第10章 气源装置及气动辅助元件

液压与气压传动
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
液压与气压传动
10.1 气源装置——10.1.2 空气压缩机
3. 空气压缩机的选用
液压与气压传动
图10-9 阻性消声器的结果示意图
10.3 其他辅助元件——10.3.2 消声器
2. 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：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。
3. 气-液转换器：把气信号转换成液压信号的装置。 应用：为获得较平稳的速度，气动
系统中常常用到气—液阻尼缸作 执行元件，因而就需要气液转换 器。 原理：在一筒式容器内，压缩空气 直接作用在液面上，或通过活塞、 隔膜等作用在液面上。推压液体 以同样的压力向外输出。
图10-11 气液直接转换器结构 液压与气压传动
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。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
需的最大耗气量之和。
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10.2 气源净化装置——10.2.1 空气过滤器
液压与气压传动
图10-5 不加热再生式干燥器
10.2 气源净化装置——10.2.4 后冷却器
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。
图10-6 套管式冷却器
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10.2 气源净化装置——10.2.5 储气罐
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10.3 其他辅助元件——10.3.1 油雾器
油雾器：气压系统中一种特殊 的注油装置。 作用：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。 应用：气动控制阀、气缸和气 动马达 主要是靠这种带 有雾状的压缩空气来实 现润滑的。 优点：方便、干净、润滑质量 高。
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图10-7 油雾器工作原理
10.3 其他辅助元件——10.3.1 油雾器
油雾器的安装：使用中一定要垂 直安装。
使用：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：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。
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10.3 其他辅助元件——10.3.3 转换器
转换器：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。 1. 气-电转换器
10-10 低压气—电转换器结构 液压与气压传动
10.3 其他辅助元件——10.3.3 转换器
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。
10-8 普通型油雾器结构
液压与气压传动
10.3 其他辅助元件——10.3.2 消声器
消声器：指能阻止声音传播而允许 气流通过的一种气动元件。 原因：气压传动装置的噪声一般都 比较大，尤其当压缩气体直接 从气缸或阀中排向大气，较高 的压差使气体体积膨胀，产生 涡流，引起气体的振动，发出 强烈的噪声。 分类：阻性消声器、抗性消声器、 阻抗复合消声器。 1. 阻性消声器 如右图
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10.1 气源装置
10.1.1 压缩空气站概述
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 液压与气压传动
10.1 气源装置——10.1.2 空气压缩机
1.空气压缩机的分类
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(10 m3／min< q≤100 m3 ／min)、大型(q≥100 m3／min)。 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)。
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，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。 要求：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。 （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。 选择：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。
第10章气源装置及气动辅助元件
10.1 气源装置 10.2 气源净化装置 10.3 其他辅助元件
液压与气压传动
10.1 气源装置
10.1.1 压缩空气站概述 压缩空气站：气压系统动力源装置， 3 一般规定：1）排气量大于或等于 6 ~ 12 m min 时，就应独立设置压缩空气站； 6 m 3 min 时，可将压 2）若排气量低于 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，净化空气流程如下图所示
和水分。
原理：当压缩空气进入除油器后产 生流向和速度的急剧变化， 再依靠惯性作用，将密度比 压缩空气大的油滴和水滴分
离出来。
图10-4 除油器
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10.2 气源净化装置——10.2.3 空气干燥器
作用：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。 原理：如图，它有两个填满干燥 剂的相同容器。空气从一个 容器的下部流到上部，水分 被干燥剂吸收而得到干燥， 一部分干燥后的空气又从另 一个容器的上部流到下部， 从饱和的干燥剂中把水分带 走并放入大气。实现了不须 外加热源而使吸附剂再生。
作用：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。 原理：根据固体物质和空和杂质与空气
分离。
图10-3 普通空气过滤器结构图 液压与气压传动
10.2 气源净化装置——10.2.2 除油器
作用：分离压缩空气中所含的油分