀干涉型消声器。 ③ 膨胀干涉吸收型消声器。
图15-10 吸收型消声器 1—消声罩；2—连接螺栓
水冷却式后冷却器的结构形式有蛇管式、列管式、套管 式等，如图15-2所示。水冷式后冷却器的作用都是通过 强制循环水使压缩空气降温，生成的冷凝水经自动排水 器排出。
图15-2 水冷式冷却器
（2）分水排水器（油水分离器）
分水排水器的作用是分离压缩空气中凝聚的水分和 油分等杂质，使压缩空气得到初步净化。图15-3所 示的分水排水器的工作原理为：压缩空气自入口进 入分水排水器壳体内，气流先受隔板的阻挡被撞击 折向下方，然后产生环形回转而上升，油滴、水滴 等杂质由于惯性力和离心力的作用析出并沉降于壳 体的底部，由排污阀定期排出。为达到较好的效果 ，气流回转后上升速度应缓慢。
1．空气压缩机分类 空气压缩机的种类很多，但按工作原理主要可分为 容积式和速度式（叶片式）两大类。在气压传动中 ，一般多采用容积式空气压缩机，它是通过机件的 运动，使密封容积大小发生周期性的变化，从而完 成对空气的吸入和压缩过程。对于速度式空气压缩 机，气体压力的提高是由于气体分子在高速流动时 突然受阻而停滞下来，使动能转化为压力能而达到 的。 容积式空气压缩机按结构不同又可分为活塞式、膜 片式、螺杆式等。其中，最常用的容积式空气压缩 机是活塞式空气压缩机。
2．活塞式空气压缩机的工作原理
图15-1 活塞式空气压缩机的工作原理 l—缸体；2—活塞；3—活塞杆；4—曲柄连杆机构；5—吸气阀；6—排气阀
15.1.2 辅助元件
1．气源净化元件 （1）后冷却器。后冷却器的作用是将空气压缩机排出的 压缩空气温度由 140℃～170℃降至 40℃左右，使压缩 空气中的油雾和水汽迅速达到饱和析出，凝结成水滴和 油滴，以便经除油器排出。
扫码认识冷冻式空气干燥器的工作原理
扫码认识吸附式空气干燥器的工作原理
图15-5 吸附式干 燥器 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； 10—密封垫；11、 22—密封垫；12、 15、20—铜丝过滤 网；13—毛毡层； 14—下栅板； 16、21—吸附剂层 ；17—支撑板； 18—壳体；19—上 栅板
（3）转换器
在气动控制系统中，也与其他自动控制装置一样，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，如图15-11和图15-12所示。
图15-11 高压型气—电转换器 1—螺母；2—弹簧；3—微动开关；4—爪枢；
15.5
汽车典型气动系统
☺
能力训练与拓展
☺
思考题
15.1 气源装置与辅助元件
15.1.1 气源装置 气压动力元件是气动系统的动力源，即空气压缩机（简 称空压机）。空气压缩机将电动机输出的机械能转换成 气体的压力能输送给气动系统，是气动系统的动力源。
从空气压缩机排出的压缩空气含有油分、水分以及灰尘 等。因此，必须设置压缩空气净化装置和用于改善压缩 空气性能的辅助元件。
5—圆盘；6—膜片；7—顶杆
图15-12 气—液转换器
15.2 气动执行元件
气动执行元件能将压缩空气的压力能转化为机械能 ，驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动等 ，输出力或转矩。气动执行元件可以分为气缸和气 马达两大类。
15.2.1气缸
气缸的分类方法也很多，常用的有以下几种。 （1）按压缩空气作用在活塞端面上的方向数可分为 单作用气缸和双作用气缸。 （2）按结构特点可分为活塞式气缸、叶片式（摆动 式）气缸、薄膜式气缸、伸缩式气缸、气液阻尼缸等 （3）按安装方式可分为固定式气缸、轴销式气缸、 回转式气缸、嵌入式气缸等。 （4）按气缸的功能可分为普通气缸和特殊气缸。
图15-7 油雾分离器
图15-8凝聚式滤芯结构原理
2、其他辅助元件
（1）油雾器。油雾器是一种特殊的注油装置。它的作
用是使润滑油雾化后注入空气中，随空气进入需要润 滑的部件中，达到润滑的目的。
图15-9
图15-9所示油雾器的 工作原理为：压缩空 气1进入后，从4流出 ，有一小部分压缩空 气由小孔2进入10， 进入5的上腔A，使油 面受压缩空气的压力 作用，从而油液经吸 11、6和7进入透明的 视油帽8内，然后再 滴入喷嘴小孔3，最 后被引射出来。
（5）空气过滤器 空气过滤器的作用是进一步滤除压缩空气的水分、油 滴及杂质，以达到气压系统所要求的净化程度。
图15-6 空气过滤器 1—旋风叶子；2—滤芯；3—存水杯；4—挡水板；5—手动放水阀
（6）油雾分离器（除油器）
空气过滤器不能分离悬浮油雾粒子，这是由于处于干 燥状态的微小（2～3μm）油粒很难附着于固体表面 。要分离这种油雾，需要使用带凝聚式滤芯的油雾过 滤器