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一级建造师
机电工程管理与实务
课程精讲
主讲老师:王建波第1章
机电工程常用材料与设备第1章 机电工程常用材料与设备
1.1 机电工程常用材料
1.2 机电工程常用设备
常用材料 常用设备1.1 机电工程常用材料
2024年 2023年 2022年
目录
单选 多选 案例 单选 多选 案例 单选 多选 案例
1.1 机电工
1 2 2
程常用材料1.1 机电工程常用材料
1.1.1 金属材料的分类及应用
1.1.2 非金属材料的分类及应用
1.1.3 电气材料的分类及应用1.1 机电工程常用材料
1.黑色金属材料的分类及应用
黑色金属主要包括:纯铁、铸铁、碳素钢和合金钢等。
广义的黑色金属还包括:铬、锰及其他合金1.1 机电工程常用材料
1)铸铁
铸铁的含碳量大于2.11%(钢的含碳量小于2.11%)。
铸铁还含有较多的Si、Mn和其他一些杂质元素。铸铁强度、
塑性和韧性较低,但具有优良的铸造性能、很高的减摩和耐磨
性、良好的消振性、切削加工性和缺口敏感性低等优点。
VS
2.11%
铸铁
钢1.1 机电工程常用材料
(1)根据铸铁中断口形式不同的分类
①白口铸铁。其断口呈银白色;白口铸铁的质地很硬,不
容易切削,不易进行机械加工,主要用作炼钢原料和生产可锻
铸铁的毛坯。
②灰口铸铁。其断口呈暗灰色;是应用最广的铸铁。
③麻口铸铁。断口呈黑白相间的麻点;
白口铸铁 灰口铸铁
麻口铸铁1.1 机电工程常用材料
(2)根据铸铁中石墨形态不同的分类【2025新增】
①普通灰铸铁。铸铁中石墨呈片状存在。
②可锻铸铁。铸铁中石墨呈团絮状存在;
③球墨铸铁。铸铁中石墨呈球状存在;
④蠕墨铸铁。
铸造前加蠕化剂(镁或稀土)后凝固而制得;在汽车发动
机、排气管、柴油机缸盖、制动零件等方面的应用取得了良好
的效果。1.1 机电工程常用材料
下列铸铁材料中,根据铸铁中断口形式不同( )。
A.普通灰铸铁
B.白口铸铁
C.可锻铸铁
D.球墨铸铁
答案:B
解析:根据铸铁中断口形式不同的分类
①白口铸铁。②灰口铸铁。③麻口铸铁。1.1 机电工程常用材料
1.1.1 金属材料的分类及应用
2)碳素钢
(1)碳素结构钢。含碳量一般为0.05%~0.70%。可分为
普通碳素结构钢和优质碳素结构钢两类。
优质碳素结构钢与普通碳素结构钢相比,硫、磷及其他非
金属夹杂物的含量较低。主要用于铁道、桥梁、各类建筑工程,
制造承受静载荷的各种金属构件及不重要、不需要热处理的机
械零件和一般焊接件。
(2)碳素工具钢。用于制作刃具、模具和量具的碳素
钢。1.1 机电工程常用材料
3)合金钢
合金钢是在碳素钢的基础上添加一种或多种合金元素而得
到的多元合金。
(3)结构合金钢。
包括可焊接高强度合金结构钢、合金钢筋钢、压力容器
用合金钢、高锰耐磨钢等,用于制作工程和建筑结构件。
(4)轴承钢。主要有高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温
轴承钢、中碳轴承钢等。1.1 机电工程常用材料
4)低合金钢【2025年变化】
(1)低合金高强度结构钢。是在含碳量≤0.20%的碳素
结构钢的基础上,加入少量的合金元素(含量<5%),韧性
高于碳素结构钢,具有①良好的焊接性能、②良好的加工性
能和③耐腐蚀性能。低合金钢多轧制成板材、型材、无缝钢管
等。
(2)低合金耐热钢。含有一种或几种合金元素,一般钢
中所含合金元素的总量不超过5%,含碳量不超过0.20%1.1 机电工程常用材料
2.有色金属材料的分类及应用
1)有色金属及有色合金
(1)有色金属。是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。
有色金属可分为轻金属、重金属、贵金属及稀有金属。1.1 机电工程常用材料
分类 密度 例如
①轻金属 <4500kg/m3 如铝、镁、钾、钠、钙等
②重金属 >4500kg/m3 铜、镍、铅、锌、锡、锑、汞
价格比较昂贵,地壳中含量低,提纯困难,化学
③贵金属
性质稳定,如金、银、铂等。
在地壳中含量较少。包括:稀有轻金属锂、铯等;
稀有难熔金属钛、钼、钨等;稀有分散金属镓、铟、
④稀有金属
锗等;稀土金属铳、钇、镧等;放射性金属镭、铀、
钍等1.1 机电工程常用材料
下列有色金属材料中,属于重金属的是( )。
A.镍合金 B.钠合金
C.铝合金 D.镁合金 E.铜合金
答案:AE
解析:本题考查有色金属的分类
①轻金属密度小于4500kg/m³,如铝、镁、钾、钠、钙等。
②重金属密度大于4500kg/m³,如铜、镍、铅、锌、锡、
锑、汞等。1.1 机电工程常用材料
(2)有色合金。是以一种有色金属为基体(通常大于
50%),加入一种或多种其他元素的合金。
有色合金有:铝合金、铜合金、钛合金、锌合金、镁合
金、镍合金、钼合金等。
有色合金的强度和硬度比纯金属高,电阻比纯金属大、
电阻温度系数小,具有良好的综合性能。1.1 机电工程常用材料
2)铝及铝合金
(1)铝。是一种银白色的轻金属。
(2)铝合金。
铝合金具有铝一般特性,还具有合金的具体特性。铝合
金的密度为2.63~2.85g/cm³,有较高的强度(σ₆ 为110~
650MPa),比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的
铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的
耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通
运输、建筑、机电中有着广泛的应用。1.1 机电工程常用材料
3)铜及铜合金
(1)铜(纯铜)。外观呈现玫瑰红色,是有光泽、有
延展性的金属,表面氧化时呈现紫红色,所以也称为紫铜,
其密度为8.89g/cm³(20℃),熔点为1083℃,具有良好的
导电性、导热性等,可以进行各种冷、热加工。1.1 机电工程常用材料
(2)铜合金。
①黄铜。是由铜和锌所组成的合金。
②白铜。是添加镍为主要元素的铜合金。电工白铜有良
好的热电性能,是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、
应变片、热电偶等用的材料。
③青铜。是以锡为主要添加元素的铜合金。
除黄铜、白铜以外的铜合金均称为青铜,
铍青铜的弹性极限高,导电性好,适用于制造精密弹簧
和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火
花工具。1.1 机电工程常用材料
5)锌及锌合金
(1)锌。
具有良好的①压延性、②耐磨性、③抗腐蚀性、④铸造
性,且有很好的常温机械性,能与多种金属制成性能优良的
合金。
(2)锌合金。
锌合金广泛应用于汽车制造和机械行业中压铸件及各种零
部件的生产。1.1 机电工程常用材料
3.常用金属复合材料的分类及应用
金属复合材料是由两种及以上不同性质的材料,通过物
理或化学的方法组成的新材料。1.1 机电工程常用材料
1)金属基复合材料的分类及应用
(1)金属基复合材料。
①按用途可分为结构复合材料与功能复合材料;
②按增强材料形态可分为纤维增强、颗粒增强和晶须增
强金属基复合材料;
③按金属基体可分为铝基、钛基、镍基、镁基、耐热金
属基等复合材料,用于航天、航空、电子、汽车等工业中;
④按增强材料可分为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤
维、金属丝等。1.1 机电工程常用材料
(2)金属基复合材料具有高比强度、高比模量、尺寸稳
定性、耐热性等主要性能特点。用于制造各种航天、航空、
汽车、电子等高性能结构件。1.1 机电工程常用材料
下列金属基复合材料中,按增强材料分的有( )。
A.碳纤维
B.钛基
C.硼纤维
D.镁基
E.金属丝
答案:ACE
解析:本题考查金属基复合材料。
按增强材料可分为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维、
金属丝等。B和D属于按照按金属基体分类1.1 机电工程常用材料
2)金属层状复合材料的分类及应用
(1)金属层状复合材料由几层不同性能的材料通过热轧、
焊接工艺复合而成,与单组元合金相比,综合性能优越,适
合一些特殊工作环境。包括钛钢、铝钢、铜钢、钛不锈钢、
镍不锈钢等复合材料。1.1 机电工程常用材料
3)金属与非金属复合材料的特点及应用
(1)钢塑复合管既有钢管的强度和刚度,又有塑料管的
耐化学腐蚀性能,具有无污染、不混生细菌、内壁光滑、不
积垢、水阻小、施工方便、成本低等优点。广泛应用于石油、
化工、建筑、通信、电力和地下输气管道等领域。
(2)铝塑复合管有与金属管材相当的强度,具有电屏蔽
和磁屏蔽作用、隔热保温性好、重量轻、寿命长、施工方便、
成本低等优点。广泛应用于建筑、工业等机电工程中。1.1 机电工程常用材料
下列管材中,属于金属层状复合材料的是( )。
A.镍基合金钢管
B.衬不锈钢复合钢管
C.钢塑复合管
D.衬聚四氟乙烯钢管
答案:B
解析:金属层状复合材料的特征“金属+金属”
A选项,属于金属基复合材料
C和D选项,属于金属与非金属复合材料1.1 机电工程常用材料
1.1.2 非金属材料的分类及应用
1.硅酸盐材料的分类及应用
1)水泥
2)保温棉
常用的保温棉有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃
棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。
3)砌筑材料
4)陶瓷
5)特种新型的无机非金属材料1.1 机电工程常用材料
2.高分子材料的分类及应用【高像素,贤妻图】
1)塑料
(1)热塑性塑料是以热塑性树脂为主体成分,加工塑
化成型后具有链状的线状分子结构,受热后又软化,可以反
复塑制成型,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
(2)热固性塑料是以热固性树脂为主体成分,加工固
化成型后具有网状体型的结构,受热后不再软化,强热下发
生分解破坏,不可以反复成型。这类塑料如酚醛塑料、环氧
塑料等。1.1 机电工程常用材料
2)橡胶
3)纤维
4)涂料与油漆
(1)涂料是一种涂覆于固体物质表面并形成连续性薄膜
的液态或粉末状态的物质。涂料的主要功能是:保护被涂覆物
体免受各种作用而发生表面的破坏;具有装饰效果,并能防火、
防静电、防辐射。
(2)油漆广泛用于设备管道工程中的防锈保护。1.1 机电工程常用材料
5)粘结剂
(2)环氧树脂粘结剂具有很强的粘结力,对金属、木材、
玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、皮革等都有良好的粘结能力;
酚醛树脂粘结剂广泛用于汽车部件、飞机部件、机器部件
等结构件的粘接。1.1 机电工程常用材料
下列塑料中,不属于热塑性塑料的是( )。
A.聚氯乙烯
B.聚苯乙烯
C.聚丙烯
D.环氧塑料
答案:D
解析:排除法,去掉带“烯”的,故选D
热塑性塑料是以热塑性树脂为主体成分,加工塑化成型后
具有链状的线状分子结构,受热后又软化,可以反复塑制成型,
如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。1.1 机电工程常用材料
1)非金属板材的分类及应用
风管材料 适用范围 不适用范围
制作低、中压空调系统及 对高压及洁净空调、酸碱性
酚醛复合板材
潮湿环境的风管 环境和防排烟系统不适用
制作低、中、高压洁净空调 对酸碱性环境和防排烟系统
聚氨酯复合板材
系统及潮湿环境的风管 不适用
但对洁净空调、酸碱性环境
适用于制作中压以下的空调
玻璃纤维复合板材 和防排烟系统以及相对湿度
系统风管
90%以上的系统不适用
适用于制作洁净室含酸碱的
硬聚氯乙烯板材
排风系统风管。1.1 机电工程常用材料
下列风管中,不适用于酸碱环境的非金属空调风管系统的
有( )。
A.酚醛复合风管
B.聚氨酯复合风管
C.镀锌钢板风管
D.硬聚氯乙烯风管
E.玻璃纤维复合风管1.1 机电工程常用材料
答案:ABE
解析:排除法,
C选项镀锌钢板风管,属于金属风管
D选项硬聚氯乙烯板材,适用于制作洁净室含酸碱的排风
系统风管。1.1 机电工程常用材料
2)非金属管材的分类及应用
(2)有机和复合管材。
①聚乙烯管(PE管)。无毒,可用于输送生活用水。
②聚丙烯管(PP管)。其刚性、强度、硬度和弹性等机械性
能均高于聚乙烯管,但其耐低温性差、易老化,常用于流体输送。
③硬聚氯乙烯管(PVC-U管):用于建筑工程排水,在耐化
学性和耐热性能满足工艺要求的条件下,也可用于化工、纺织
等工业废气排污排毒塔及气体液体输送等。1.1 机电工程常用材料
④铝塑复合管(PAP管):铝合金层增加了耐压和抗拉强
度,使管道容易弯曲而不反弹。外塑料层可保护管道不受外界
腐蚀。
内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管,无毒、无味、
无污染,符合国家饮用水标准;
内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压,适用于供
暖及高压用管。1.1 机电工程常用材料
1.1.3 电气材料的分类及应用
1.导线的分类及应用
导线是用来传送电能和信号的。按其性能、结构和特点
可分为裸导线、绝缘导线等。
1)裸导线
裸导线没有绝缘层,散热好,可输送较大电流。常用的
有圆单线、裸绞线和型线等。1.1 机电工程常用材料
(1)裸绞线。裸绞线主要用于架空线路,具有良好的导电
性能和足够的机械强度。常用的有铝绞线和钢芯铝绞线。
钢芯铝绞线用于各种电压等级的长距离输电线路,抗拉强度
大
铝绞线一般用于短距离电力线路。例如:LGJ-4×70,表示为
钢芯铝绞线4根,截面积为70mm²。1.1 机电工程常用材料
(2)型线。型线有铜母线、铝母线、扁钢等。
矩形硬铜母线(TMY型)和硬铝母线(LMY型)用于变
配电系统中的汇流排装置和车间低压架空母线等。扁钢用
于接地线和接闪线,常用的铜母线规格有100×10等,扁
钢规格有25×4、40×4等。
例如:TMY-100×10,表示为硬铜母线,宽100mm、厚10
mm。1.1 机电工程常用材料
2)绝缘导线
绝缘导线按绝缘层材料来分有聚氯乙烯绝缘导线、橡胶绝
缘导线等。
在建筑工程中多采用聚氯乙烯绝缘铜导线。
【注释】绝缘导线型号:
①开头B:固定敷设
②开头R:代表软线
③V:代表聚氯乙烯绝缘
④X:代表橡胶绝缘1.1 机电工程常用材料
2.电缆的分类及应用
电缆按用途分有电力电缆、通信电缆、控制电缆和信号电
缆等;
电缆还分为阻燃电缆和耐火电缆。
1)电力电缆
电力电缆是用以传输和分配电能的产品。主要用在输变电
线路中,工作电流在几十安至几千安,额定电压为
220V~500kV及以上。1.1 机电工程常用材料
(2)阻燃电缆
阻燃电缆是指残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电
缆。
阻燃电缆分为A、B、C三个类别,A类最高。
无卤低烟的聚烯烃材料主要采用氢氧化物作为阻燃剂,氢
氧化物又称为碱,其特性是容易吸收空气中的水分(潮解)。
潮解的结果是绝缘层的体积电阻系数大幅下降,由原来的
17MΩ/km可降至0.1MΩ/km。1.1 机电工程常用材料
(3)耐火电缆
耐火电缆是指在火焰燃烧情况下能够保持一定时间安全运
行的电缆。分为A、B两种类别,
A类是在火焰温度950~1000℃时,能持续供电90min;
B类是在火焰温度750~800℃时,能持续供电90min。
耐火电缆广泛应用于高层建筑、地铁、地下商场、大型电
站及重要的工矿企业等有关场所。1.1 机电工程常用材料
例如:WDN(A、B)-YJFE,表示无卤低烟(A、B)类耐火
辐照交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套铜芯电力电缆,可敷设在对无
卤低烟且有耐火要求的室内、隧道中。
当耐火电缆用于电缆密集的电缆隧道、电缆夹层中,或位
于油管、油库附近等易燃场所时,应首先选用A类耐火电缆。
耐火电缆不能当作耐高温电缆使用。1.1 机电工程常用材料
关于耐火电缆要求的说法,正确的有( )。
A.A级的耐火焰温度950~1000℃
B.A级耐火电缆,火焰中能持续供电时间90min
C.B级的耐火焰温度750~800℃
D.B级耐火电缆,火焰中能持续供电时间最多60min
E.C级的耐火焰温度650~700℃
答案:ABC
解析:D选项,B级耐火电缆,火焰中能持续供电时间90min
E选项,耐火电缆分为A、B两种类别,没有C级1.1 机电工程常用材料
(4)氧化镁电缆
氧化镁电缆是由铜芯、铜护套、氧化镁绝缘材料加工而成
的。
氧化镁电缆的材料是无机物,
铜和氧化镁的熔点分别为1038℃和2800℃,①防火性能特
佳,②还具有耐高温(电缆允许长期工作温度达250℃)、③防
爆、载流量大、④防水性能好、⑤机械强度高、寿命长、接地
性能良好等优点。但价格贵、工艺复杂、施工难度大。1.1 机电工程常用材料
在油灌区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火要求高
的场合,可采用氧化镁电缆
由于氧化镁电缆原材料及工艺的特殊性,截面积为25mm²以
上的多芯电缆均由单芯电缆组成。1.1 机电工程常用材料
在机电工程中采用氧化镁电缆的优点有( )。
A.防火性能佳
B.载流量大
C.防水性能好
D.工艺简单
E.机械强度高
答案:ABCE
解析:排除法,D选项应该是工艺复杂1.1 机电工程常用材料
(5)分支电缆
分支电缆是按设计要求,由工厂预先将分支线制造在主
干电缆上,分支线截面和长度根据设计要求决定,缩短了施
工周期,减少了材料费用和施工费用,保证了配电的安全性
和可靠性。1.1 机电工程常用材料
订购分支电缆时,应根据建筑电气设计图确定各配电柜位
置,提供
①主电缆的型号、规格及总有效长度;
②各分支电缆的型号、规格及各段有效长度;
③各分支接头在主电缆上的位置(尺寸);
④安装方式(垂直沿墙敷设、水平架空敷设等);
⑤所需分支电缆吊头、横梁吊挂等附件型号、规格和数
量。1.1 机电工程常用材料
2)控制电缆
控制电缆的绝缘层材质分别有聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶
等。其中以聚乙烯电性能最好,可应用于高频线路。
控制电缆一般用于电气控制系统和配电装置的二次系统。
二次电路的电流较小,因此芯线截面积通常在10mm²以下,
控制电缆的线芯多采用铜导体,其芯线组合有同心式和对绞
式。
常用的控制电缆有KVV、KVVP等,主要用于交流500V、直
流1000V及以下的控制、信号、保护及测量线路。1.1 机电工程常用材料
下列关于控制电缆的说法,正确的是( )。
A.芯线截面积一般在10mm2以下
B.线芯材质多采用钢导体
C.芯线的绞合只有对绞式
D.一般控制电路中负荷间断电流为大电流
E.绝缘层材质可采用聚乙烯
答案:AE
解析:B选项,控制电缆的线芯多采用铜导体
C选项,其芯线组合有同心式和对绞式
D选项,二次电路的电流较小1.1 机电工程常用材料
3.母线槽的分类及应用
母线槽是由金属外壳(钢板或铝板)、导电排、绝缘材
料及有关附件组成的。具有体积小、容量大、装拆方便、安
全可靠、使用寿命长等优点,适用于高层建筑、标准厂房等
场所。1.1 机电工程常用材料
1)母线槽的分类
(1)空气型母线槽:母线之间接头用铜片软接过渡,接
头之间体积过大,占用了一定空间,应用较少。因存在烟囱
效应,空气型母线槽不能用于垂直安装。
(2)紧密型母线槽
可用于树干式供电系统,在高层建筑中得到广泛应用。
空气型母线槽
紧密型母线槽1.1 机电工程常用材料
(3)高强度母线槽
高强度母线槽外壳做成瓦沟形式,使母线槽机械强度增
加,解决了大跨度安装无法支撑吊装的问题。其防潮和散热
功能有明显的提高。1.1 机电工程常用材料
(4)耐火型母线槽
耐火型母线槽外壳防火材料的耐高温应不低于1100℃;
隔热层绝缘材料的耐高温应不低于300℃;
耐火时间有60min、90min、120min、180min,满负荷运
行可达8h以上。
耐火型母线槽除应通过CCC认证外,还应有国家认可的检
测机构出具的型式检验报告。1.1 机电工程常用材料
2)母线槽应用
高层建筑的垂直输配电应选用紧密型母线槽,其导体应
选用长期工作温度不低于130℃的阻燃材料包覆。
应急电源应选用耐火型母线槽。
母线槽容易受潮,对于不同的安装场所,应选用不同外壳
防护等级的母线槽。
一般室内正常环境可选用防护等级为IP40的母线槽,
消防喷淋区域应选用防护等级为IP54或IP66的母线槽。
母线槽不能直接和有显著摇动和冲击振动的设备连接,
应采用软接头加以连接。1.1 机电工程常用材料
关于母线槽的选用,下列做法符合规定的是( )。
A.高层建筑的垂直输配电应选用空气型母线槽
B.应急电源应选用耐火型母线槽
C.一般室内正常环境可选用防护等级为IP40的母线槽
D.消防喷淋区域应选用防护等级为IP40或lP54的母线槽
E.母线槽不能直接和有显著摇动和冲击振动的设备连接,
应采用软接头加以连接1.1 机电工程常用材料
答案:BCE
解析:A选项:高层建筑的垂直输配电应选用紧密型母线槽
D选项:消防喷淋区域应选用防护等级为IP54或IP66的母线槽1.1 机电工程常用材料
4.绝缘材料的分类及应用
1)绝缘漆 2)绝缘胶
3)绝缘气体
常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化
硫(SF₆ )等。在电气设备中除可作为绝缘材料外,还具有
灭弧、冷却和保护等作用。
SF₆ 是一种无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定
的气体。分子中含有电负性很强的氟原子,具有良好的绝缘
性能和灭弧性能。在均匀电场中,其击穿强度约为空气的3倍,
在0.3~0.4MPa下,其击穿强度等于或优于变压器油。1.1 机电工程常用材料
4)绝缘油
5)绝缘制品
(1)云母制品。
(2)层压制品。环氧层压玻璃布板具有优异的绝缘性能、
良好的粘结力和较高的热态机械强度,适用于汽轮发电机及
其他高压电机中。1.2 机电工程常用设备
2024年 2023年 2022年
目录
单选 多选 案例 单选 多选 案例 单选 多选 案例
1.2 机电工
程 1 2 2
常用设备1.2 机电工程常用设备
1.2.1 通用设备的类型和性能
1.2.2 专用设备的类型和性能
1.2.3 电气设备的类型和性能1.2 机电工程常用设备
1.2.1 通用设备的类型和性能
机电工程通用设备是指通用性强、用途较广泛的机械设备,
常用的有:泵、风机、压缩机、输送设备等。
泵 风机 压缩机 输送设备1.2 机电工程常用设备
通用机械设备是指通用性强、用途较广泛的机械设备,下
列不属于通用机械设备的是( )。
A.压缩机
B.锅炉设备
C.输送设备
D.风机
答案:B
解析:机电工程通用设备是指通用性强、用途较广泛的机
械设备,常用的有:泵、风机、压缩机、输送设备等,
排除法,B选项锅炉属于专用设备1.2 机电工程常用设备
1.泵
1)泵的类型
1.泵的分类和性能
(2)按泵的工作原理和结构形式分类:
①容积式泵。
按运动部件运动方式的不同分为往复泵和回转泵两类,
往复泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵等,
回转泵有齿轮泵、螺杆泵和叶片泵等。1.2 机电工程常用设备
容积式泵
往复泵
直线往复运动,
容积大小改变
活塞泵 柱塞泵 隔膜泵
回转泵
在转的过程中实
现容积周期性变
化
齿轮泵 螺杆泵 叶片泵1.2 机电工程常用设备
②叶轮式泵。按泵的叶轮和流道结构的特点不同分为离心
泵、轴流泵、混流泵和旋涡泵等。
离心泵 轴流泵 混流泵1.2 机电工程常用设备
(3)按泵轴位置可分为:立式泵、卧式泵。
(4)按吸口数目可分为:单吸泵、双吸泵。
(5)按驱动泵的原动机可分为:电动泵、汽轮机泵、柴
油机泵、气动隔膜泵等。1.2 机电工程常用设备
下列泵类设备中属于往复泵的有( )。
A.活塞泵
B.柱塞泵
C.螺杆泵
D.齿轮泵
E.叶片泵
答案:AB
解析:往复泵有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵等
排除法,CDE属于回转泵1.2 机电工程常用设备
2)泵的性能
泵的性能参数:主要有流量和扬程,
还有轴功率、转速、效率和必需汽蚀余量【杨工必赚小刘
(钱)】1.2 机电工程常用设备
(1)流量。是指单位时间内通过泵出口输出的液体
量,一般采用体积流量。
(2)扬程。是单位重量输送液体从泵入口至出口的
能量增量,对于容积式泵,能量增量主要体现在压力能
增加上,通常以压力增量代替扬程来表示。
例如:一幢30层的高层建筑,其消防水泵的扬程应
在130m以上。
(3)效率。可由别的性能参数如流量、扬程和轴功
率按公式计算求得。1.2 机电工程常用设备
例如:对于动力式泵,随着液体黏度增大,扬程和效率降
低,轴功率增大,所以工业上有时将黏度大的液体加热使黏性
变小,以提高输送效率1.2 机电工程常用设备
2.风机
1)风机的类型
分类 包括
(2)按气体在旋转叶轮内部的 离心式风机、轴流式风机、
流动方向分类 混流式风机。
(3)按结构形式分类 单级风机、多级风机
(4)按排气压强的不同分类 通风机、鼓风机、压气机1.2 机电工程常用设备
2)风机的性能
风机的性能参数:主要有流量、压力、功率、效率和转速,
另外,噪声和振动的大小也是风机的性能指标。
(1)流量(风量)。以单位时间内流经风机的气体体积
表示。
(2)压力(风压)。是指气体在风机内压力升高值。压
力有静压、动压和全压之分。
(3)轴功率。是指风机的输入功率。
(4)效率。是指风机有效功率与轴功率之比。风机全压
效率可达90%1.2 机电工程常用设备
3.压缩机
压缩机是一种压缩气体体积并提高气体压力或输送气体的
机器。1.2 机电工程常用设备
1)压缩机的类型
(2)按所压缩的气体不同分类:空气压缩机、氧气压缩
机、氨压缩机、天然气压缩机等。【2025变化】
(3)按照压缩气体方式分类
往复式(活塞式、膜式)压缩机
容积式
回转式(滑片式、螺杆式、转子式)压缩机
压缩机
【画裸妆】
动力式
轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机
压缩机1.2 机电工程常用设备
下列压缩机中,不属于动力式压缩机的是( )。
A.轴流式压缩机
B.活塞式压缩机
C.离心式压缩机
D.混流式压缩机
答案:B
解析:动力式压缩机:轴流式压缩机、离心式压缩机和混
流式压缩机1.2 机电工程常用设备
2)压缩机的性能
压缩机的性能参数:主要包括
①吸气压力、②排气压力、③流量、④工作效率、⑤容积、
输入功率、输出功率、性能系数等。
【记忆口诀:洗牌留笑容】1.2 机电工程常用设备
王建波老师总结:泵、风机、压缩机参数
通用设备 性能参数
扬程,轴功率、必需汽蚀余量、转速、效率、流量
泵
【口诀:杨工必赚小刘(钱)】
主要有流量、压力、功率、效率和转速,另外,噪声
风机
和振动的大小也是风机的性能指标。
①吸气压力、②排气压力、③流量、④工作效率、
压缩机 ⑤容积、输入功率、输出功率、性能系数等。
【口诀洗牌留笑容】1.2 机电工程常用设备
风机的性能参数包括( )。
A.流量
B.压力
C.扬程
D.转速
E.容积1.2 机电工程常用设备
答案:ABD
解析:风机的性能参数:主要有流量、压力、功率、效率
和转速,另外,噪声和振动的大小也是风机的性能指标
排除法,C选项的扬程属于泵的参数;E选项,容积属于压
缩机的参数1.2 机电工程常用设备
4.输送设备
1)输送设备的类型
分类 具体类别
带式输送机、链板输送机、刮板输送机、埋刮板输
有挠性牵引件
送机、小车输送机、悬挂输送机、斗式提升机、气
【链、带、板】
力输送设备等
无挠性牵引件 螺旋输送机、气力输送机、滚柱输送机等。
提升机 辊子输送机1.2 机电工程常用设备
下列输送机中,具有挠性牵引件的有( )。
A.带式输送机
B.刮板输送机
C.悬挂输送机
D.小车输送机
E.螺旋输送机
答案:ABCD
解析:排除法,E选项螺旋输送机属于无挠性牵引件设备1.2 机电工程常用设备
2)输送设备的性能
(1)输送设备的主要参数:
①输送能力和②线路布置(水平运距、提升高度等);③
输送速度和④驱动功率;⑤主要工作部件的特征尺寸。
(2)输送设备的性能:只能沿着一定路线向一个方向连
续输送物料,可进行水平、倾斜和垂直输送,也可组成空间输
送线路。1.2 机电工程常用设备
1.2.2 专用设备的类型和性能
1.电力工程设备
1)火力发电设备
火力发电设备主要由锅炉、汽轮机、汽轮发电机等设备组
成。1.2 机电工程常用设备
(1)锅炉的类型【2025新增】
①按照特种设备目录分:承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、
有机热载体锅炉。
②按用途分类分:电站锅炉、工业锅炉、船用锅炉等。
③按锅炉出口工质压力分:低压锅炉、中压锅炉、高压锅
炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉、超超临
界压力锅炉。
④按所用燃料分:固体燃料锅炉、液体燃料锅炉、气体燃
料锅炉、余热锅炉等。1.2 机电工程常用设备
(2)锅炉的主要性能参数
锅炉的主要性能参数有蒸发量(t/h)、压力(MPa)、温
度(℃)、锅炉受热面蒸发率[kg/(m²·h)]、锅炉受热面发
热率[kJ/(m²·h)]、锅炉热效率(η)。
例如:锅炉受热面蒸发率或发热率是反映锅炉工作强度的
指标,其数值越大,表示传热效果越好。1.2 机电工程常用设备
(5)汽轮发电机组成
定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
转子主要由转子锻件、励磁绕组、护环、中心环和风扇等
组成。1.2 机电工程常用设备
2)核能发电设备
(1)核岛设备:包括反应堆堆芯、燃料转运装置、反应
堆压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、蒸汽发生器、主泵、
主管道、安注箱、硼注箱和稳压器等。核岛设备是承担热核反
应的主要部分。
(2)常规岛设备:包括汽轮机、发电机、除氧器、凝汽
器、汽水分离再热器、高低压加热器、主给水泵、凝结水泵、
主变压器和循环水泵等。
(3)辅助系统设备:包括核蒸汽供应系统之外的部分,
即化学制水、制氧、压缩空气站等。1.2 机电工程常用设备1.2 机电工程常用设备
下列核发电设备中,属于核岛设备的是( )。
A.凝汽器
B.蒸汽发生器
C.高低压加热器
D.汽水分离再热器
答案:B
解析:核岛设备:包括反应堆堆芯、燃料转运装置、反应
堆压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、蒸汽发生器、主泵、
主管道、安注箱、硼注箱和稳压器等。1.2 机电工程常用设备
3)风力发电设备
(1)风力发电机组的组成
①直驱式风电机组:主要由塔筒(支撑塔)、机舱总成、
发电机、叶轮总成、测风系统、电控系统和防雷保护系统组成。
发电机位于机舱与轮毂之间。直驱式风电机组机舱里面取消了
发电机、齿轮变速系统,将发电机直接外置到与轮毂连接部分。1.2 机电工程常用设备
②双馈式风电机组:主要由塔筒、机舱、叶轮组成。
双馈式风电机组是在叶轮与发电机之间增加了变速箱,避
免了发电机直接与叶轮直接连接而增加叶片的冲击载荷,并且
将其直接传递到发电机上,降低了发电机的故障率。1.2 机电工程常用设备
(2)风力发电机组的性能参数
风力发电机组的性能参数很多,其中
①额定功率和②叶轮直径是风力发电机组最重要的参数1.2 机电工程常用设备
不属于直驱式风力发电机组成系统的是( )。
A.变速系统
B.防雷系统
C.测风系统
D.电控系统
答案:A
解析:直驱式风电机组机舱里面取消了发电机、齿轮变速
系统,将发电机直接外置到与轮毂连接部分。1.2 机电工程常用设备
4)光伏发电设备
(1)光伏发电系统的分类
①独立光伏发电系统。也叫离网光伏发电,
主要由太阳能电池组件、充放电控制器、蓄电池组成,若
要为交流负载供电,还需要配置交流逆变器。1.2 机电工程常用设备
②并网光伏发电系统。
是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合电
网要求的交流电之后直接接入公共电网。主要由光伏电池组件、
并网逆变器、公共电网、监控系统组成。1.2 机电工程常用设备
③分布式光伏发电系统。
又称为分散式发电或分布式供能,基本设备包括光伏电池
组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、
交流配电柜及供电系统监控装置和环境监测装置等设备。1.2 机电工程常用设备
5)光热发电设备
(1)光热发电的类型:槽式光热发电、塔式光热发电、
蝶式光热发电和菲涅尔式光热发电,
目前国内常见的是槽式光热发电和塔式光热发电。1.2 机电工程常用设备
(2)槽式光热发电。【反射镜】
通过跟踪系统,控制槽式太阳能聚光集热器聚集太阳辐射
能加热换热工质,再经热交换器加热水,产生过热蒸汽,驱动
汽轮机带动发电机发电。槽式太阳能聚光集热器的结构主要由
槽式抛物面反射镜、集热管、跟踪机构组成。1.2 机电工程常用设备
(3)塔式光热发电。【定日镜、吸热器】
塔式光热发电设备有定日镜和塔顶吸热器等。1.2 机电工程常用设备
2.石油化工设备
(1)石油化工设备的分类
①按设计压力分:
常压设备,P<0.1MPa;
低压设备,0.1MPa≤P<1.6MPa;
中压设备,1.6MPa≤P<10MPa;
高压设备,10MPa≤P<100MPa;
超高压设备,P≥100MPa;P<0时,为真空设备。
王建波老师:记住0,0.1,1.6,10,100;设备往大了取1.2 机电工程常用设备
3)塔设备
塔设备可使气(汽)液或液液之间进行充分接触,达到传
热及传质的目的。
(1)按操作压力分:加压塔、常压塔及减压塔。
(2)按单元操作分:精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、
反应塔、干燥塔等。
(3)按内件结构分:①板式塔、②填料塔。1.2 机电工程常用设备
5)换热器
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,又称
热交换器。在石化生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝
器、蒸发器和再沸器等。1.2 机电工程常用设备
3.冶炼设备
1)冶金设备
冶金设备可分为烧结设备、炼焦及化学回收设备、炼铁设
备、炼钢设备、轧钢设备、制氧设备、煤气发生设备等。1.2 机电工程常用设备
由冷却系统、抽风除尘系统、破碎筛分系统、烧结
(1)烧结设备
主机、煤气点火系统等组成。
包括高炉本体、高炉除尘器、高炉鼓风机、高炉热
(2)炼铁设备
风炉、铁水罐车等。
包括转炉、电炉、电弧炉、钢包炉、混铁炉、电渣
(3)炼钢设备
重熔炉等及其配套设备和系统。
包括辊压成型机。。。精整设备、彩色波浪板滚弯
机、热连轧机组、冷轧机、三辊轧管机、矫直机、
(4)轧钢设备 横切机组、纵切机组、切分轧制、穿孔机、焊管机、
卷取机、打捆机等1.2 机电工程常用设备
2)建材设备
(1)水泥设备
例如:回转窑、生料磨、煤磨、水泥磨称为水泥生产的
“一窑三磨”1.2 机电工程常用设备
1.2.3 电气设备的类型和性能【2025年变化大】
机电工程电气设备是用于电力传输、分配、受电、控制和
保护的各种设备,常用的有发电设备、变电设备、配电设备、
电动机、控制设备和电力电子设备等。1.2 机电工程常用设备
1.发电设备
(2)柴油发电机组的性能参数有:【2025新增】
功率输出、电压、频率、电流、冷却量及冷却方式、燃烧
空气量、排风量、允许排气背压等。1.2 机电工程常用设备
2.变电设备
变电设备是将高压转换为低压或将交流电转换为直流电的
设备,包括变压器、整流器、逆变器等。1.2 机电工程常用设备
1)变压器的类型
(1)按用途分:电力变压器、电炉变压器、整流变压器、
工频试验变压器、矿用变压器、电抗器、调压变压器、互感器、
其他特种变压器等。
(2)按相数分:单相变压器和三相变压器。
(3)按绕组数量分:双绕组变压器、三绕组变压器和自
耦变压器。
(4)按冷却介质分:油浸式变压器、干式变压器、充气
式变压器等。1.2 机电工程常用设备
按每相绕组数的不同,变压器可分为( )。
A.单相变压器
B.三相变压器
C.双绕组变压器
D.三绕组变压器
E.自耦变压器
答案:CDE
解析:按绕组数量分:双绕组变压器、三绕组变压器和自
耦变压器。排除法,A和B是按照相数分1.2 机电工程常用设备
3.配电设备
配电设备将电能分配到各个用电设备,常见有的开关柜、
配电柜、断路器、负荷开关、隔离开关、接地开关等。1.2 机电工程常用设备
1)开关柜
(1)开关柜的类型。
分类 包括
①金属铠装式开关柜
按开关设备的布置
②间隔式开关柜
形式分为
③箱式开关柜等
按断路器和其他元 可分为固定式、中置式、
件的安装方式不同 手车式开关柜等1.2 机电工程常用设备
开关柜的类型中,按开关设备的布置形式不同分为( )。
A.金属铠装式开关柜
B.间隔式开关柜
C.箱式开关柜
D.固定开关柜
E.手车式开关柜1.2 机电工程常用设备
答案:ABC
解析:(1)开关柜的类型。
按开关设备的布置形式分为
①金属铠装式开关柜
②间隔式开关柜和
③箱式开关柜等1.2 机电工程常用设备
3)断路器
(1)断路器类型:断路器可分为空气断路器、SF₆ 气体
断路器、真空断路器等不同类型。
(2)断路器重要性能参数:包括
①额定电流、
②额定电压、
③短路开断能力、
④操作特性等。1.2 机电工程常用设备
4)负荷开关
用于控制电路中的负荷,实现负载的接通和断开。
5)隔离开关
6)接地开关
用于在电路出现故障时接地,确保人员和设备的安全。1.2 机电工程常用设备
4.电动机
分类 性能
直流电动机具有较大的启动转矩和良好的启、
1)直流电动机 制动性能,在较宽范围内实现平滑调速的优
越性能。
现代生产和生活中使用最广泛的一种电动机。
它具有结构简单、制造容易、价格低廉、运
2)交流异步电动机
行可靠、使用维护方便、坚固耐用、重量轻
等优点。
只要电源频率保持恒定,交流同步电动机的
3)交流同步电动机
转速就绝对不变。1.2 机电工程常用设备
5.控制设备
1)接触器
2)继电器
3)互感器
(2)互感器性能特点:
①将高电压、大电流变换成低电压、小电流;
②与测量仪表配合,可以测量电压、电流、电能;
③与控制设备配合能确保操作人员和设备的安全。1.2 机电工程常用设备
4)电抗器
可依靠线圈的感抗阻碍电流变化,具有保证断路器能切断
短路电路,保证电气设备的动、热稳定性,通过提高阻抗来限
制短路电流等性质。1.2 机电工程常用设备
6.电力电子设备
电力电子设备是指用于电力系统中电能的调节、变换和控
制的设备,以提高电力系统的效率和稳定性,包括变频器、整
流器、逆变器、软启动器、无功补偿装置、滤波器等1.2 机电工程常用设备
1)变频器
变频器是一种改变交流电源频率的电器,
主要由整流单元、滤波单元、逆变单元、控制单元四部分
组成。1.2 机电工程常用设备
(1)整流单元:将输入的交流电源转换为直流电源,通
常采用整流桥等电子元件进行整流。
(2)滤波单元:对整流后的直流电进行滤波,去除杂散
的高频成分,得到稳定的直流电源。
(3)逆变单元:将滤波后的直流电源进行逆变,通过高
频开关管控制脉宽,改变电压和频率形成交流电。
(4)控制单元:控制变频器的开关器件和PWM信号频率,
根据输入控制信号调整输出电压和频率,以实现电动机无级调
速。1.2 机电工程常用设备
2)逆变器
逆变器是一种电源转换装置,可以将直流电源转换为交流
电源,以供应各种需要交流电能的电器设备。逆变器由逆变电
路、逻辑控制电路、滤波电路三大部分组成。1.2 机电工程常用设备
3)整流器
(1)整流器是一种将交流电转换为直流电的装置或元件。
它的基本工作原理是基于半导体器件的特性和电流方向的
控制。
4)软启动器1.2 机电工程常用设备
下列属于电力电子设备的有( )。
A.变频器
B.整流器
C.逆变器
D.软启动器
E.断路器
答案:ABCD
解析:电力电子设备包括变频器、整流器、逆变器、软启
动器、无功补偿装置、滤波器等,E选项断路器属于“配电设
备”