《气源装置及气动元》课件

课程简介本课程将介绍气源装置及气动元的基本原理和知识。涵盖气源的种类、特性以及压缩机、阀门、执行机构等气动元件的结构和工作原理。学习如何正确选用与维护气动系统的关键部件,为后续的气动系统设计和应用打下良好基础。acbyarianafogarcristal气源装置概述气源装置是气动系统中的关键组成部分,它负责为整个系统提供所需的压缩空气。合理选择和配置气源装置直接影响气动系统的性能和可靠性。了解气源装置的工作原理、组成结构及相关技术参数是设计和维护气动系统的基础。气源装置的组成1空气压缩机产生压缩空气的设备2空气精密过滤器去除压缩空气中的杂质和水分3空气干燥设备进一步降低压缩空气中的水分含量4气压调节阀调节和稳定气压气源装置的主要组成部分包括空气压缩机、空气精密过滤器、空气干燥设备和气压调节阀。空气压缩机负责产生所需的压缩空气，后续的过滤和干燥设备则确保空气质量满足系统要求，最后气压调节阀则调节和稳定气压。这些关键组件协同工作,提供高品质的气源供给。压缩空气的特性高密度压缩空气相比于常温下的空气具有更高的密度和能量密度。这使其能够携带更多的能量和做功。可控性压缩空气的流量和压力可以通过控制装置灵活地调节,便于实现精确的气动控制。清洁性利用过滤装置可以将压缩空气中的杂质和污染物去除,确保输送到气动元件的空气洁净。空气压缩机的分类活塞式活塞式压缩机以活塞缸体的往复运动实现压缩空气的过程。具有结构简单、性能稳定等优点。离心式离心式压缩机以高速旋转的叶轮将空气加速并通过扩散器增压,具有噪音小、效率高等优势。螺杆式螺杆式压缩机通过两个旋转螺杆配合实现空气压缩,适用于大功率、高压要求的场合。活塞式空气压缩机基本结构活塞式空气压缩机由活塞、气缸、曲轴等基本部件组成。通过活塞的往复运动,吸入空气并将其压缩,产生高压压缩空气。工作原理活塞在电机驱动下做往复运动,通过曲轴传动机构将旋转运动转换为直线往复运动。这种简单有效的设计使活塞式压缩机广泛应用于各种场合。压缩过程在进气冲程,活塞下降,气缸内产生负压,进气阀打开吸入空气。在排气冲程,活塞上升,气体被压缩,排气阀打开排出高压空气。离心式空气压缩机离心式空气压缩机是一种利用离心力原理压缩气体的压缩机。它通过高速旋转的叶轮吸入气体并加速排出,从而产生压力。与活塞式压缩机相比,离心式压缩机结构简单,运转平稳,维护效率高。广泛应用于工业制造、电力、冶金等领域。螺杆式空气压缩机螺杆式空气压缩机采用两个螺旋状的转子在密闭壳体内部旋转压缩空气。它具有体积小、重量轻、噪音低、启动扭矩大、使用寿命长等优点,广泛应用于工业自动化、机械设备等领域。螺杆压缩机的工作原理是通过两个螺旋状的转子在壳体内部以反向旋转的方式带动空气进入并被逐步压缩,最终通过出口排出。这种压缩方式不仅能够提供稳定可靠的气源,而且能有效降低能耗和噪音。空气压缩机的选择性能参数在选择合适的空气压缩机时,需要考虑其压缩比、流量、输出压力等性能参数,以满足实际应用的需求。使用环境压缩机的工作环境如温度、湿度、污染度等也应符合实际使用条件,以确保长期稳定可靠的运行。能源消耗选择具有高能效、低能耗的压缩机型号,有助于降低运行成本并提高整体系统的能源利用率。使用成本除了设备采购成本,还要考虑维护、维修等全生命周期成本,以选择最经济实用的解决方案。空气压缩机的性能参数1排气量压缩机每分钟排出的空气体积，反映了压缩机的供气能力。2出口压力压缩机出口的压力水平，影响了气源系统的工作压力。3能耗压缩机运行时的能源消耗，决定了使用成本。4噪音压缩机工作时产生的声音水平，需要考虑环境因素。空气过滤器作用空气过滤器用于从压缩空气中去除杂质颗粒,保护气动元件免受污染和磨损,确保气源清洁可靠。组成空气过滤器主要由滤芯、滤壳、排水装置等部件组成,滤芯为纸质或聚酯纤维制成。安装位置一般安装在压缩机出口或气源管路入口处,确保在气源进入系统前得到有效过滤。选择原则根据系统工作压力、流量等参数选择合适的过滤精度和流通能力,确保过滤效果。空气干燥器脱水效果空气干燥器能够有效去除压缩空气中的水分,保证气源质量,防止气动元件的腐蚀和故障。工作原理空气干燥器通过冷却或吸附的方式,从压缩空气中分离出水蒸气,从而达到干燥的目的。种类多样常见的空气干燥器包括冷却式干燥器、吸附式干燥器和膜式干燥器等,满足不同场景需求。气源管路系统管路设计气源管路系统的设计需考虑压力损失、管路材质和布局等因素,确保气体能顺畅稳定地输送至各工作点。管路安装合理安排管路布局,采用支撑固定措施,预留检修空间,满足系统运行需求。管路维护定期检查管路状况,及时清理积碳、修理泄漏,以确保系统长期稳定可靠运行。气源管路系统的设计1管路布置合理规划气源管路的布置,避免不必要的弯曲和压力损失,为气动元件的正常运行提供稳定的压力供应。2管材选择选用适当的管材,如钢管、铜管或塑料管,根据使用场合、压力需求和工作环境做出合理选择。3管径尺寸根据系统负荷、管路长度、压力损失等因素,合理选择管径尺寸,确保气压稳定可靠。气源管路系统的安装气源管路系统的安装是确保气动系统正常运行的关键步骤。首先需要根据设备和管路布局合理规划管路路径,尽量避免管路的过多弯曲和突然转角。管路支架应牢固可靠,以防止管路发生移位或振动。所有接头和阀门必须严密无泄漏,并定期检查维护。1管路规划合理布局,避免突然转角2管路支架牢固可靠,防止移位和振动3接头和阀门严密无泄漏,定期检查气压调节阀工作原理气压调节阀通过内部的弹簧和膜片来调节输出压力,能够稳定供给所需的工作压力。分类气压调节阀按材质、结构和调压范围等参数可分为多种类型,以满足不同应用场合的需求。选择选择合适的气压调节阀时需考虑工作压力范围、流量需求、耐腐蚀性等因素,确保能满足实际应用需求。气压调节阀的工作原理1压力感应气压调节阀通过感应输入端的压力变化来实现对输出端压力的调节。2弹簧平衡调节阀内部的弹簧会根据输入压力的变化而产生相应的挤压或放松，从而调节输出压力。3阀门控制气压调节阀会根据输入压力的变化来控制阀门的开度，从而精准地调节输出的压力。气压调节阀的分类单级调节阀单级气压调节阀通过单级调压实现压力调节,结构简单,适用于一般场合。多级调节阀多级气压调节阀通过多级调压,可以实现更精确的压力控制,适用于对精度要求高的场合。自动调节阀自动气压调节阀可根据负载变化自动调节输出压力,适用于压力波动较大的场合。气压调节阀的选择性能需求在选择气压调节阀时，首先需要确定所需的压力调节范围、流量需求和响应时间等性能参数。根据实际应用场合,选择合适的型号和尺寸。结构特点考虑气压调节阀的结构特点,如直动式或导pilot式、单级或多级、常开或常闭等,以满足特定的工作环境和使用要求。材料选择根据介质性质、温度、压力等因素,选择适合的阀体材料,如青铜、不锈钢等,确保气压调节阀的耐腐蚀性和使用寿命。安装位置合理规划气压调节阀的安装位置,避免对其他元件产生干扰,并确保操作方便,有利于维护检查。气动元件的分类执行元件执行元件主要包括气缸、气驱动马达等，用于将压缩空气的能量转换为机械运动。控制元件控制元件主要包括气动阀、气压调节阀等，用于调节和控制气动系统中的压力、流量和方向。辅助元件辅助元件包括空气压缩机、空气处理设备等，用于为气动系统提供洁净、干燥的压缩空气。气缸1气缸概述气缸是气动系统中的一种重要执行元件,通过压缩空气的能量将其转换为机械运动。2气缸的工作原理气缸内部的活塞在压缩空气的作用下往复运动,从而带动连接件做直线运动。3气缸的分类气缸可分为单作用气缸、双作用气缸、微型气缸等多种形式,满足不同应用需求。4气缸的选择在选择气缸时需考虑工作环境、负载、行程等因素,选择合适的规格和型号。气缸的工作原理工作原理气缸通过压缩空气的膨胀力产生往复运动，带动机械设备运作。气缸内的活塞在气源的推动下前后移动，产生动力输出。能量转换气缸将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动连接的机械设备运转。气体膨胀产生的推动力推动活塞往复运动,实现动力传递。控制方式气缸的运行由电磁阀、气压调节阀等控制元件控制,实现启停、速度、位置等参数的调节和控制。气缸的分类基本构造气缸由缸体、活塞、活塞杆和缸盖等基本组件构成,通过压缩空气的作用带动活塞杆做直线往复运动。工作原理气缸根据工作方式可分为单作用气缸和双作用气缸,前者仅能单向推动,后者可以双向推拉。结构形式气缸还可以根据运动形式分为直线气缸和回转气缸,前者产生直线推拉运动,后者产生旋转运动。气缸的选择应用环境根据气缸的工作条件和环境因素选择合适的气缸类型和材质。考虑温度、湿度、污染度等因素。工作要求确定气缸的行程、推力、速度等性能参数,选择满足工艺需求的气缸。可选择单作用或双作用气缸。安全性选择安全可靠的气缸,如具有自锁装置的气缸,避免意外事故发生。并考虑维护保养的便利性。结构特点气缸的结构形式、密封方式等因素会影响选型。可选择活塞式、膜式、螺杆式等不同气缸。气动阀气动阀的工作原理气动阀通过压缩空气的作用来控制气体或液体的流动方向和流量。它由阀芯、阀体、弹簧等部件构成,通过压缩空气推动阀芯开闭实现流体的控制。气动阀的分类气动阀可分为方向控制阀、压力调节阀和流量控制阀等类型,具有结构紧凑、反应灵敏、寿命长等特点,广泛应用于工业自动化控制领域。气动阀的选择在选择气动阀时需考虑工作介质、压力范围、流量大小、环境温度等因素,并根据具体应用场景选用合适的阀型。安装时还需注意管路连接、密封性等要求。气动阀的工作原理1压力作用气动阀通过压力作用实现开关控制。输入压缩空气可以驱动阀芯在阀体内往复运动。2流路切换气动阀内部通道的开启和关闭可以切换气路,实现气体供给的控制。3反向控制气动阀可以实现气源的反向控制,如正向开启和反向关闭。这为气动系统的控制提供了便利。气动阀的分类按工作原理气动阀可分为方向控制阀、压力调节阀和流量控制阀。它们分别控制气流的方向、压力和流量。按结构形式气动阀还可分为滑阀式、转阀式、活塞式等。不同结构形式具有不同的特点和适用场景。按控制方式气动阀可以手动操作、电磁操作或气动操作。控制方式的选择取决于实际应用需求。气动阀的选择性能指标仔细考虑气动阀的工作压力范围、流量特性、响应时间等指标,选择符合应用需求的产品。安装环境选择能够承受周围温度、湿度、振动等工作条件的气动阀,以确保稳定可靠的运行。使用场景根据不同应用环境,如工厂车间、化工领域等,选择适合的材质、结构和接口方式的气动阀。维修便利性选择结构简单、易维护的气动阀,可以缩短维修时间,降低