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第2章气压元件的基础知识教学目标1.了解气压传动的工作原理和组成2.了解气源系统的组成3.掌握空气压缩机的工作原理、图形符号及功能4.熟悉气源系统的净化装置5.熟悉气动执行元件的工作原理、图形符号及功能2.1气压传动概述1.气动剪切机的工作2.气动传动系统的组成名称功能气源装置空气压缩机将原动机供给的机械能转换为气体的压力能，为各类气动设备提供动力执行元件气缸、气压马达将气体的压力能转变为机械能，输出到工作机构上控制元件单向阀、换向阀、减压阀、顺序阀、安全阀、排气节流阀等用以控制压缩空气的压力、流量和流动方向以及执行元件的工作顺序，使执行元件完成预定的运动规律辅助元件油雾器、消声器、转换器使压缩空气净化、润滑、消声以及用于元件间连接等所需的装置工作介质压缩空气传递能量的载体由压缩空气的产生和输送系统及压缩空气贮存系统三个主要部分组成。2.2气源设备(一)分类2.2.1空气压缩机1.空气压缩机是气压发生装置。空气压缩机将电机或内燃机的机械能转化为压缩空气的压力能。2.按工作原理分类：可分为容积式空气压缩机和速度式空气压缩机。容积式空气压缩机的工作原理是压缩空气压缩机中气体的体积，使单位体积内空气分子的密度增加以提高压缩空气的压力。速度式空气压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度以此增加气体的动能，然后将气体分子的动能转化为压力能以提高压缩空气的压力。3.空气压缩机分为往复式与回转式两大类。往复式可细分为活塞式与膜片式，回转式可细分为叶片式与螺杆式。4.按空气压缩机输出压力大小分类低压空气压缩机0．2～1．0MPa中压空气压缩机1．0～10MPa高压空气压缩机10～100MPa超高压空气压缩机＞100MPa5.按空气压缩机输出流量(排量)分类微型＜1m3／Min小型1～10m3／Min中型10～100m3／Min大型＞100m3／Min(二)空气压缩机的工作原理1.活塞式空气压缩机(1).单级活塞式如图为单级活塞式空气压缩机.它通常用于需要（0.3-0.7）Mpa压力范围的系统。在单级压缩机中，若空气压力超0.6Mpa，产生的过热将大大地降低压缩机的效率。故当输出压力较高时，应采取多级压缩。多级压缩可降低排气温度，节省压缩功，提高容积效率，增加压缩气体排气量。故工业上常用多级空气压缩机.(2)二级活塞式由两级三个阶段将吸入的大气压空气压缩到最终的压力。如果最终压力为0.7Mpa，第一级通常将它压缩到0.3Mpa，然后经过中间冷却器被冷却，压缩空气通过中间冷却器后温度大大下降，再输送到第二级气缸中压缩到0.7Mpa。因此，相对于单级压缩机提高了效率。最后输出温度可控制在120度左右。2.叶片式空气压缩机如图为叶片式空气压缩机。在转子的每—次回转中，将根据叶片的数目多次进行吸气、压缩和排气，所以输出压力的脉动较小.通常情况下，叶片式空气压缩机需采用润滑油对叶片、转子和机体内部进行润滑、冷却和密封，所以排出的压缩空气中含有大量的油份。因此在排气口需要安装油气分离器和冷却器，以便把油份从压缩空气中分离出来进行冷却并循环使用。3.螺杆式空气压缩机螺杆式压缩机，由电动机带动两个啮合的螺旋转子以相反方向运动，它们当中自由空间的容积沿轴向减少，从而压缩两转子间的空气。利用喷油来润滑密封的两旋转螺杆，油分离器将油与输出空气分开。和叶片式压缩机相比，此类压缩机能输送出连续的无脉动的压缩空气。虽然螺杆式和叶片式压缩机愈来愈受青睐，但过去工业上最普遍使用的仍然是往复式压缩机4.离心式压缩机空气从其中心进入，叶片高速旋转时将气体加速，气体沿径向离开中心点直到涡形内壁，再沿内壁流动直到从出口排出。由于空气流速降低，压力得以升高。离心式压缩机输出压力不高，故多采用多级式离心压缩机。当气体离开第一级叶片后再被送入第二级叶片的中心，依此类推，直至完成多级压缩。离心式压缩机在高速回转时易产生噪音，必须注意隔音措施。一般常用于冶炼、采矿、化学工业等。 5.轴流式压缩机叶轮高速回转，高速流动的空气沿着转轴轴线方向流动以获得一定的压力。轴流式压缩机主要由一个略呈圆锥形的转子、与转子形状相配合的机体及两者间的许多小叶片组合而成。在转子圆周上装有许多排列整齐的小叶片，随转子回转，在机体内壁与轴垂直的多个圆周上也装有许多排列整齐的小叶片，与转子上的小叶片交互相隔。轴流式压缩机可输出大量的压缩空气。但高速运转时噪音大。一般常用在矿场、碎石场及喷射引擎等机器需高排量设备上。(三)空气压缩机的选用1.根据气动系统所需要的工作压力和流量确定空气压缩机的输出压力Pc和供气量Qc.P为气动系统的工作压力（Mpa），是系统中各个气动执行元件工作的最高工作压力。为气动系统总的压力损失，除了考虑管路的沿程阻力损失和局部阻力损失外，还应考虑为了保证减压阀的稳压性能所必需的最低输入压力，以及气动元