油田钻井空压机是气动传动的典型装置。油田钻井空压机的空气压缩机使用压缩气体作为工作介质,以及通过气体压力传递动力或信息的流体传动装置。
油田钻井空压机
油田钻井空压机是气动传动的典型装置。油田钻井空压机的空气压缩机使用压缩气体作为工作介质,以及通过气体压力传递动力或信息的流体传动装置。传递动力的系统是通过管道和控制阀将压缩气体输送到气动执行机构,将压缩气体的压力能量转换成机械能进行工作;传输信息的系统是使用气动逻辑组件或喷射组件来实现逻辑运算等,又称气动控制系统。
气动传动的特点是:工作压力低,一般0.3-0.8MPa,气体粘度低,管道阻力损失小,集中供气,中距离运输方便,使用安全,触电危险,过载保护能力强。 ;然而,气动传动速度低并且需要气源。
气动传动的优点:
(1)气源方便,使用后直接排出,无污染。
(2)空气粘度小,传输过程中气体的摩擦力小,从而可以集中供气和长途运输。
(3)气动系统对工作环境具有良好的适应性。特别是在恶劣的工作环境中工作时,如多尘,强磁,辐射,振动等,安全性和可靠性优于液压,电子和电气系统。
(4)气动作用迅速,反应快,调节方便。气动信号可用于自动控制。
(5)气动元件结构简单,成本低,寿命长,易于标准化,系列化和通用化。
气动传动的缺点:
(1)运动相对较差。由于空气的高压缩性,其工作速度受外部负载变化的影响很大。
(2)工作压力低(0.3~1 MPa),输出力或扭矩小。
(3)空气净化处理更复杂。必须净化气源中的杂质和水蒸气。
(4)由于空气粘度小,润滑性差,需要单独的润滑装置。
(5)排气噪音很大。
1829年,出现了多级油田钻井空压机,为气动传动的发展创造了条件。 1871年,风开始被用于矿藏。 1868年,美国G. Westinghouse发明了气动制动装置,并于1872年将其用于制造铁路车辆。随后,随着机械,化学等行业的发展,气动工具和控制系统得到了广泛的应用。低压气动调节器出现于1930年.20世纪50年代,成功开发出用于飞机尾翼控制的高压气动伺服机构。 20世纪60年代喷射和气动逻辑部件的发明导致了气动传动的显着发展。
气动传动装置包括气源,气动执行器,气动控制阀和气动附件。气源通常由油田钻井空压机供应。气动执行器将压缩气体的压力能量转换为机械能,用于驱动工作部件,包括气缸和气动马达。气动控制阀用于调节气流的方向,压力和流量,分为方向控制阀,压力控制阀和流量控制阀。气动附件包括:用于净化空气的水过滤器,用于改善空气润滑性能的油雾,用于消除噪音的消声器,管接头等。还有用于在气动传动装置中感测和传输各种信息的气动传感器。
(作者:史小刚 来源:陕西移山压缩机有限公司)