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一、 氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):1、作為工作介質(zhì)的空氣容易獲取,且工作壓力較低。用過的空氣可就地排放,無需回收管道。
2、 空氣的粘度小,流動(dòng)阻力損失小,便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送。
3、 氣動(dòng)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度高。
4、 氣動(dòng)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng),能在溫度范圍很寬、潮濕和有灰塵的環(huán)境下可靠工作,稍有泄漏不會(huì)污染環(huán)境,無火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn),使用安全。
5、 結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便,成本低廉。
6、 氣動(dòng)元件壽命長,目前電磁閥壽命可達(dá)3000~5000萬次,氣缸壽命可達(dá)2000~6000km。
7、 本身有過載保護(hù)性能,執(zhí)行元件在過載時(shí)會(huì)自動(dòng)停止,無損壞危險(xiǎn),功率不夠時(shí)會(huì)在負(fù)載作用下保持不動(dòng)。(壓縮空氣的工作壓力決定氣動(dòng)工具的扭矩,壓縮空氣的流量決定氣動(dòng)工具的轉(zhuǎn)速)
缺點(diǎn):
1、 因氣體可壓縮,使得工作部件運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定性差。
2、 因工作壓力低,氣動(dòng)執(zhí)行元件的輸出推力比液壓的小。
3、 氣動(dòng)信號(hào)的傳遞速度遠(yuǎn)低于電信號(hào),而且有較大的延遲和失真,不宜用于需高速傳遞信號(hào)的復(fù)雜系統(tǒng),氣動(dòng)信號(hào)的傳遞距離也受到一定的限制。
二、空壓機(jī)的用途
空氣壓縮機(jī)顧名思義是將自由狀態(tài)下的空氣壓縮成具有一定壓力能(即壓縮空氣)的一種機(jī)械。我們?cè)跈C(jī)械、礦山、建筑等領(lǐng)域利用壓縮空氣作為動(dòng)力風(fēng)源,驅(qū)動(dòng)各種風(fēng)動(dòng)工具(如風(fēng)鎬、風(fēng)鉆、氣動(dòng)扳手、氣力噴砂等),此時(shí)壓力一般在0.6~1.5MPa。用來控制儀表及自動(dòng)化裝置時(shí)其壓力為0.6MPa。交通運(yùn)輸業(yè)中利用壓縮空氣制動(dòng)車輛、啟閉門窗,壓力為0.2~1.0MPa。紡織工業(yè)中利用壓縮空氣吹送緯紗以代替梭子,大中型發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng),高壓空氣爆破勘探、采煤,魚雷發(fā)射,潛艇沉浮及打撈,氣墊船等等,均需用到不同壓力的壓縮空氣。在這些部門中,空壓機(jī)就成為必不可少的設(shè)備。
三、空壓機(jī)的分類
(1) 按照壓縮空氣的方式不同,空壓機(jī)通常分為兩大類,一類是容積式,另一類是動(dòng)力式,又可按其結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種形式:
活塞式
往復(fù)式
膜片式
容積式 滑片式
螺桿式 單螺桿
回轉(zhuǎn)式 雙螺桿
空壓機(jī)
液環(huán)式
轉(zhuǎn)子式
離心式
透平式 軸流式
動(dòng)力式 混流式
噴射式
(2) 按照空壓機(jī)的最終排氣壓力、容積流量和軸功率進(jìn)行分類:
按最終排氣壓力 按容積流量 按軸功率
類型 排氣壓力
MPa 類型 排氣量
m3/min 類型 功率
kW
低壓壓縮機(jī) >0.2~1 微型壓縮機(jī) <1 微型壓縮機(jī) <10
中壓壓縮機(jī) >1~10 小型壓縮機(jī) ≥1~10 小型壓縮機(jī) ≥10~100
高壓壓縮機(jī) >10~100 中型壓縮機(jī) >10~100 中型壓縮機(jī) >100~500
超高壓壓縮機(jī) >100 大型壓縮機(jī) ≥100 大型壓縮機(jī) ≥500
注:按照最終排氣壓力分還可將風(fēng)機(jī)分為通風(fēng)機(jī)<15kPa、鼓風(fēng)機(jī)0.015~0.2MPa。對(duì)于進(jìn)氣壓力高于0.2MPa的壓縮機(jī),特稱為增壓壓縮機(jī)。
(3) 按氣缸內(nèi)壓縮室給油與否,可分為有油潤滑和無油潤滑空壓機(jī)。無油潤滑又可分為噴液(或水)潤滑以及干式(螺桿)。
四、往復(fù)式空壓機(jī)與回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
往復(fù)式空壓機(jī)與回轉(zhuǎn)式空壓機(jī)同屬容積型空壓機(jī),它們都是通過氣缸內(nèi)的活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)子作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來改變工作容積,使氣體體積縮小、密度增加,從而提供氣體的壓力。
(1) 往復(fù)式空壓機(jī) 常見的型式有活塞式和膜片式
活塞式空壓機(jī)其工作原理是利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)將原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng),并借助進(jìn)排氣閥的自動(dòng)開閉進(jìn)行氣體的吸入、壓縮和排出。其特點(diǎn)是:
a) 適用的壓力范圍廣,不論流量大小都能達(dá)到所需壓力,目前工業(yè)應(yīng)用上最高壓力達(dá)350MPa;
b) 熱效率高,適應(yīng)性較強(qiáng),即排氣量范圍較廣,且不受壓力高低的影響;
c) 轉(zhuǎn)速不高,機(jī)器體積大而重;
d) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易損件多,維修量大(但對(duì)維修工的技術(shù)要求相應(yīng)較低);
e) 排氣不連續(xù),氣流脈動(dòng)大,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)大。
(2) 回轉(zhuǎn)式空壓機(jī) 常見的型式有滑片式、螺桿式、液環(huán)式和轉(zhuǎn)子式,其中螺桿式應(yīng)用最廣。 螺桿式空壓機(jī)又分為單螺桿和雙螺桿(JB/T7662-95標(biāo)準(zhǔn)稱之為螺桿壓縮機(jī)),目前雙螺桿空壓機(jī)在螺桿式空壓機(jī)市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。
雙螺桿空壓機(jī)的工作原理是借助于兩個(gè)在機(jī)殼(氣缸)內(nèi)的螺旋形轉(zhuǎn)子,按一定的傳動(dòng)比(四對(duì)六或五對(duì)六)相互嚙合回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的工作容積的變化,而實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的。與往復(fù)式比較它不存在往復(fù)慣性力和力矩,所以轉(zhuǎn)速高、基礎(chǔ)小、重量輕、振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn);它無活塞機(jī)中的活塞和高頻振動(dòng)的進(jìn)排氣閥,故零部件(特別是易損件)少、結(jié)構(gòu)簡單易于維修;同時(shí),在轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)之內(nèi)常有多次排氣過程,所以它輸氣均勻、
壓力脈動(dòng)小,不必設(shè)置大容量的儲(chǔ)氣罐;但其轉(zhuǎn)子加工困難需要專用設(shè)備,并且相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件之間密封問題較難滿意解決;另外由于轉(zhuǎn)速高,加之工作容積與吸、排氣孔口周期性地通斷產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的空氣動(dòng)力噪聲(屬高頻噪聲范疇),需采取特殊的減噪消聲措施。