液壓與氣壓傳動技術1學習任務任務7.1氣壓傳動的認識任務7.2氣源裝置的認識與選用任務7.3氣動輔助元件的認識與選用項目七氣源裝置與氣動輔助元件的認識與選用2任務7.2氣源裝置的認識與選用3知識庫一、氣源裝置的作用、組成及布置

作用是產生具有足夠壓力和流量的壓縮空氣，同時將其凈化、處理及儲存。包括空氣壓縮機和氣源凈化裝置。圖7-3所示為壓縮空氣站的設備組成及布置示意圖。任務7.2氣源裝置的認識與選用4二、空氣壓縮機

1．空氣壓縮機的分類1）按其工作原理的不同可分為容積式和速度式兩類。容積式空氣壓縮機是靠密封容積發生周期性大小的變化實現對空氣的吸入和壓縮過程。又有活塞式、螺桿式、葉片式等幾種不同形式。

速度式空氣壓縮機是使空氣產生高速度而具有高動能，再使將動能轉化為壓力能，如離心式空氣壓縮機。2）按輸出壓力分低壓（0.2MPa≤p<1MPa）、中壓（1MPa≤p<10MPa）、高壓（10MPa≤p<100MPa）、超高壓（p≥100MPa）。3）按輸出流量分微型（q<1m3/min）、小型（1m3/min≤q<10m3/min）、中型（10m3/min≤q<100m3/min）、大型（q≥100m3/min）。4）按潤滑方式分有油潤滑和無油潤滑。任務7.2氣源裝置的認識與選用52．空氣壓縮機的工作原理

在氣動系統中，最常用的是活塞式空氣壓縮機，如圖7-4所示。利用曲柄滑塊機構，將電動機的回轉運動轉變為活塞的往復直線運動，使氣缸容積的大小發生周期性變化，從而完成對空氣的吸入和壓縮過程。實際生產中使用的大多數空氣壓縮機為多缸多活塞的組合，可以提高輸出的壓力。任務7.2氣源裝置的認識與選用63．空氣壓縮機的選用

選擇空氣壓縮機的依據是氣動系統所需要的工作壓力和流量兩個參數。1）排氣壓力一般氣動系統常用的工作壓力為0.5~0.8MPa，可直接選用額定壓力為0.7MPa~1MPa的低壓空氣壓縮機。若氣動系統中各裝置對氣源有不同的壓力要求時，則以其中最高工作壓力為標準，并考慮系統壓力損失，再加上一定的壓力來選用空氣壓縮機的輸出壓力，這種特殊需要可選用中、高壓或超高壓的空氣壓縮機。對氣動系統中某些裝置要求的工作壓力較低時，可采用減壓方式供給。2）排氣流量在供氣系統中，每個耗氣元件的耗氣量大小是不同的，這樣就把所有氣動元件和裝置在一定時間內的平均耗氣量之和，并將各元件和裝置在其不同壓力下的壓縮空氣流量轉換為大氣壓下的自由空氣流量，再加一定的備用余量，作為確定空氣壓縮機供氣量的依據。空氣壓縮機銘牌上的流量為自由空氣流量。任務7.2氣源裝置的認識與選用7

根據結構特點，活塞式空氣壓縮機適用于壓力較高的中、小流量場合。離心式空氣壓縮機運轉平穩、排氣均勻，適用于低壓、大流量的場合。螺桿式空氣壓縮機適用于低壓的中、小流量的場合。葉片式空氣壓縮機適用于低、中壓的中、小流量的場合。使用空氣壓縮機的注意事項：

1）空氣壓縮機的安裝地點必須清潔，無粉塵、通風好、濕度小、溫度低且要留有維護、保養空間，所以一般要安裝在專用機房內。

2）空氣壓縮機的運轉噪音應考慮防治，如設置隔聲罩、設置消聲器、選擇噪音較低的空氣壓縮機等。一般而言，螺桿式空氣壓縮機的噪音較小。

3）使用空氣壓縮機的專用潤滑油并定期更換，起動前應檢查潤滑油位，并用手拉動傳動帶使機軸轉動幾圈，以保證起動時的潤滑。起動前和停車后，都應及時排除空氣壓縮機氣罐中的水分，并定期檢查過濾器的阻塞情況。任務7.2氣源裝置的認識與選用8三、氣源凈化裝置空氣壓縮機輸出的壓縮空氣的溫度可達140~170℃，這個溫度能使壓縮機氣缸里的潤滑油部分地成為氣態，再與吸入的空氣中的水分和灰塵等混合，便形成了混合的霧狀膠體及雜質。如果將此壓縮空氣直接輸送給氣動設備使用，將帶來不良影響。因此，須設置一些除油、除水、除塵和干燥等氣源凈化裝置，以提高壓縮空氣質量。氣源凈化裝置通常包括后冷卻器、油水分離器、氣罐、干燥器和空氣過濾器等。

1.后冷卻器后冷卻器安裝在空氣壓縮機的出口管道上。

降低壓縮空氣的溫度，使其中大部分的油霧和水氣達到飽和成液態，以便將其清除。后冷卻器主要有風冷式和水冷式兩種。一般采用水冷式后冷卻器，其結構形式有蛇管式、列管式、套管式等，如圖7-5所示，熱的壓縮空氣經由管道壁面進行熱交換。任務7.2氣源裝置的認識與選用9選用的后冷卻器應能將通過的排氣量降到規定的溫度要求；在安裝使用時要特別注意冷卻水與壓縮空氣的流動方向，一般采用氣水逆流的方式，以提高降溫效果。任務7.2氣源裝置的認識與選用102.油水分離器油水分離器安裝在后冷卻器后的出口管道上。

分離壓縮空氣中凝聚的水分、油分和灰塵等雜質，使壓縮空氣得到初步凈化。

結構形式有撞擊折回式、水浴式、旋轉離心式、環形回轉式及以上形式的組合等。應用較多的是使氣流撞擊折回并產生環形回轉流動的油水分離器，如圖7-6所示。任務7.2氣源裝置的認識與選用3.氣罐氣罐的主要作用：消除排氣壓力波動，保證輸出流量和壓力的穩定性；還可進一步分離壓縮空氣中的水和油等雜質；當空氣壓縮機發生意外事故如突然停電時，氣罐的壓縮空氣可作為應急動力源使用。氣罐一般采用圓筒狀焊接結構，有立式和臥式兩種，一般以立式居多，如圖7-7所示。任務7.2氣源裝置的認識與選用11需要強調：氣罐屬于壓力容器，選用的產品應有耐壓合格證書。在使用時應遵守壓力容器相關的國家標準規定。4.干燥器用于精密的氣動裝置、氣動儀表等的壓縮空氣還應進行干燥處理。干燥方法主要有機械法、離心法、冷凍法和吸附法等。目前使用最廣泛的是冷凍法和吸附法。1）冷凍式干燥器利用制冷設備使空氣冷卻到一定的露點溫度，析出空氣中的多余水分，從而達到所需要的干燥程度。這種方法適用于處理低壓、大流量并對干燥程度要求不高的壓縮空氣。也可采用制冷劑直接蒸發或用冷卻液間接冷卻的方法冷卻壓縮空氣。任務7.2氣源裝置的認識與選用122）吸附式干燥器主要是利用硅膠、活性氧化鋁、焦炭或分子篩等具有吸附性能的吸附劑來吸附壓縮空氣中的水分。其除水效果最好。但干燥器的吸附劑須定期再生，使其恢復干燥狀態，才能繼續使用。圖7-8所示為一種常見不加熱再生式干燥器，兩容器定期地交換工作（5~10min），就可得到連續輸出的干燥壓縮空氣。任務7.2氣源裝置的認識與選用135.空氣過濾器空氣過濾器的作用是進一步濾除壓縮空氣中的油污、水分和灰塵等雜質。常用的空氣過濾器有一次過濾器（濾灰效率為50％～70％）、二次過濾器（濾灰效率為70％～99％）。在要求高的特殊場合，還可使用高效過濾器（濾灰效率大于99％）。（1）一次過濾器圖7-9所示，也稱簡易過濾器。空氣進入空氣壓縮機之前，應經過簡易空氣過濾器，過濾空氣中所含的一部分灰塵和雜質。空氣壓縮機中普遍采用紙質過濾器和金屬過濾器。任務7.2氣源裝置的認識與選用14（2）二次過濾器二次過濾器濾灰能力較強，可用在空氣壓縮機的輸出端。圖7-10所示的分水濾氣器即屬于二次過濾器。任務7.2氣源裝置的認識與選用15（3）空氣過濾器的選用

1）選擇：

空氣過濾器的選擇主要由氣動系統所需要的過濾度和額定流量而定。2）使用：

分水濾氣器應按垂直位置安裝，并將放水閥朝下。