液压与气动技术（第六版） 课件 5.2气源系统

气源系统深圳职业技术大学主讲人：宋志刚空气的性质（了解）0102理想气体的状态方程（重点）储气罐（重点）04空气压缩机（难点）03主要内容压缩空气（CompressedAir）压缩空气（CompressedAir）图9-1露点表压缩空气（CompressedAir）图9-2压力露点与大气压露点的换算思考：空气压缩机其吸入口和输出口分别为什么露点？理想气体状态方程理想气体的状态方程：没有粘性的气体称为理想气体。一定质量的理想气体在状态变化的瞬间，有PV/T=常量

理想气体状态方程气体状态变化过程：等温过程：P1V1=P2V2=常量（在气动系统中气缸工作、管道输送空气等均视为等温过程）等容过程（查理定律）：等压过程（盖吕萨克定律）：绝热过程P1V1k=P2V2k=常量（气动系统中快速充、排气过程可视为绝热过程。k为绝热指数，对空气来说k=1.4）气源及空气净化处理装置压缩空气在气动系统中的作用：气源系统是为气动设备提供满足要求的压缩空气动力源。(1)决定传感器的状态(2)处理信号(3)通过控制元件控制执行机构(4)实现动作（执行元件）气源系统的组成：(1)气压发生装置(2)压缩空气的净化处理装置(3)传输管路系统气源及空气净化处理装置图9-3典型的气源及空气净化处理系统

1-空压机2-储气罐3-阀门4-主管过滤器(Ⅰ)

5-干燥机6-主管过滤器（Ⅱ）气源及空气净化处理装置对压缩空气的要求压缩空气要具有一定压力和流量，具有一定净化程度。由空压机排出的压缩空气要除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥。空气压缩机(Aircompressor)空压机是气压发生装置。空压机将电机或内燃机的机械能转化为压缩空气的压力能。空气压缩机的分类按结构形式分容积式空压机往复式活塞式膜片式旋转式叶片式螺杆式速度式空压机离心式轴流式混流式空气压缩机的分类按空压机输出压力大小分类低压空压机0.2～1.0MPa中压空压机1.0～10MPa高压空压机10～100MPa超高压空压机＞100MPa按空压机输出流量(排量)分类微型＜1m³／Min小型1～10m³／Min中型10～100m³／Min大型＞100m³／Min空气压缩机的工作原理常见的空压机：活塞式空压机叶片式空压机螺杆式空压机活塞式空压机活塞式空压机活塞式空压机单级活塞式空压机通常用于需要0.3～0.7MPa压力范围的系统。在单级压缩机中，若空气压力超过0.6MPa，产生的过热将大大地降低压缩机的效率，因此当输出压力较高时，应采取多级压缩。活塞式空压机单级活塞式空压机通常用于需要0.3～0.7MPa压力范围的系统。在单级压缩机中，若空气压力超过0.6MPa，产生的过热将大大地降低压缩机的效率，因此当输出压力较高时，应采取多级压缩。视频演示活塞式空压机两级活塞式空压机，由两级三个阶段将吸入的大气压空气压缩到最终的压力。如果最终压力为0.7MPa，第一级通常将它压缩到0.3MPa，然后经过中间冷却器被冷却，压缩空气通过中间冷却器后温度大大下降，再输送到第二级气缸，压缩到0.7MPa。相对于单级压缩机，它提高了效率。活塞式空压机两级活塞式空压机，由两级三个阶段将吸入的大气压空气压缩到最终的压力。如果最终压力为0.7MPa，第一级通常将它压缩到0.3MPa，然后经过中间冷却器被冷却，压缩空气通过中间冷却器后温度大大下降，再输送到第二级气缸，压缩到0.7MPa。相对于单级压缩机，它提高了效率。视频演示叶片式空压机把转子偏心安装在定子内，叶片插在转子的放射状槽内，且叶片能在槽内滑动。叶片、转子和定子内表面构成的容积空间在转子回转(图中转子顺时针回转)过程中逐渐变小，由此从进气口吸入的空气就逐渐被压缩排出。这样，在回转过程中不需要活塞式空压机中的吸气阀和排气阀。在转子的每一次回转中，将根据叶片的数目多次进行吸气、压缩和排气，所以输出压力的脉动较小。叶片式空压机把转子偏心安装在定子内，叶片插在转子的放射状槽内，且叶片能在槽内滑动。叶片、转子和定子内表面构成的容积空间在转子回转(图中转子顺时针回转)过程中逐渐变小，由此从进气口吸入的空气就逐渐被压缩排出。这样，在回转过程中不需要活塞式空压机中的吸气阀和排气阀。在转子的每一次回转中，将根据叶片的数目多次进行吸气、压缩和排气，所以输出压力的脉动较小。视频演示叶片式空压机特点优点：能连续排出脉动小的额定压力的压缩空气，一般无需设置储气罐，并且其结构简单，制造容易，操作维修方便，运转噪声小。缺点：叶片、转子和机体之间机械摩擦较大，产生较高的能量损失，因而效率也较低。螺杆式空压机两个啮合的凸凹面螺旋转子以相反的方向运动。两根转子及壳体三者围成的空间在转子回转过程中沿轴向移动，其容积逐渐减小。这样，从进口吸入的空气逐渐被压缩，并从出口排出。转子旋转时，两转子之间及转子与机体之间均有间隙存在。由于其进气、压缩和排气等各行程均由转子旋转产生，因此输出压力脉动小，可不设置储气罐。螺杆式空压机轴向轴承径向轴承阴螺杆阳螺杆增速齿轮迷宫型密封水腔油腔透气孔同步齿轮平衡活塞平衡膜片螺杆式空压机视频演示螺杆式空压机特点优点：排气压力脉动小，输出流量大，无需设置储气罐，结构中无易损件，寿命长，效率高。缺点：制造精度要求高，且由于结构刚度的限制，只适用于中低压范围使用。空压机使用注意事项空压机的安装位置空压机的安装地点必须清洁，无粉尘、通风好、湿度小、温度低且要留有维护保养空间，所以一般要安装在专用机房内。噪音空压机一运转即产生噪音。必须考虑噪音的防治，如设置隔声罩、设置消声器、选择噪音较低的空压机等。一般而言，螺杆式空压机的噪音较小。润滑使用专用润滑油并定期更换，启动前应检查润滑油位，并用手拉动传动带使机轴转动几圈，以保证启动时的润滑。启动前和停车后，都应及时排除空压机气罐中水分。储气罐(Reservoir)的作用1使压缩空气供气平稳，减少压力脉动。2作为压缩空气瞬间消耗需要的储存补充之用。3储存一定量的压缩空气，停电时可使系统继续维持一定时间。4可降低空压机的启动-停止频率，其功能相当于增大了空压机的功率。5利用储气罐的大表面积散热使压缩空气中的一部分水蒸气凝结为水。储气罐(Reservoir)的使用1储气罐属于压力容器,应遵守压力容器的有关规定。必须有产品耐压合格证书。2储气罐上必须安装如下元件：安全阀：当储气罐内的压力超过允许限度时,可将压缩空气排出。压力表：显示储气罐内的压力。压力开关：用储气罐内的压力来控制电动机,一个最高压力,