机械基础技术与技能教学课件作者李梅红学习领域三项目3.ppt

项目三 气动系统的分析与构建 任务一 认识气源装置 任务二 夹紧机构执行元件的选择 任务三 机械手抓取机构气动回路的构建 任务四 压印机气动系统的构建与安装训练 任务一 认识气源装置 【任务引入】 随着气动技术的飞速发展，特别是气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通信技术等学科的相互渗透而形成的机电一体化技术被各种领域广泛应用后，气动技术已成为当今工业科技的重要组成部分。尤其是在某些要求高净化、无污染的特殊场合，如食品、印刷、木材、纺织等工业环境，就必须使用气压传动设备。那么气动设备是如何把气压能转化为机械能呢？ 【任务分析】 气源装置是气压传动系统的一个重要组成部分，为系统提供具有一定压力和流量的压缩空气，是系统的动力源。 【相关知识】 一、气源装置 气源装置是对空气进行压缩、净化，向各个设备提供洁净、干燥的压缩空气的装置，又称压缩空气站，如图3-3-1所示,它主要由空气压缩机、压缩空气的净化装置等组成。 任务一 认识气源装置 1.空气压缩机 空气压缩机简称空压机，是气源装置的核心，是产生和输送压缩空气的装置，用以将原动机输出的机械能转化为气体的压力能。 气动系统中最常用的是往复活塞式空压机，通过曲柄连杆机构使活塞做往复运动而实现吸、压气，并达到提高气体压力的目的。 图3-3-2是活塞式空压机的工作原理图，其工作过程如下：曲柄由原动机（电动机）带动旋转，从而驱动活塞在缸体内往复运动。当活塞向右运动时，气缸内容积增大而形成部分真空，外界空气在大气压力下推开吸气阀6而进入气缸中；当活塞反向运动时，吸气阀6关闭，随着活塞的左移，缸内空气受到压缩使压力升高，当压力增至足够高时排气阀7打开，气体被排出，经排气管输送到储气罐中。曲柄旋转一周，活塞往复行程一次，即完成一个工作循环。活塞式压缩机就是这样循环往复运动，不断产生压缩空气。 任务一 认识气源装置 2.压缩空气的净化装置 直接由空气压缩机排出的压缩空气，如果不进行净化处理，不除去混在压缩空气中的水分、油分等杂质是不能为气动装置使用的。因为压缩机在工作时，从大气中吸入含有大量水分和灰尘的空气，经压缩后空气温度升至140℃～170℃，此时油分、水分以及灰尘便形成混合的胶体微雾，同其他杂质一起送至气动装置，影响设备的寿命，严重时使整个气动系统工作不稳定，因此必须设置一些除油、除水、除尘并使压缩空气干燥净化处理设备。压缩空气净化设备一般包括后冷却器、油水分离器、储气罐和干燥器。 （1）后冷却器 后冷却器安装在空气压缩机出口管道上，使空气压缩机排出的具有140℃～170℃的压缩空气经过后冷却器，温度降至40℃～50℃，其中的油雾和水汽达到饱和使其大部分凝结成滴而析出。如图3-3-3所示，后冷却器一般采用水冷换热装置，其结构形式有： 任务一 认识气源装置 列管式（用于流量较大的场合）、散热片式，管套式、蛇管式（用于流量较小的场合）和板式等。其中，蛇管式冷却器最为常用。后冷却器在安装使用时要特别注意冷却水与压缩空气的流动方向（图中箭头所示方向）。 （2）油水分离器 油水分离器主要利用回转离心、撞击、水浴等方法使水滴、油滴及其他杂质颗粒从压缩空气中分离出来。常用的油水分离器有撞击折回式、水浴式、旋转离心式等。 图3-3-4所示为撞击折回式油水分离器的结构图，其工作原理是：当压缩空气进入除油器后，气流先受到隔板的阻挡，被撞击而折回向下；之后又上升并产生环形回转，产生流向和速度的急剧变化，在压缩空气中凝聚的水滴、油滴等杂质，受惯性力的作用而分离析出，沉降于壳体底部，由排水阀定期排出。 任务一 认识气源装置 （3)储气罐 储气罐的主要作用是储存一定数量的压缩空气；减少气源输出气流脉动，增加气流连续性，减弱空气压缩机排出气流脉动引起的管道振动；进一步分离压缩空气中的水分和油分。其结构和图形符号如图3-3-5所示。 后冷却器、除油器和储气罐都属于压力容器，制造完毕后，应进行水压试验。目前，在气压传动中，冷却器、除油器和储气罐三者一体的结构形式已被采用，这使压缩空气站的辅助设备大为简化。 （4）干燥器 干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分和颗粒杂质等，使压缩空气干燥，提供的压缩空气，用于对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表等。压缩空气常用的干燥方法有吸收、离心、机械降水及冷冻等。图3-3-6分别为冷冻式和吸收式干燥器的工作原理图。 任务一 认识气源装置 二、气动三联件 如图3-3-7所示，空气过滤器、减压阀和油雾器一起称为气动三联件，其安装次序依进气方向为空气过滤器、减压阀和油雾器，三大件依次无管化连接而成的组件称为三联件，是多数气动设备必不可少的气源调节装置。 1.空气过滤器 空气过滤器又名分水滤气器、空气滤清器，它的作用是滤除压缩空气中的水分、油滴及杂质