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气动辅助元件 |
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气动辅助元件 气动辅助元件分为气源净化装置和其它辅助元件两大类。 1、气源净化装置 压缩空气净化装置一般包括：后冷却器、油水分离器、贮气罐、干燥器、过滤器等。 (1)冷却器 后冷却器安装在空气压缩机出口处的管道上。它的作用是将空气压缩机排出的压缩空气温度由140～170℃降至40～50℃。这样就可使压缩空气中的油雾和水汽迅速达到饱和，使其大部分析出并凝结成油滴和水滴，以便经油水分离器排出。后冷却器的结构形式有：蛇形管式、列管式、散热片式、管套式。冷却方式有水冷和气冷两种方式，蛇形管和列管式后冷却器的结构 (a)蛇管式；(b)列管式 (2)油水分离器 油水分离器安装在后冷却器出口管道上，它的作用是分离并排出压缩空气中凝聚的油分、水分和灰尘杂质等，使压缩空气得到初步净化。油水分离器的结构形式有环形回转式、撞击折回式、离心旋转式、水浴式以及以上形式的组合使用等。图11．4所示是撞击折回并回转式油水分离器的结构形式，它的工作原理是：当压缩空气由人口进入分离器壳体后，气流先受到隔板阻挡而被撞击折回向下(见图中箭头所示流向)；之后又上升产生环形回转，这样凝聚在压缩空气中的油滴、水滴等杂质受惯性力作用而分离析出，沉降于壳体底部，由放水阀定期排出。 为提高油水分离效果，应控制气流在回转后上升的速度不超过0.3～0.5m／s。 (3)贮气罐 贮气罐的主要作用是： ①储存一定数量的压缩空气，以备发生故障或临时需要应急使用； ②消除由于空气压缩机断续排气而对系统引起的压力脉动，保证输出气流的连续性和平稳性； ③进一步分离压缩空气中的油、水等杂质。 贮气罐一般采用焊接结构，以立式居多。 图11.4 撞击折回并回转式油水分离器 图11.5 贮气罐结构图 (4)干燥器 经过后冷却器、油水分离器和贮气罐后得到初步净化的压缩空气，已满足一般气压传动的需要。但压缩空气中仍含一定量的油、水以及少量的粉尘。如果用于精密的气动装置、气动仪表等，上述压缩空气还必须进行干燥处理。 压缩空气干燥方法主要采用吸附法和冷却法。 吸附法是利用具有吸附性能的吸附剂(如硅胶、铝胶或分午筛等)来吸附压缩空气中含有的水分，而使其干燥；冷却法是利用制冷设备使空气冷却到一定的露点温度，析出空气中超过饱和水蒸气部分的多余水分，从而达到所需的干燥度。吸附法是干燥处理方法中应用最为普遍的一种方法。吸附式干燥器的结构如图11．6所示。它的外壳呈筒形，其中分层设置栅板、吸附剂、滤网等。湿空气从管l进入干燥器，通过吸附剂21、过滤网20、上栅板19和下部吸附层16后，因其中的水分被吸附剂吸收而变得很干燥。然后，再经过钢丝网15、下栅板14和过滤网12，干燥、洁净的压缩空气便从输出管8排出。 (5)过滤器 空气的过滤是气压传动系统中的重要环节。不同的场合，对压缩空气的要求也不同。过滤器的作用是进一步滤除压缩空气中的杂质。常用的过滤器有一次性过滤器(也称简易过滤器，滤灰效率为50％～70％)；二次过滤器(滤灰效率为70％～99％)o在要求高的特殊场合，还可使用高效率的过滤器(滤灰效率大于99％)。 ①一次过滤器 图11．7所示为一种一次过滤器，气流由切线方向进入筒内，在离心力的作用下分离出液滴，然后气体由下而上通过多片钢板＼毛毡、硅胶、焦炭、滤网等过滤吸附材料，干燥清洁的空气从．筒顶输出。 ②分水滤气器 分水滤气器滤灰能力较强，属于二次过滤器。它和减压阀、油雾器一起被称为气动三联件，是气动系统不可缺少的辅助元件。普通分水滤气器的结构如图11．8所示。其工作原理如下：压缩空气从，输人口进入后，被引入旋风叶子l，旋风叶子上有很多小缺口，使空气沿切线反向产生强烈的旋转，这样夹杂在气体中的较大水滴、油滴＼灰尘(主要是水滴)便获得较大的离心力，并高速与水杯3内壁碰撞，而从气体中分离出来，沉淀于存水杯3中，然后气体通过中间的滤芯2，部分灰尘、雾状水被2拦截而滤去，洁净的空气便从输出口输出。挡水板4是防止气体漩涡将杯中积存的污水卷起而破坏过滤作用。为保证分水滤气器正常工作，必须及时将存水杯中的污水通过排水阀5放掉。在某些人工排水不方便的场合，可采用自动排水式分水滤气器。 存水杯由透明材料制成，便于观察工作情况、污水情况和滤芯污染情况。滤芯目前采用铜粒烧结而成。发现油泥过多，可采用酒精清洗，干燥后再装上，可继续使用。但是这种过滤器只能滤除固体和液体杂质，因此，使用时应尽可能装在能使空气中的水分变成液态的部位或防止液体进入的部位，如气动设备的气源人口处。 图11.7 一次过滤器结构图 图11.8 普通分水滤气器结构图 1-φ10密孔网；2-280目细钢丝网；3-焦炭；4-硅胶等 1-旋风叶子；2-滤芯；3-存水杯；4-挡水板；5-手动排水阀 2、其它辅助元件 (1)油雾器 油雾器是一种特殊的注油装置。它以空气为动力，使润滑油雾化后，注入空气流中，并随空气进入需要润滑的部件，达到润滑的目的。 图11.9 普通油雾器(一次油雾器)结构简图 1-喷嘴；2-钢球；3-弹簧；4-阀座；5-存油杯；6-吸油管；7-单向阀 8-节流阀；9-视油器；10、12-密封垫；11-油塞；13-螺母、螺钉 图11，9是普通油雾器(也称一次油雾器)的结构简图。当压缩空气由输入口进入后，通过喷嘴1下端的小孔进入阀座4的腔室内，在截止阀的钢球2上下表面形成压差，由于泄漏和弹簧3的作用，而使钢球处于中间位置，压缩空气进入存油杯5的上腔使油面受压，压力油经吸油管6将单向阀7的钢球顶起，钢球上部管道有一个方形小孔，钢球不能将上部管道封死，压力油不断流人视油器9内，再滴入喷嘴l中，被主管气流从上面小孔引射出来，雾化后从输出口输出。节流阀8可以调节流量，使滴油量在每分钟0～120滴内变化。 二次油雾器能使油滴在雾化器内进行两次雾化，使油雾粒度更小、更均匀，输送距离更远。二次雾化粒径可达5／μm。 油雾器的选择主要是根据气压传动系统所需额定流量及油雾粒径大小来进行。所需油雾粒径在50μm左右选用一次油雾器。若需油雾粒径很小可选用二次油雾器。油雾器一般应配置在滤气器和减压阀之后，用气设备之前较近处。 (2)消声器 在气压传动系统之中，气缸、气阀等元件工作时，排气速度较高，气体体积急剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排量和空气通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一般可达100～120dB，为了降低噪声可以在排气口装消声器。 消声器就是通过阻尼或增加排气面积来降低排气速度和功率，从而降低噪声的。 气动元件使用的消声器一般有三种类型：吸收型消声器、膨胀干涉型消声器和膨胀干涉吸收型消声器。常用的是吸收型消声器。图11.10是吸收型消声器的结构简图。这种消声器主要依靠吸音材料消声。消声罩2为多孔的吸音材料，一般用聚苯乙烯或铜珠烧结而成。当消声器的通径小于20mm时，多用聚苯乙烯作消音材料制成消声罩，当消声器的通径大于20mm时，消声罩多用铜珠烧结，以增加强度。其消声原理是：当有压气体通过消声罩时，气流受到阻力，声能量被部分吸收而转化为热能，从而降低了噪声强度。 吸收型消声器结构简单，具有良好的消除中、高频噪声的性能。消声效果大于20dBo在气压传动系统中，排气噪声主要是中、高频噪声，尤其是高频噪声，所以采用这种消声器是合适的。在主要是中、低频噪声的场合，应使用膨胀干涉型消声器。 (3)管道连接件 管道连接件包括管子和各种管接头。有了管子和各种管接头，才能把气动控制元件、气动执行元件以及辅助元件等连接成一个完整的气动控制系统，因此，实际应用中，管道连接件是不可缺少的。 管子可分为硬管和软管两种。如总气管和支气管等一些固定不动的、不需要经常装拆的地方，使用硬管。连接运动部件和临时使用、希望装拆方便的管路应使用软管。硬管有铁管、铜管、黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑料管、尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管以及挠性金属导管等等。常用的是紫铜管和尼龙管。 气动系统中使用的管接头的结构及工作原理与液压管接头基本相似，分为卡套式＼扩口螺纹式、卡箍式、插入快换式等。 
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