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1、第十章氣源裝置及氣動元件第一節(jié)氣源裝置第二節(jié)氣動執(zhí)行元件第三節(jié)氣動控制閥第四節(jié)氣動輔件第五節(jié)真空元件第六節(jié)氣動邏輯元件第七節(jié)氣動傳感器及氣動儀表氣動系統(tǒng)的組成(1)氣源裝置是獲得壓縮空氣及壓縮空氣的存儲和凈化的裝置。其主體部分是空氣壓縮機(jī),它將原動機(jī)供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能;(2)控制元件是用來控制壓縮空氣的壓力、流量和流動方向的,以便使執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成預(yù)定的工作循環(huán)。它包括各種壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥等;(3)執(zhí)行元件是將氣體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置,它包括實現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動的氣缸和實現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動或擺動的氣馬達(dá)或擺動馬達(dá)等;(4)輔助元件是
2、保證元件間的連接及消聲等所必須的,它包括管接頭及消聲器等。(5)氣動邏輯元件實現(xiàn)一定邏輯功能的氣動元件。氣動系統(tǒng)的基本組成示例氣壓產(chǎn)生裝置分水濾氣器壓力控制閥油霧器方向控制閥消聲器流量控制閥汽缸氣壓的傳遞、分配和控制即輸送系統(tǒng)氣壓的消耗第一節(jié)氣源裝置氣源裝置為氣動系統(tǒng)提供足夠清潔和干燥且具有一定壓力和流量,并具有一定凈化程度的壓縮空氣,以滿足氣壓傳動和控制的要求,作為驅(qū)動氣源,可滿足執(zhí)行元件克服負(fù)載力(或轉(zhuǎn)矩)并以一定速度(或角速度)運(yùn)行;作為控制用氣源和測量用氣源,應(yīng)保證氣動控制元件和氣動傳感器正常工作,因此它是氣動系統(tǒng)的一個重要組成部分。壓縮空氣站概述氣源系統(tǒng)一般由氣
3、壓發(fā)生裝置、壓縮空氣的凈化處理裝置、傳輸管路系統(tǒng)和氣動三大件組成。氣動系統(tǒng)對壓縮空氣的主要要求:具有一定壓力和流量,并具有一定的凈化程度。一、空氣壓縮機(jī)compressor空氣壓縮機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣壓能,供氣動機(jī)械使用。1、按工作原理分:(1)容積式:通過壓縮空氣的方法,使單位體積內(nèi)空氣分子密度增加,來提高空氣的壓力。主要有:活塞式、膜片式(作往復(fù)運(yùn)動),螺桿式、轉(zhuǎn)子式(作回轉(zhuǎn)運(yùn)動)。(2)速度式:通過提高氣體分子運(yùn)動速度的方法,使氣體分子具有的動能轉(zhuǎn)換成氣體的壓力能。主要有:離心式、軸流式和轉(zhuǎn)子式。2、工作原理:活塞式空壓機(jī)各種空壓機(jī)3、選用原則依據(jù)是氣動系統(tǒng)所需要的工
4、作壓力和流量兩個參數(shù)。一般空壓機(jī)為中壓,額定排氣壓力1MPa;低壓空壓機(jī)排氣壓力0.2MPa;高壓空壓機(jī)排氣壓力10MPa??諌簷C(jī)輸出流量qVn=(qVn0+qVn1)/(0.7~0.8)qVn0——配管等處的泄漏量qVn1——工作元件的總流量二、氣源凈化裝置氣動系統(tǒng)對壓縮空氣質(zhì)量的要求:壓縮空氣要具有一定壓力和足夠的流量,具有一定的凈化程度。不同的氣動元件對雜質(zhì)顆粒的大小有具體的要求。(一)壓縮空氣中的油分、水分、灰塵等會產(chǎn)生不良影響:混入壓縮空氣的油蒸汽可能聚集在貯氣罐、管道等處形成易燃物,有引起爆炸的危險,另一方面潤滑油被汽化后會形成一種有機(jī)酸,對金屬設(shè)備有腐蝕生銹
5、的作用,影響設(shè)備壽命?;煸趬嚎s空氣中的雜質(zhì)沉積在元件的通道內(nèi),減小了通道面積,增加了管道阻力。嚴(yán)重時會產(chǎn)生阻塞,使氣體壓力信號不能正常傳遞,使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定甚至失靈。壓縮空氣中含有的飽和水分,在一定條件下會凝結(jié)成水并聚集在個別管段內(nèi)。在北方的冬天,凝結(jié)的水分會使管道及附件結(jié)冰而損壞,影響氣動裝置正常工作。壓縮空氣中的灰塵等雜質(zhì)對運(yùn)動部件會產(chǎn)生研磨作用,使這些元件因漏氣增加而效率降低,影響它們的使用壽命。因此必須要設(shè)置除油、除水、除塵,并使壓縮空氣干燥的提高壓縮空氣質(zhì)量、進(jìn)行氣源凈化處理的輔助設(shè)備。包括后冷卻器、油水分離器、儲氣罐、干燥器。(二)壓縮空氣凈化設(shè)備1、后冷卻器
6、結(jié)構(gòu)形式有:列管式蛇管式套管式散熱片式將空氣壓縮機(jī)排出具有140℃~170℃的壓縮空氣降至40℃~50℃,壓縮空氣中的油霧和水氣亦凝析出來。便于除油器除油和水。冷卻方式有水冷和氣冷式兩種。作用:使水滴、油滴及其他雜質(zhì)顆粒從壓縮空氣中分離出來。當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入分離器后產(chǎn)生流向和速度的急劇變化,再依靠慣性作用,將密度比壓縮空氣大的油滴和水滴分離出來。2、油水分離器(除油器):3、儲氣罐作用:1)存儲一定數(shù)量的壓縮空氣;2)消除壓力波動,保證輸出氣流的連續(xù)性和穩(wěn)定性;3)進(jìn)一步分離壓縮空氣中的水分和油份。儲氣罐應(yīng)有:安全閥(比工作壓力高10%)、清理檢查口、壓力表及排污口。干燥的
7、方法:冷凍法、吸附法職能符號:注意:不加熱再生式干燥器兩容器要不定期的交換工作(約5-10min),使吸附劑產(chǎn)生吸附和再生,以得到連續(xù)輸出的干燥空氣。干燥器的作用是進(jìn)一步除去壓縮空氣中含有的水分、油分、顆粒雜質(zhì)等,使壓縮空氣干燥,用于對氣源質(zhì)量要求較高的氣動裝置、氣動儀表等。4、干燥器:從空壓機(jī)輸出的壓縮空氣要通過管路系統(tǒng)被輸送到各氣動設(shè)備上,管路系統(tǒng)如同人體的血管。輸送空氣的管路配置如設(shè)計不合理,將產(chǎn)生下列問題:①壓降大,空氣流量不足;②冷凝水無法排放;③氣動設(shè)備動作不良,可靠性降低;④維修保養(yǎng)困難。三、壓縮空氣的輸送-管道