液压与气压传动技术 课件 任务7.2 气源装置的认识与选用

液压与气压传动技术1学习任务任务7.1气压传动的认识任务7.2气源装置的认识与选用任务7.3气动辅助元件的认识与选用项目七气源装置与气动辅助元件的认识与选用2任务7.2气源装置的认识与选用3知识库一、气源装置的作用、组成及布置

作用是产生具有足够压力和流量的压缩空气，同时将其净化、处理及储存。包括空气压缩机和气源净化装置。图7-3所示为压缩空气站的设备组成及布置示意图。任务7.2气源装置的认识与选用4二、空气压缩机

1．空气压缩机的分类1）按其工作原理的不同可分为容积式和速度式两类。容积式空气压缩机是靠密封容积发生周期性大小的变化实现对空气的吸入和压缩过程。又有活塞式、螺杆式、叶片式等几种不同形式。

速度式空气压缩机是使空气产生高速度而具有高动能，再使将动能转化为压力能，如离心式空气压缩机。2）按输出压力分低压（0.2MPa≤p<1MPa）、中压（1MPa≤p<10MPa）、高压（10MPa≤p<100MPa）、超高压（p≥100MPa）。3）按输出流量分微型（q<1m3/min）、小型（1m3/min≤q<10m3/min）、中型（10m3/min≤q<100m3/min）、大型（q≥100m3/min）。4）按润滑方式分有油润滑和无油润滑。任务7.2气源装置的认识与选用52．空气压缩机的工作原理

在气动系统中，最常用的是活塞式空气压缩机，如图7-4所示。利用曲柄滑块机构，将电动机的回转运动转变为活塞的往复直线运动，使气缸容积的大小发生周期性变化，从而完成对空气的吸入和压缩过程。实际生产中使用的大多数空气压缩机为多缸多活塞的组合，可以提高输出的压力。任务7.2气源装置的认识与选用63．空气压缩机的选用

选择空气压缩机的依据是气动系统所需要的工作压力和流量两个参数。1）排气压力一般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。若气动系统中各装置对气源有不同的压力要求时，则以其中最高工作压力为标准，并考虑系统压力损失，再加上一定的压力来选用空气压缩机的输出压力，这种特殊需要可选用中、高压或超高压的空气压缩机。对气动系统中某些装置要求的工作压力较低时，可采用减压方式供给。2）排气流量在供气系统中，每个耗气元件的耗气量大小是不同的，这样就把所有气动元件和装置在一定时间内的平均耗气量之和，并将各元件和装置在其不同压力下的压缩空气流量转换为大气压下的自由空气流量，再加一定的备用余量，作为确定空气压缩机供气量的依据。空气压缩机铭牌上的流量为自由空气流量。任务7.2气源装置的认识与选用7

根据结构特点，活塞式空气压缩机适用于压力较高的中、小流量场合。离心式空气压缩机运转平稳、排气均匀，适用于低压、大流量的场合。螺杆式空气压缩机适用于低压的中、小流量的场合。叶片式空气压缩机适用于低、中压的中、小流量的场合。使用空气压缩机的注意事项：

1）空气压缩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。

2）空气压缩机的运转噪音应考虑防治，如设置隔声罩、设置消声器、选择噪音较低的空气压缩机等。一般而言，螺杆式空气压缩机的噪音较小。

3）使用空气压缩机的专用润滑油并定期更换，起动前应检查润滑油位，并用手拉动传动带使机轴转动几圈，以保证起动时的润滑。起动前和停车后，都应及时排除空气压缩机气罐中的水分，并定期检查过滤器的阻塞情况。任务7.2气源装置的认识与选用8三、气源净化装置空气压缩机输出的压缩空气的温度可达140~170℃，这个温度能使压缩机气缸里的润滑油部分地成为气态，再与吸入的空气中的水分和灰尘等混合，便形成了混合的雾状胶体及杂质。如果将此压缩空气直接输送给气动设备使用，将带来不良影响。因此，须设置一些除油、除水、除尘和干燥等气源净化装置，以提高压缩空气质量。气源净化装置通常包括后冷却器、油水分离器、气罐、干燥器和空气过滤器等。

1.后冷却器后冷却器安装在空气压缩机的出口管道上。

降低压缩空气的温度，使其中大部分的油雾和水气达到饱和成液态，以便将其清除。后冷却器主要有风冷式和水冷式两种。一般采用水冷式后冷却器，其结构形式有蛇管式、列管式、套管式等，如图7-5所示，热的压缩空气经由管道壁面进行热交换。任务7.2气源装置的认识与选用9选用的后冷却器应能将通过的排气量降到规定的温度要求；在安装使用时要特别注意冷却水与压缩空气的流动方向，一般采用气水逆流的方式，以提高降温效果。任务7.2气源装置的认识与选用102.油水分离器油水分离器安装在后冷却器后的出口管道上。

分离压缩空气中凝聚的水分、油分和灰尘等杂质，使压缩空气得到初步净化。

结构形式有撞击折回式、水浴式、旋转离心式、环形回转式及以上形式的组合等。应用较多的是使气流撞击折回并产生环形回转流动的油水分离器，如图7-6所示。任务7.2气源装置的认识与选用3.气罐气罐的主要作用：消除排气压力波动，保证输出流量和压力的稳定性；还可进一步分离压缩空气中的水和油等杂质；当空气压缩机发生意外事故如突然停电时，气罐的压缩空气可作为应急动力源使用。气罐一般采用圆筒状焊接结构，有立式和卧式两种，一般以立式居多，如图7-7所示。任务7.2气源装置的认识与选用11需要强调：气罐属于压力容器，选用的产品应有耐压合格证书。在使用时应遵守压力容器相关的国家标准规定。4.干燥器用于精密的气动装置、气动仪表等的压缩空气还应进行干燥处理。干燥方法主要有机械法、离心法、冷冻法和吸附法等。目前使用最广泛的是冷冻法和吸附法。1）冷冻式干燥器利用制冷设备使空气冷却到一定的露点温度，析出空气中的多余水分，从而达到所需要的干燥程度。这种方法适用于处理低压、大流量并对干燥程度要求不高的压缩空气。也可采用制冷剂直接蒸发或用冷却液间接冷却的方法冷却压缩空气。任务7.2气源装置的认识与选用122）吸附式干燥器主要是利用硅胶、活性氧化铝、焦炭或分子筛等具有吸附性能的吸附剂来吸附压缩空气中的水分。其除水效果最好。但干燥器的吸附剂须定期再生，使其恢复干燥状态，才能继续使用。图7-8所示为一种常见不加热再生式干燥器，两容器定期地交换工作（5~10min），就可得到连续输出的干燥压缩空气。任务7.2气源装置的认识与选用135.空气过滤器空气过滤器的作用是进一步滤除压缩空气中的油污、水分和灰尘等杂质。常用的空气过滤器有一次过滤器（滤灰效率为50％～70％）、二次过滤器（滤灰效率为70％～99％）。在要求高的特殊场合，还可使用高效过滤器（滤灰效率大于99％）。（1）一次过滤器图7-9所示，也称简易过滤器。空气进入空气压缩机之前，应经过简易空气过滤器，过滤空气中所含的一部分灰尘和杂质。空气压缩机中普遍采用纸质过滤器和金属过滤器。任务7.2气源装置的认识与选用14（2）二次过滤器二次过滤器滤灰能力较强，可用在空气压缩机的输出端。图7-10所示的分水滤气器即属于二次过滤器。任务7.2气源装置的认识与选用15（3）空气过滤器的选用

1）选择：

空气过滤器的选择主要由气动系统所需要的过滤度和额定流量而定。2）使用：

分水滤气器应按垂直位置安装，并将放水阀朝下。