液壓與氣動(dòng)技術(shù)（第六版） 課件 5.2氣源系統(tǒng)

氣源系統(tǒng)深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)主講人：宋志剛空氣的性質(zhì)（了解）0102理想氣體的狀態(tài)方程（重點(diǎn)）儲(chǔ)氣罐（重點(diǎn)）04空氣壓縮機(jī)（難點(diǎn)）03主要內(nèi)容壓縮空氣（CompressedAir）壓縮空氣（CompressedAir）圖9-1露點(diǎn)表壓縮空氣（CompressedAir）圖9-2壓力露點(diǎn)與大氣壓露點(diǎn)的換算思考：空氣壓縮機(jī)其吸入口和輸出口分別為什么露點(diǎn)？理想氣體狀態(tài)方程理想氣體的狀態(tài)方程：沒(méi)有粘性的氣體稱為理想氣體。一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)變化的瞬間，有PV/T=常量

理想氣體狀態(tài)方程氣體狀態(tài)變化過(guò)程：等溫過(guò)程：P1V1=P2V2=常量（在氣動(dòng)系統(tǒng)中氣缸工作、管道輸送空氣等均視為等溫過(guò)程）等容過(guò)程（查理定律）：等壓過(guò)程（蓋呂薩克定律）：絕熱過(guò)程P1V1k=P2V2k=常量（氣動(dòng)系統(tǒng)中快速充、排氣過(guò)程可視為絕熱過(guò)程。k為絕熱指數(shù)，對(duì)空氣來(lái)說(shuō)k=1.4）氣源及空氣凈化處理裝置壓縮空氣在氣動(dòng)系統(tǒng)中的作用：氣源系統(tǒng)是為氣動(dòng)設(shè)備提供滿足要求的壓縮空氣動(dòng)力源。(1)決定傳感器的狀態(tài)(2)處理信號(hào)(3)通過(guò)控制元件控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(4)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作（執(zhí)行元件）氣源系統(tǒng)的組成：(1)氣壓發(fā)生裝置(2)壓縮空氣的凈化處理裝置(3)傳輸管路系統(tǒng)氣源及空氣凈化處理裝置圖9-3典型的氣源及空氣凈化處理系統(tǒng)

1-空壓機(jī)2-儲(chǔ)氣罐3-閥門4-主管過(guò)濾器(Ⅰ)

5-干燥機(jī)6-主管過(guò)濾器（Ⅱ）氣源及空氣凈化處理裝置對(duì)壓縮空氣的要求壓縮空氣要具有一定壓力和流量，具有一定凈化程度。由空壓機(jī)排出的壓縮空氣要除油、除水、除塵，并使壓縮空氣干燥?？諝鈮嚎s機(jī)(Aircompressor)空壓機(jī)是氣壓發(fā)生裝置?？諌簷C(jī)將電機(jī)或內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的壓力能?？諝鈮嚎s機(jī)的分類按結(jié)構(gòu)形式分容積式空壓機(jī)往復(fù)式活塞式膜片式旋轉(zhuǎn)式葉片式螺桿式速度式空壓機(jī)離心式軸流式混流式空氣壓縮機(jī)的分類按空壓機(jī)輸出壓力大小分類低壓空壓機(jī)0.2～1.0MPa中壓空壓機(jī)1.0～10MPa高壓空壓機(jī)10～100MPa超高壓空壓機(jī)＞100MPa按空壓機(jī)輸出流量(排量)分類微型＜1m3／Min小型1～10m3／Min中型10～100m3／Min大型＞100m3／Min空氣壓縮機(jī)的工作原理常見(jiàn)的空壓機(jī)：活塞式空壓機(jī)葉片式空壓機(jī)螺桿式空壓機(jī)活塞式空壓機(jī)活塞式空壓機(jī)活塞式空壓機(jī)單級(jí)活塞式空壓機(jī)通常用于需要0.3～0.7MPa壓力范圍的系統(tǒng)。在單級(jí)壓縮機(jī)中，若空氣壓力超過(guò)0.6MPa，產(chǎn)生的過(guò)熱將大大地降低壓縮機(jī)的效率，因此當(dāng)輸出壓力較高時(shí)，應(yīng)采取多級(jí)壓縮。活塞式空壓機(jī)單級(jí)活塞式空壓機(jī)通常用于需要0.3～0.7MPa壓力范圍的系統(tǒng)。在單級(jí)壓縮機(jī)中，若空氣壓力超過(guò)0.6MPa，產(chǎn)生的過(guò)熱將大大地降低壓縮機(jī)的效率，因此當(dāng)輸出壓力較高時(shí)，應(yīng)采取多級(jí)壓縮。視頻演示活塞式空壓機(jī)兩級(jí)活塞式空壓機(jī)，由兩級(jí)三個(gè)階段將吸入的大氣壓空氣壓縮到最終的壓力。如果最終壓力為0.7MPa，第一級(jí)通常將它壓縮到0.3MPa，然后經(jīng)過(guò)中間冷卻器被冷卻，壓縮空氣通過(guò)中間冷卻器后溫度大大下降，再輸送到第二級(jí)氣缸，壓縮到0.7MPa。相對(duì)于單級(jí)壓縮機(jī)，它提高了效率?；钊娇諌簷C(jī)兩級(jí)活塞式空壓機(jī)，由兩級(jí)三個(gè)階段將吸入的大氣壓空氣壓縮到最終的壓力。如果最終壓力為0.7MPa，第一級(jí)通常將它壓縮到0.3MPa，然后經(jīng)過(guò)中間冷卻器被冷卻，壓縮空氣通過(guò)中間冷卻器后溫度大大下降，再輸送到第二級(jí)氣缸，壓縮到0.7MPa。相對(duì)于單級(jí)壓縮機(jī)，它提高了效率。視頻演示葉片式空壓機(jī)把轉(zhuǎn)子偏心安裝在定子內(nèi)，葉片插在轉(zhuǎn)子的放射狀槽內(nèi)，且葉片能在槽內(nèi)滑動(dòng)。葉片、轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面構(gòu)成的容積空間在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)(圖中轉(zhuǎn)子順時(shí)針回轉(zhuǎn))過(guò)程中逐漸變小，由此從進(jìn)氣口吸入的空氣就逐漸被壓縮排出。這樣，在回轉(zhuǎn)過(guò)程中不需要活塞式空壓機(jī)中的吸氣閥和排氣閥。在轉(zhuǎn)子的每一次回轉(zhuǎn)中，將根據(jù)葉片的數(shù)目多次進(jìn)行吸氣、壓縮和排氣，所以輸出壓力的脈動(dòng)較小。葉片式空壓機(jī)把轉(zhuǎn)子偏心安裝在定子內(nèi)，葉片插在轉(zhuǎn)子的放射狀槽內(nèi)，且葉片能在槽內(nèi)滑動(dòng)。葉片、轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面構(gòu)成的容積空間在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)(圖中轉(zhuǎn)子順時(shí)針回轉(zhuǎn))過(guò)程中逐漸變小，由此從進(jìn)氣口吸入的空氣就逐漸被壓縮排出。這樣，在回轉(zhuǎn)過(guò)程中不需要活塞式空壓機(jī)中的吸氣閥和排氣閥。在轉(zhuǎn)子的每一次回轉(zhuǎn)中，將根據(jù)葉片的數(shù)目多次進(jìn)行吸氣、壓縮和排氣，所以輸出壓力的脈動(dòng)較小。視頻演示葉片式空壓機(jī)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能連續(xù)排出脈動(dòng)小的額定壓力的壓縮空氣，一般無(wú)需設(shè)置儲(chǔ)氣罐，并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，操作維修方便，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小。缺點(diǎn)：葉片、轉(zhuǎn)子和機(jī)體之間機(jī)械摩擦較大，產(chǎn)生較高的能量損失，因而效率也較低。螺桿式空壓機(jī)兩個(gè)嚙合的凸凹面螺旋轉(zhuǎn)子以相反的方向運(yùn)動(dòng)。兩根轉(zhuǎn)子及殼體三者圍成的空間在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)過(guò)程中沿軸向移動(dòng)，其容積逐漸減小。這樣，從進(jìn)口吸入的空氣逐漸被壓縮，并從出口排出。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩轉(zhuǎn)子之間及轉(zhuǎn)子與機(jī)體之間均有間隙存在。由于其進(jìn)氣、壓縮和排氣等各行程均由轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生，因此輸出壓力脈動(dòng)小，可不設(shè)置儲(chǔ)氣罐。螺桿式空壓機(jī)軸向軸承徑向軸承陰螺桿陽(yáng)螺桿增速齒輪迷宮型密封水腔油腔透氣孔同步齒輪平衡活塞平衡膜片螺桿式空壓機(jī)視頻演示螺桿式空壓機(jī)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：排氣壓力脈動(dòng)小，輸出流量大，無(wú)需設(shè)置儲(chǔ)氣罐，結(jié)構(gòu)中無(wú)易損件，壽命長(zhǎng)，效率高。缺點(diǎn)：制造精度要求高，且由于結(jié)構(gòu)剛度的限制，只適用于中低壓范圍使用?？諌簷C(jī)使用注意事項(xiàng)空壓機(jī)的安裝位置空壓機(jī)的安裝地點(diǎn)必須清潔，無(wú)粉塵、通風(fēng)好、濕度小、溫度低且要留有維護(hù)保養(yǎng)空間，所以一般要安裝在專用機(jī)房?jī)?nèi)。噪音空壓機(jī)一運(yùn)轉(zhuǎn)即產(chǎn)生噪音。必須考慮噪音的防治，如設(shè)置隔聲罩、設(shè)置消聲器、選擇噪音較低的空壓機(jī)等。一般而言，螺桿式空壓機(jī)的噪音較小。潤(rùn)滑使用專用潤(rùn)滑油并定期更換，啟動(dòng)前應(yīng)檢查潤(rùn)滑油位，并用手拉動(dòng)傳動(dòng)帶使機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈，以保證啟動(dòng)時(shí)的潤(rùn)滑。啟動(dòng)前和停車后，都應(yīng)及時(shí)排除空壓機(jī)氣罐中水分。儲(chǔ)氣罐(Reservoir)的作用1使壓縮空氣供氣平穩(wěn)，減少壓力脈動(dòng)。2作為壓縮空氣瞬間消耗需要的儲(chǔ)存補(bǔ)充之用。3儲(chǔ)存一定量的壓縮空氣，停電時(shí)可使系統(tǒng)繼續(xù)維持一定時(shí)間。4可降低空壓機(jī)的啟動(dòng)-停止頻率，其功能相當(dāng)于增大了空壓機(jī)的功率。5利用儲(chǔ)氣罐的大表面積散熱使壓縮空氣中的一部分水蒸氣凝結(jié)為水。儲(chǔ)氣罐(Reservoir)的使用1儲(chǔ)氣罐屬于壓力容器,應(yīng)遵守壓力容器的有關(guān)規(guī)定。必須有產(chǎn)品耐壓合格證書(shū)。2儲(chǔ)氣罐上必須安裝如下元件：安全閥：當(dāng)儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力超過(guò)允許限度時(shí),可將壓縮空氣排出。壓力表：顯示儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力。壓力開(kāi)關(guān)：用儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓力來(lái)控制電動(dòng)機(jī),一個(gè)最高壓力,