|
一、空气压缩机
1．功用：空气压缩机是将机械能转换成气体压力能的装置。
2．工作原理
图示活塞式空气压缩机的工作原理图。图中曲柄作回转运动，通过连杆，活塞杆，带动气缸活塞作直线往复运动。
吸气过程：当活塞向右运动时，气缸内容积增大而形成局部真空，吸气阀打开，空气在大气压作用下由吸气阀进入气缸腔内：
压缩（排气）过程：当活塞向左运动时，吸气阀关闭，随着活塞的左移，缸内空气受到压缩而使压力升高，在压力达到足够高时，排气阀即被打开，压缩空气进入排气管内。
图中仅表示了一个活塞一个缸的空气压缩机，大多数空气压缩机是多缸多活塞的组合。
3．结构类型
空气压缩机按工作原理可分成容积型和速度型。通过缩小气体的容积来提高气体的压力的方法称为容积型。容积型空压机按结构原理分成往复式（活塞式和膜片式等）和旋转式（滑片式和螺杆式等）。提高气体的速度，让动
在单级压缩机中，若空气压力超过6MPa，产生的过热将大大的降低压缩机的效率。因此，工业中使用的活塞式压缩机通常是两级的。压缩空气通过中间冷却器后温度大大下降，在进入第二级气缸。因此，现对于单级压缩机提高了效率。
3）膜片式压缩机
膜片式压缩能提供5bar的压缩空气。由于它完全没有油，因此广泛用于仪器医药和相类似的工业中。膜片使气室容积发生变化，在下行程时吸进空气，上行程时压缩空气。
4）螺杆式压缩机
两个吻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，从而压缩量转子间的空气。利用喷油来润滑和密封两旋转的螺杆，油分离器将油与输出空气分开。
5）轴流压缩机
气体沿着平行于轴流式空气压缩机旋转轴的方向流动，在进气导流叶片排作用下，气体产生很高速度，而当气体流过轴流式空气压缩机的每一级时，气体的流动速度就逐渐减慢，从而使气体的压力得到提高。
6）涡旋式压缩机
简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。
4．选用
选用空气压缩机的根据是气压传动系统所需要的工作压力和流量两个主要参数。
1）压力：
低压：0.2MPa～1 MPa，一般为0.5MPa～0．8MPa，
中压：1MPa～10MPa
高压：10MPa～100MPa
2）流量：即供气量经验公式计算：
qc=ψK1K2Σqf
式中：能转化成压力能，以提高气体的压力的方法称为速度型。速度型空压机有离心式和轴流式两种。
1）单级活塞式压缩机
只有一个行程就将吸入的大气压空气压缩到所需要的压力。活塞下移，体积增加，缸内压力小于大气压，空气便从进气阀门进入缸内.在行程末端，活塞向上运动，进气阀关闭，空气被压缩，而同时出气阀被打开，输出空气进入储气罐。
2）两级活塞式压缩机
qc——空气压缩机的计算供气量；
qf--单台气动设备的平均自由空气耗量；
ψ——气动设备利用系数，由图选取；
Kl——漏损系数，一般取Kl＝1.15～1.5；
K2——备用系数，一般取K2=1.3～1.6。
由于每台气动设备所需工作压力不同，所以上面公式中是将不同压力下的压缩空气流量都转换成在大气压力下的自由空气流量来计算的。压缩空气流量与自由空气流量之间的转换关系可由下式求得：
qf=qppp/po
式中：
qp——压缩空气的体积流量（m3/s）
pp——压缩空气的绝对压力（MPa）
po——大气压力，po＝0.1013MPa
二、气源净化装置
1．作用
在气动马达传动中使用的低压空气压缩机多用油润滑，由于它排出的压缩空气温度一般在140℃～170℃之间，使空气中的水分和部分润滑油变成气态，再与吸人的灰尘混合，便形成了水汽、油气和灰尘等混合杂质。如果将含有这些杂质的压缩空气直接输送给气动设备（气动马达）使用，就会给整个系统带来下列极坏影响：
1）油气聚集在贮气罐内，形成易燃物，有时甚至是爆炸混合物。同时油分被高温气化后形成一种有机酸，对金属设备有腐蚀作用。
2）由于水、油、尘埃的混合物沉积在管道内，使管道流通面积减小，增大了气流阻力或者造成堵塞，致使整个系统工作不稳定。
3）在冰冻季节，水汽凝结后会使管道和辅件因冻结而损坏。
4）压缩空气中的灰尘等物质，对有相对运动零件的元件产生研磨作用，使之磨损严重，泄漏增加，影响它们的使用寿命。
由此可见，在气动马达传动系统中，设置除水、除油、除尘和干燥等气源净化装置对保证气动系统正常工作是十分必要的。在某些特殊场合，压缩空气还需经过多次净化后方能使用。
2．类型
1）后冷却器
作用：将空气压缩机排出的气体由140℃～170℃降至40℃～50℃，使压缩空气中的油雾和水汽迅速达到饱和，大部分析出并凝结成水滴和油滴，以便经油水分离器排出。
结构：蛇管式水冷却器，它采用压缩空气在管内流动、冷却水在管外流动的冷却方式，结构简单，因而应用广泛。
注意：为提高降温效果，安装使用时要特别注意冷却水与压缩空气的流动方向。
2）除油器
作用：分离并排除压缩空气中凝聚的水分、油分和灰尘等杂质。
工作原理：当压缩空气由人口进入分离器壳体内后，气流受到隔板阻挡而被撞击折回向下，之后又上升并产生环形回转。这样，凝聚在压缩空气中的密度较大的油滴和水滴受惯性力作用分离析出。沉降于壳体底部，并由放水阀定期排出。
3）贮气罐
作用：
①消除由于空气压缩机断续排气而对系统引起的压力波动，保证输出气流的连续性和平稳性。
②贮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。
③进一步分离压缩空气中的油、水等杂质。
4）空气干燥器
后冷却器将空气冷却到比冷却媒介高10～15℃。气动系统控制和操作元件的温度通常为室温。但是，离开后冷却器的空气温度比管路输送的环境温度高，在输送的过程中将进一步冷却压缩空气，还有水蒸气凝结成水。
用于干燥空气的方法是降低露点，到这个温度，空气完全使湿气达到饱和（即100%相对湿度）。露点越低，留在压缩空气中的水份就越少。
有三种主要形式的空气干燥器：吸收式、吸附式和冷冻式。
①吸收式干燥
吸收干燥法是一个纯化学过程。在干燥罐中，压缩空气中水分与干燥剂发生反应，使干燥剂溶解。液态干燥剂可从干燥罐底部排出。根据压缩空气温度、含湿量和流速，必须及时填满干燥剂。
②吸附式干燥
吸附干燥法可获得最低露点（可达-90℃）。在吸附干燥法中，压缩空气中水分被吸附剂吸收，从而达到干燥压缩空气的目的。这种方法所用吸附剂可再生。
③冷冻式干燥
原理与空调机相似，包含了一个冷冻回路和两个热交换器。潮湿高温空气通过第一级热交换器将部分热量传递给冷却干燥后的输出空气，它就被预冷却。
气源净化装置和辅助元件的图形符号：
|
