气源装置及气动辅助元件

授课内容具体措施第十章气源装置及气动辅助元件本章重点1．空气压缩机的工作原理2．气源净化装置及气动辅助元件的作用本章难点气源净化装置的组成及作用气源装置是气压传动系统的动力部分，这部分元件性能的好坏直接关系到气压传动系统能否正常工作；气动辅助元件更是气压传动系统正常工作必不可少的组成部分。

第一节气源装置一、压缩空气站压缩空气站是气压系统的动力源装置。

排气量≥6~12m3/min时，应独立设置压缩空气站；排气量＜6m3/min时，可将空压机或气泵安装在主机旁。

压缩空气在使用之前必须经过干燥和净化处理后才能使用，压缩空气中混有的水分、油污等杂质若进入管道系统，将导致机器和控制装置发生故障，损害产品，增加系统的维护成本。

对于一般的压缩空气站，除空气压缩机外，还必须设置过滤器、后冷却器、油水分离器和储器罐等净化装置，其流程装置，见下图：图10—1 气源系统组成示意图1—空气压缩机2—后冷却器3—油水分离器4，7—储器罐5—干燥器6—过滤器二、空气压缩机空压机是气压发生装置，利用空气压缩机将电动机机械能气体压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。

1．分类按工作原理主要分为容积式和速度式两类。

①容积式：压缩气体的体积，是单位体积内气体分子密度增加提高压缩空气的动力。

图10—2活塞式空气压缩机工作原理图1—排气阀2—缸体3—活塞4—活塞杆5—滑块6—滑道7、8—曲柄连杆机构9—吸气阀10—弹簧空压机相当于液压传动中的动力元件液压泵！活塞式空气压缩机应用广泛，原理类似液压泵！即：通过曲柄滑块机构带动活塞的往复运动使气缸的体积增大或减小，从而通过吸排气阀实现吸气和排气。

②速度式：通过提高气体分子的运动速度，使动能转化为压力能来提高压缩空气的动力。

2．选用原则主要根据气压传动系统需要的两个主要参数：工作压力p和流量q。

选用方法可以查询相关手册。

气动元件符号讲解一、气动符号概述气动符号是用于描述气动系统中各种元件和组件的图形符号。

这些符号通常由国家标准或行业标准规定，并被广泛接受和使用。

了解气动符号对于理解气动系统的构成、设计、安装和维护都非常重要。

二、气源装置符号气源装置是气动系统的能源来源，其主要作用是将空气进行压缩和净化，以供给气动设备使用。

以下是一些常见的气源装置符号：空气压缩机：表示空气经过压缩后供给气动设备使用的装置。

空气干燥器：用于降低空气中的湿度，以避免水蒸气在气动设备中形成水滴或结冰。

空气过滤器：用于去除空气中的尘埃和其他杂质，以保护气动设备和管道系统。

三、气动辅助元件符号气动辅助元件是指为气动系统提供辅助功能的元件，包括管道、接头、消声器等。

以下是一些常见的气动辅助元件符号：管道：用于连接气动设备，以使空气能够流通。

接头：用于连接管道，以使管道能够灵活地连接和拆卸。

消声器：用于降低气动设备产生的噪音，以保护环境和人员。

四、气动控制阀符号气动控制阀是用于控制气动系统中空气流通的元件。

以下是一些常见的气动控制阀符号：减压阀：用于降低气源的压力，以适应不同的气动设备需求。

方向阀：用于控制空气的流动方向，以实现气动设备的不同动作。

流量阀：用于控制空气的流量，以调节气动设备的速度和力量。

五、气动执行元件符号气动执行元件是用于执行特定动作的元件，包括气缸、摆动马达等。

以下是一些常见的气动执行元件符号：气缸：用于执行直线运动的元件，其运动速度和力量可以通过流量阀进行调节。

摆动马达：用于执行旋转运动的元件，其运动速度和力量可以通过流量阀进行调节。

六、气动传感器符号气动传感器是用于检测气动系统中各种参数的元件，包括压力传感器、温度传感器等。

以下是一些常见的气动传感器符号：压力传感器：用于检测气源或管道中的压力变化，以实现压力控制或报警。

温度传感器：用于检测气源或管道中的温度变化，以保护设备和环境的安全。

七、气动指示元件符号气动指示元件是用于显示或指示气动系统状态的元件，包括压力表、温度计等。

气压传动的工作原理与组成气压传动是以压缩机为动力源、压缩空气作为工作介质，来进行能量传递和控制的一种传动形式。

将各种元件组成不同功能的基本控制回路，若干基本控制回路再经过有机组合，就构成一个完整的气压传动系统。

气压传动是实现各种生产控制、自动控制的重要手段之一。

气压传动系统一般由四部分组成，即气源装置、气动执行元件、气动控制元件和辅助元件。

下面以图1-1的胀管机工作原理示意图为例，说明其组成和工作原理，该系统主要用于铜管管端挤压胀形。

（1）气源装置气源装置是将原动机的机械能转化为气体的压力能的装置。

气源装置的主体是空气压缩机(真空泵压缩机、空压机)，还配有储气罐、气源净化处理装置等。

在图1-1中，空气压缩机2由电动机带动旋转，从大气中吸入空气，空气经压缩机压缩后，通过气源净化处理装置(图中未画出)冷却、分离（将压缩空气中凝聚的水分、油分等杂质分离出去)，送到储气罐3及系统，此过程中，空气压缩机将电动机旋转的机械能转化为压缩空气的压力能，实现了能量转换。

使用气动设备较多的厂矿常将气源装置集中在压气站(俗称空压站）内，由压气站再统一向用气点(车间和用气设备等)分配、供应压缩空气。

（2）气动执行元件气动执行元件是将压缩空气的压力能转化为机械能的装置，它包括气缸气马达、真空吸盘，真空吸盘用于以真空压力为动力源的系统。

在图1-1中，输入到气缸8和气缸9的是压缩空气的压力能，由气缸转换成输出往复直线运动的机械能，驱动模具合模、开模和对管端进行胀形。

(3)气动控制元件气动控制元件是用来调节和控制压缩空气的压力、流量和流动方向的元件，以保证执行元件按要求的程序和性能工作。

气动控制元件的种类繁多，除了普通的压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀这三大类阀外，还包括各种逻辑元件和射流元件。

在图1-1中，输入到气缸缸中的压缩空气的压力大小可根据负载的大小由减压阀4调节；气缸9活塞杆的伸出速度可通过流量控制阀7进行调节；气缸8和气缸9的往复运动方向分别由换向阀6和流量控制阀7进行控制；整个系统的最高压力由安全阀1限定。

气动系统的组成一、基本组成(1)气源装置 是获得压缩空气及压缩空气的存储和净化的装置。

其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能；(2)控制元件 是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环。

它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等；(3)执行元件 是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置，它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马达等;(4)辅助元件 是保证元件间的连接及消声等所必须的，它包括管接头及消声器等。

(5)气动逻辑元件 实现一定逻辑功能的气动元件。

二、气动系统的基本组成示例气压的传递、分配和控制即输送系统三、气动三大件 气压产生装置 油雾器 消声器流量控制阀气动三大件是压缩空气质量的最后保证。

1、分水过滤器：除去空气中的灰尘、杂质，并将空气中的水分分离出来。

2、油雾器：特殊的注油装置。

将润滑油喷射成雾状，随压缩空气流入需要的润滑部件，达到润滑的目的。

3、减压阀：起减压和稳压作用。

4、气动三大件的安装连接次序：分水过滤器、减压阀、油雾器。

多数情况下，三件组合使用，也可以少于三件，只用一件或两件。

5、气动辅件消声器：气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急剧膨胀，会产生刺耳的噪声。

排气的速度和功率越大，噪声也越大，一般可达100～120dB，为了降低噪声在排气口要装设消声器。

消声器是通过阻尼或增加排气面积来降低排气的速度和功率，从而降低噪声的。

消声器的类型：阻性型（吸收型）；抗性型（膨胀干涉型）；阻抗复合型（膨胀干涉吸收性）。

简述气动系统的组成-回复【简述气动系统的组成】气动系统，作为一种利用压缩空气作为能源来驱动和控制机械设备的系统，在工业自动化领域中扮演着重要角色。

其具有结构简单、成本低廉、反应迅速、安全性高以及环境适应性强等诸多优点，被广泛应用在各种机械设备及生产线中。

以下是气动系统的主要组成部分及其功能的详细阐述。

一、气源装置气动系统的运行基础是压缩空气，因此，气源装置是整个系统的第一大组成部分。

它主要包括空气压缩机、后冷却器、储气罐、过滤器和干燥器等设备。

其中，空气压缩机负责将大气中的空气进行压缩以产生高压气体；后冷却器用于冷却压缩后的高温空气，减少水分凝结；储气罐起到储存压缩空气和稳定气压的作用；过滤器则用来滤除压缩空气中所含的尘埃、油雾和其他杂质；而干燥器主要去除压缩空气中的水分，确保提供纯净、干燥的压缩空气供后续元件使用。

二、执行元件执行元件是气动系统中直接完成预定动作的部件，如气缸、摆动马达、气动真空发生器等。

气缸是最常见的执行元件，通过接收压缩空气的能量转换为直线往复运动或旋转运动，实现物体的推拉、夹持、升降等各种动作；而摆动马达可以实现连续不断的往复摆动运动；气动真空发生器则是通过流体动力学原理产生真空吸附力，用于抓取搬运等作业。

三、控制元件控制元件是调控压缩空气流向、压力和流量，以实现对执行元件动作精确控制的关键部件。

包括压力控制阀（如减压阀、溢流阀）、流量控制阀（如节流阀、调速阀）、方向控制阀（如换向阀、单向阀）等。

这些阀门可根据实际需要改变气路的通断、压力大小或流量快慢，使得执行元件按照预设程序工作。

四、辅助元件辅助元件在气动系统中起到连接、支撑、定位、检测等功能，它们虽不直接参与能量转换，但对保证整个系统的正常运转至关重要。

其中包括管路与接头、快速接头、消声器、油雾器、气动仪表、传感器等。

例如，管路与接头负责将各个元件连接起来形成完整的气路；消声器能有效降低气动设备工作时产生的噪音；油雾器可向压缩空气中添加适量润滑油，满足某些执行元件的润滑需求；而各类传感器则用于监测和反馈系统运行状态参数，便于控制系统实时调整运行策略。

板书设计或授课提纲课堂教学安排教学过程教学环节教学内容活动教师学生组织教学导入新课提问多媒体教学互动+提问整顿纪律，清点人数。

人员安全教育及预防突发情况的准备导入新课:通过上节课的学习，我们对气压传动元件有了基本的了解,那么气源装置、辅助元件和执行元件又是怎样的呢?我们这节课来学习一下。

课堂讨论你知道空气压缩机在气压传动中起什么作用吗？一、气源装置1．空气压缩站1—空气压缩机 2—后冷却器 3—油水分离器 4、7—储气罐1.课前准备，清点人数，以及课堂环境等安全检查1.根据前面所学内容，提出相关问题,为今天将要学到的内容打下基础。

3.新课讲授，情景导入:为学生播放一组视频，并提出问题。

引导学生进入新课动画演示:4.教师提问，让学生思考并回答5.带领学生共同总结结论1.课前准备，清点人数，以及课堂环境等安全检查2.思考教师提出的问题,抢答,巩固前面所学知识。

3.学生观察,思考问题,鼓励学生发言,表达自己的观点4.学生阅读课本，自我理解并回答问题5.在教师的引导下，分析动画,与教师一起总结出板书空气压缩机5—干燥器6—过滤器8—加热器9—四通阀2．空气压缩机把电动机输出的机械能转换成气体压力能。

图形符号二、气动辅助元件1．油水分离器油水分离器的作用：分离压缩空气中的水分、油分及其他杂质，使压缩空气初步净化（1）压缩空气从进气口4进入（2）气流受隔板2阻挡，被撞击折回向下（3）之后又上升产生环形回转（4）最后从输出口3排出（5）水滴、油滴等杂质分离析出，沉降在壳体底部（6）由放油水阀6定期排出2．储气罐（1）解决空压机输气量和气动设备耗气量的不平衡（2）减小气源输出气流的波动（3）减弱空压机排气压力脉动引起的管道振动（4）进一步分离压缩空气中的水分和油分（5）临时应急供气3．排水过滤器排水过滤器用于分离在气体中的水滴、油滴等杂质（1）压缩空气进入后产生强烈旋转（2）较大水滴、油滴与存水杯3内壁碰撞分离，沉到杯底（3）微粒灰尘和雾状水汽则被滤芯2拦截滤除（4）清洁的空气从输出口输出4．油雾器油雾器的作用：将润滑油雾化，并随压缩空气一起进入被润滑部位5．气动三联件（1）调压阀对气源进行稳压（2）排水过滤器清洁气源（3）油雾器对运动部件润滑6．消声器当有压气体通过消声罩时，声能量被部分吸收而转化为热能，降低了噪声强度7．气管与气动管接头1）气管分为硬管和软管两种2）硬管用于固定不动的、不需要经常装拆的地方3）软管用于连接运动部件和临时使用、希望装拆方便的管路三、气缸1．单作用单杆气缸单作用气缸一侧通压缩空气，另一侧呼吸口接大气2．双作用单杆气缸压缩空气进入气缸右腔，活塞杆伸出；压缩空气进入气缸左腔，活塞杆收回。