一級建造師《機電工程》教材知識點：1H411021通用機械設備的分類和性能

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　　1H411020機電工程常用工程設備

　　1H411021通用機械設備的分類和性能

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　　機電工程項目通用機械設備是指通用性強、用途較廣泛的機械設備。一般可分為切削設備、鍛壓設備、鑄造設備、輸送設備、風機、泵、壓縮機等，設備的性能一般以其參數表示。本條主要知識點是：泵、風機、壓縮機、輸送設備、切削設備、鍛壓設備、鑄造設備的分類和性能。

　　一、泵的分類和性能

　　1.泵的分類

　　泵主要用來輸送流體或混合流體，包括液體、氣體、氣液混合物、固液混合物以及氣固液三相混合物的機械設備。泵的種類很多，其分類方法也很多。

　　(1)按照泵設備安裝工程類別劃分，根據《建設工程分類標準》GB/T 50841，可分為：離心式泵、旋渦泵、電動往復泵、柱塞泵、蒸汽往復泵、計量泵、螺桿泵、齒輪油泵、真空泵、屏蔽泵、簡易移動潛水泵等。其中離心泵效率高，結構簡單，適用范圍最廣。

　　(2)根據泵的工作原理和結構形式可分為：容積式泵、葉輪式泵。

　　1)容積式泵。靠工作部件的運動造成工作容積周期性地增大和縮小而吸排物料，并靠工作部件的擠壓而直接使物料的壓力能增加。根據運動部件運動方式的不同分為往復泵和回轉泵兩類，往復泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵等;回轉泵有齒輪泵、螺桿泵和葉片泵等。

　　2)葉輪式泵。葉輪式泵是靠葉輪帶動液體高速回轉而把機械能傳遞給所輸送的物料。根據泵的葉輪和流道結構特點的不同葉輪式分為離心泵、軸流泵、混流泵和旋渦泵等。

　　(3)按泵軸位置可分為：立式泵、臥式泵。

　　(4)按吸口數目可分為：單吸泵、雙吸泵。

　　(5)按驅動泵的原動機劃分，可分為：電動泵、汽輪機泵、柴油機泵、氣動隔膜泵等。

　　2.泵的性能

　　(1)泵的性能參數主要有流量和揚程，此外還有軸功率、轉速、效率和必需汽蝕裕量。流量是指單位時間內通過泵出口輸出的液體量，一般采用體積流量。揚程是單位重量輸送液體從泵人口至出口的能量增量，對于容積式泵，能量增量主要體現(xiàn)在壓力能增加上，通常以壓力增量代替揚程來表示。泵的效率不是一個獨立性能參數，它可以由別的性

　　能參數例如流量、揚程和軸功率按公式計算求得。

　　(2)泵的各個性能參數之間存在著一定的相互依賴變化關系，并用特性曲線來表示。每一臺泵都有特定的特性曲線，由泵制造廠提供。通常在工廠給出的特性曲線上還標明推薦使用的性能區(qū)段，稱為泵的工作范圍。選擇和使用泵，應使泵的工作點落在工作范圍內。同一臺泵輸送黏度不同的液體時，其特性曲線也會改變。對于動力式泵，隨著液體黏度增大，揚程和效率降低，軸功率增大，所以工業(yè)上有時將黏度大的液體加熱使黏性變小，以提高輸送效率。

　　例如，一幢30層(98m)的高層建筑，其消防水泵的揚程應在130m以上。

　　一、風機的分類和性能

　　1.風機的分類

　　(1)按照《建設工程分類標準》中風機設備安裝工程類別劃分，可分為：離心式通風機、離心式引風機、軸流通風機、回轉式鼓風機、離心式鼓風機。

　　(2)按照氣體在旋轉葉輪內部流動方向劃分，可分為：離心式風機、軸流式風機、混流式風機。

　　(3)按結構形式劃分，可分為：單級風機、多級風機。

　　(4)按照排氣壓強的不同劃分，可分為：通風機、鼓風機、壓氣機。

　　2.風機的性能

　　風機的性能參數主要有流量、壓力、功率，效率和轉速，另外，噪聲和振動的大小也是風機的指標。流量也稱風量，以單位時間內流經風機的氣體體積表示。壓力也稱風壓，是指氣體在風機內壓力升高值，有靜壓、動壓和全壓之分。功率是指風機的輸入功率，即軸功率。風機有效功率與軸功率之比稱為效率。風機全壓效率可達90%。

　　三、壓縮機的分類和性能

　　1.壓縮機的分類

　　壓縮機是一種壓縮氣體體積并提高氣體壓力或輸送氣體的機器。各種壓縮機都屬于動力機械，能將氣體體積縮小，壓力增高，具有一定的動能，可作為機械動力或其他用途。按所壓縮的氣體不同，壓縮機可稱為空氣壓縮機，氧氣壓縮機、氨壓縮機、天然氣壓縮機。

　　(1)按照《建設工程分類標準》中風機設備安裝工程類別劃分，可分為：活塞式壓縮機、回轉式螺桿壓縮機、離心式壓縮機(電動機驅動)等。

　　(2)按照壓縮氣體方式可分為：容積式壓縮機和動力式壓縮機兩大類。按結構形式和工作原理，容積式壓縮機可分為往復式(活塞式、膜式)壓縮機和回轉式(滑片式、螺桿式、轉子式)壓縮機;動力式壓縮機可分為軸流式壓縮機、離心式壓縮機和混流式壓縮機。

　　(3)按壓縮次數可分為：單級壓縮機、兩級壓縮機、多級壓縮機。

　　(4)按氣缸的布置方式可分為：立式壓縮機、臥式壓縮機、L型壓縮機、V型壓縮機、W型壓縮機、扇形壓縮機、M型壓縮機、H型壓縮機。

　　(5)按氣缸的排列方法可分為：串聯(lián)式壓縮機、并列式壓縮機、復式壓縮機、對稱平衡式壓縮機――氣缸橫臥排列在曲軸軸頸互成1800的曲軸兩側，布置成H型、D型、M型，其慣性力基本能平衡(大型壓縮機都朝這方向發(fā)展)。

　　(6)按壓縮機的排氣最終壓力劃分，可分為：低壓壓縮機――排氣壓力在0.3～1.0MPa;中壓壓縮機――排氣壓力在1.0～10. 0MPa;高壓壓縮機――排氣壓力在10.0～100. 0MPa;超高壓壓縮機――排氣壓力在100. 0MPa以上。

　　(7)按壓縮機排氣量的大小劃分，可分為：微型壓縮機――輸氣量在l m3/min以下;

　　小型壓縮機――輸氣量在1～l0m3/min;中型壓縮機――輸氣量在10～100 m3/min;大型壓縮機――輸氣量在l00m3/min以上。

　　(8)按傳動種類劃分，可分為：以電動機為動力的壓縮機、以蒸汽機為動力的壓縮機、以內燃機為動力的壓縮機、以汽輪機為動力的壓縮機。

　　(9)按潤滑方式劃分，可分為：無潤滑壓縮機、有潤滑壓縮機。

　　(10)按冷卻方式劃分，可分為：水冷式壓縮機、風冷式壓縮機。

　　(11)按動力機與壓縮機之傳動方法劃分，可分為：剛性聯(lián)軸器直接傳動壓縮機、撓性聯(lián)軸器直接傳動壓縮機、減速齒輪傳動壓縮機、皮帶傳動壓縮機、無曲軸――連桿機構的自由活塞式壓縮機。

　　(12)離心式壓縮機按總體結構可分為：水平剖分型、垂直剖分型(又稱筒型)、等溫型和多軸型。

　　2.壓縮機的性能

　　壓縮機的性能參數主要包括容積、流量、吸氣壓力、排氣壓力、工作效率、輸入功率、輸出功率、性能系數、啟動電流、運轉電流、額定電壓、頻率、噪聲等。

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　　四、輸送設備的分類和性能

　　1.輸送設備的分類

　　輸送設備通常按有無牽引件(鏈、繩、帶)分為：

　　(1)具有撓性牽引件的輸送設備，有帶式輸送機、鏈板輸送機、刮板輸送機、埋刮板輸送機、小車輸送機、懸掛輸送機，斗式提升機等。其工作特點是把物品置于承載件上，由撓性牽引件搬運承載件沿著固定的線路運動，靠物品和承載件的摩擦力使物品與牽引件在工作區(qū)段上一起移動。

　　(2)無撓性牽引件的輸送設備，有螺旋輸送機、滾柱輸送機、氣力輸送機等。其工作特點是物品與推動件分別運動。推動件作旋轉運作(滾子輸送機)或往復運動(振動輸送機)時，依靠物品與承載件間的摩擦力或慣性力，使物品向前運動，而推運件自身仍保持或回復到原來位置。

　　2.輸送設備的性能

　　連續(xù)輸送設備只能沿著一定路線向一個方向連續(xù)輸送物料，可進行水平、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路。輸送設備輸送能力大、運距長、設備簡單、操作簡便、生產率高，還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作。

　　連續(xù)輸送機械的主要參數包括輸送能力、線路布置(水平運距、提升高度等)、輸送速度、主要工作部件的特征尺寸和驅動功率等。

　　五、切削機床的分類和性能

　　1.切削機床的分類

　　切削機床是切削設備的一個類別。

　　(1)按加工方法和所用刀具進行分類，是機床主要的分類方法。根據國家制定的機床型號編制方法，機床劃分為12類：車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、刨床、插床、拉床、鋸床及其他機床。在每一類機床中，又按工藝范圍、布局形式和結構等分為組，每一組又細分為若干系(系列)。

　　(2)按質量和尺寸，同類型機床可分為儀表機床、中小型機床、大型機床、重型機床、超重型機床。

　　(3)按工作精度，同類型機床可分為普通精度機床、精密機床和高精密機床。

　　(4)按通用性程度，同類型機床可分為以下三種：

　　1)通用機床，用于加工多種零件的不同工序，加工范圍較廣，通用性較大，但結構比較復雜。這種機床主要適用于單件小批量生產，例如臥式車床、萬能外圓磨床、萬能升降臺銑床等。

　　2)專門化機床，工藝范圍較窄，只能用于加工某一類(或少數幾類)零件的某一道或少數幾道特定工序，如曲軸車床、凸輪車床、螺旋槳銑床等。

　　3)專用機床，工藝范圍最窄，一般是專門為某一種零件的某一道特定工序加工。適用于大批量生產，如汽車、拖拉機制造中廣泛適用的各種鉆、鏜組合機床、加工中心等。

　　(5)按自動化程度，可分為手動、機動、半自動和自動機床。調整好后無需工人參與便能完成自動工作循環(huán)的機床稱為自動機床;若裝卸工件仍需人工進行，能完成半自動工作循環(huán)的機床稱為半自動機床。

　　2.金屬切削機床的性能

　　金屬切削機床的技術性能由加工精度和生產效率加以評價。加工精度包括被加工工件的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面質量和機床的精度保持性。生產效率涉及切削加工時間和輔助時間，以及機床的自動化程度和工作可靠性。這些指標取決于機床的靜態(tài)幾何精度和剛度等靜態(tài)特性且包括機床的運動精度、動剛度、熱變形和噪聲等的動態(tài)特性。

　　六、鍛壓設備的分類和性能

　　1.鍛壓設備的分類

　　按照《建設工程分類標準》中鍛壓設備安裝工程類別劃分，可分為：機械壓力機、液壓機、自動鍛壓機、鍛錘、剪切機、彎曲校正機、鍛造水壓機等。

　　(1)機械壓力機是用機械傳動，工作精度高、操作條件好、生產效率高，易于實現(xiàn)機械化、自動化，適于在自動線上工作。

　　(2)液壓機是以高壓液體(油、乳化液、水等)傳送工作壓力的鍛壓機械。液壓機的行程是可變的，能夠在任意位置發(fā)出最大的工作力。液壓機工作平穩(wěn)，沒有振動，容易達到較大的鍛造深度，最適合于大鍛件的鍛造和大規(guī)格板材的拉伸、打包和壓塊等工作。液壓機主要包括水壓機和油壓機兩大類：水壓機產生的總壓力較大，常用于鍛造和沖壓。鍛造水壓機又分為模鍛水壓機和自由鍛水壓機兩種，模鍛水壓機要用模具，自由鍛水壓機不用模具。液壓機按結構形式現(xiàn)主要分為：四柱式、單柱式(C型)、臥式、立式框架等。某些彎曲、矯正、剪切機也屬于液壓機一類。

　　(3)鍛錘是由重錘落下或強迫高速運動產生的動能，對坯料做功，使之塑性變形的機械。適用于自由鍛和模鍛。但振動較大，較難實現(xiàn)自動化生產。

　　2.鍛壓設備的性能

　　鍛壓設備的基本特點是壓力大，故多為重型設備，通過對金屬施加壓力使其成形，有一定加工精度要求。鍛壓設備上設有安全防護裝置，以保障設備和人身安全。我國有世界最大的、先進的自動控制的8萬工模鍛壓力機。

　　七、鑄造設備的分類和性能

　　1.鑄造設備的分類

　　(1)按照《建設工程分類標準》中鑄造設備安裝工程類別劃分，可分為：砂處理設備、造型設備、造芯設備、落砂設備、清理設備、金屬型鑄造設備、材料準備設備、拋丸設備、鑄鐵平臺等。

　　(2)按造型方法分類，可分為：普通砂型鑄造設備和特種鑄造設備。普通砂型鑄造設備包括濕砂型、干砂型、化學硬化砂型鑄造設備三類。特種鑄造設備按造型材料又可分為兩大類，一類以天然礦產砂石作為主要造型材料，如熔模鑄造、殼型鑄造、負壓鑄造、泥型鑄造、實型鑄造、陶瓷型鑄造設備等;一類以金屬作為主要鑄型材料，如金屬型鑄造、離心鑄造、連續(xù)鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造設備等。

　　2.鑄造設備的性能

　　鑄造設備可將熔煉成符合一定要求的金屬液體，澆進鑄型里，經冷卻凝固、清整處理后，形成預定形狀、尺寸和性能的鑄件。

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