气源装置及系统-1

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1、動力源側装置側空气干燥机气 罐 后冷却器空压机主管路过滤器压力开关磁性开关气缸速度控制阀电磁阀消音器残压释放手动3通阀三联件空气过滤器减压阀油雾器气动系统配置气动系统配置第一节第一节 概述概述 气压传动是以压缩空气作为工作介质，对能量进行传气压传动是以压缩空气作为工作介质，对能量进行传递和转换的一种传动方式。递和转换的一种传动方式。 气动系统由动力元件（气压发生装置）、执行元件气动系统由动力元件（气压发生装置）、执行元件（气缸或气动马达）、辅助元件（气源处理元件）、控制（气缸或气动马达）、辅助元件（气源处理元件）、控制元件（控制阀）组成。元件（控制阀）组成。 一、气动系统一、气动系统 工作原理

2、工作原理 通过气压发生装置将原动机输出的机械能转变为空气的通过气压发生装置将原动机输出的机械能转变为空气的压力能，利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到压力能，利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到执行元件，再转换成机械能，从而完成直线运动或回转运动，执行元件，再转换成机械能，从而完成直线运动或回转运动，并对外做功。并对外做功。 气动系统工作原理图 自动化实现的主要方式有：机械方式、电气方式、液压自动化实现的主要方式有：机械方式、电气方式、液压方式和气动方式等。方式和气动方式等。 任何一种方式都不是万能的：在对实际生产设备、生产任何一种方式都不是万能的：在对实际生产设备、生产线进行

3、自动化设计和改造时，必须对各种技术进行比较，线进行自动化设计和改造时，必须对各种技术进行比较，扬长避短，选出最适合的方式、或几种方式的组合，以使扬长避短，选出最适合的方式、或几种方式的组合，以使设备更简单、更经济，工作更可靠、更安全。设备更简单、更经济，工作更可靠、更安全。 气压传动与控制广泛应用于工业领域各部门：气动系统气压传动与控制广泛应用于工业领域各部门：气动系统掌握容易，结构简单，操作方便，整个系统的可靠性和安掌握容易，结构简单，操作方便，整个系统的可靠性和安全性较好，系统维护保养较容易。全性较好，系统维护保养较容易。气压传动控制与其它控制方式的性能比较气压传动控制与其它控制方式的性能

4、比较压缩空气的作用：在气动系统中，压缩空气是传递信号和动力的工作介质，它通过控制元件控制执行机构，以实现动作。 一、空气一、空气 1. 空气的组成空气的组成 空气的组成空气的组成（地表附近）（地表附近） 2. 空气的空气的密度密度密度密度:单位体积内所含气体的质量称为密度，用单位体积内所含气体的质量称为密度，用表示，单位为表示，单位为kg/m3。 Vm式中式中 m空气的质量，单位为空气的质量，单位为kg； V空气的体积，单位为空气的体积，单位为m3。 3空气的黏性空气的黏性空气的黏性。空气的粘度受温度的影响较大，受空气的黏性。空气的粘度受温度的影响较大，受压力影响甚微，可忽略不计。空气的运动粘

5、度随压力影响甚微，可忽略不计。空气的运动粘度随温度变化的关系见表温度变化的关系见表9-2 。空气的运动粘性与温度的关系（压力空气的运动粘性与温度的关系（压力0.1MPa） cto/)10/(124smv4.空气湿度：空气湿度： 通常把空气分为湿空气与干空气两类，含有水蒸通常把空气分为湿空气与干空气两类，含有水蒸气的空气称为湿空气，不含有水蒸气的空气称为干空气的空气称为湿空气，不含有水蒸气的空气称为干空气。气。 气源系统气源系统是为气动设备提供满足要求的压缩空是为气动设备提供满足要求的压缩空气的动力源。气的动力源。气源系统气源系统一般由一般由气压发生装置气压发生装置、压压缩空气的净化处理装置缩空

6、气的净化处理装置和和传输管路系统传输管路系统组成。常组成。常用的气源装置是空气压缩机站，简称空压站。用的气源装置是空气压缩机站，简称空压站。 对于对于一般的空压站一般的空压站，除空气压缩机外，还必须，除空气压缩机外，还必须设置后冷却器、油水分离器和储气罐等。设置后冷却器、油水分离器和储气罐等。典型的空典型的空压站压站布局，要求较高的场合如气动仪表用气，应经布局，要求较高的场合如气动仪表用气，应经进一步过滤、干燥处理方允许使用。进一步过滤、干燥处理方允许使用。空压站布局空压站布局1空压机空压机 2电动机电动机 3压力表压力表 4压力开关压力开关 5截止阀截止阀 6后冷却器后冷却器 7油水分离器油

7、水分离器 8气罐气罐 9自动排水阀自动排水阀10小气罐小气罐 11单向阀单向阀 12安全阀安全阀 1. 分类分类1）按工作原理分类：空压机可分为容积式和速度式）按工作原理分类：空压机可分为容积式和速度式。2）按输出压力大小分类，空压机可分为低压空压机）按输出压力大小分类，空压机可分为低压空压机（0.21.0 Mpa）、中压空压机（）、中压空压机（1.010 Mpa）、高压空）、高压空压机（压机（10100 Mpa）、超高压空压机（大于）、超高压空压机（大于100 Mpa）。）。3）按输出流量或排量分类，有微型空压机（小于）按输出流量或排量分类，有微型空压机（小于1 m3/min）、小型空压机（

8、）、小型空压机（110 m3/min）、中型空压机）、中型空压机（10100 m3/min）、大型空压机（大于）、大型空压机（大于100 m3/min）。）。活塞式空压机是通过曲柄连杆机构带动活塞在缸体内做往复运活塞式空压机是通过曲柄连杆机构带动活塞在缸体内做往复运动，从而实现吸气和排气，达到提高气压的目的。动，从而实现吸气和排气，达到提高气压的目的。活塞式空压机的工作原理活塞式空压机的工作原理1排气阀排气阀 2气缸气缸 3活塞活塞 4活塞杆活塞杆5、6、7、8曲柄连杆机构曲柄连杆机构 9进气阀进气阀 10阀门弹簧阀门弹簧 单级活塞式空压机通常用于需要单级活塞式空压机通常用于需要0.30.7M

9、Pa压力范围的系压力范围的系统。在单级压缩机中，若空气压力超过统。在单级压缩机中，若空气压力超过0.6 MPa，产生的过热将，产生的过热将大大地降低压缩机的效率，各项性能指标将急剧下降。因此当大大地降低压缩机的效率，各项性能指标将急剧下降。因此当输出压力较高时，应采取分级压缩。分级压缩可降低排气温度，输出压力较高时，应采取分级压缩。分级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提高容积效率，增加压缩气体排量。为了提高效节省压缩功，提高容积效率，增加压缩气体排量。为了提高效率，降低空气温度，还需要进行中间冷却。率，降低空气温度，还需要进行中间冷却。 工业中使用的活塞式空压机通常是两级的，每一级的工作原工业

10、中使用的活塞式空压机通常是两级的，每一级的工作原理与单级活塞式空压机原理相似。工作时由两级三个阶段将吸理与单级活塞式空压机原理相似。工作时由两级三个阶段将吸入的空气压缩到最终的压力。入的空气压缩到最终的压力。3. 空压机的选用空压机的选用 1）根据气动系统所需要的工作压力和流量确定空压机的输）根据气动系统所需要的工作压力和流量确定空压机的输出压力出压力Pc和供气量和供气量Qc。空压机的供气压力。空压机的供气压力Pc为为 气动系统的工作压力应为系统中各气动执行元件工作压力的气动系统的工作压力应为系统中各气动执行元件工作压力的最高值。气动系统的总压力损失除了考虑管路的沿程阻力损失最高值。气动系统的

11、总压力损失除了考虑管路的沿程阻力损失和局部阻力损失外和局部阻力损失外,还应考虑为了保证减压阀的稳压性能所必需还应考虑为了保证减压阀的稳压性能所必需的最低输入压力的最低输入压力, 以及气动元件工作时的压降损失。一般空气动以及气动元件工作时的压降损失。一般空气动力用途的压缩机，其排气压力为力用途的压缩机，其排气压力为0.7 Mpa。Qc=kQ (m3/min)空压机供气量空压机供气量Qc:空压机供气量空压机供气量Qc也是空压机的主要参数之一。也是空压机的主要参数之一。它的大小应和目前气动系统中各设备所需的耗气量相匹配，并留它的大小应和目前气动系统中各设备所需的耗气量相匹配，并留有有10%左右的余量