減壓閥的工作原理

1、本文為大家介紹的是減壓閥的工作原理，首先介紹減壓閥的定義，所謂的減壓閥是通過調節(jié)，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。從流體力學的觀點看，減壓閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件，即通過改變節(jié)流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的。然后依靠控制與調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)，使閥后壓力的波動與彈簧力相平衡，使閥后壓力在一定的誤差范圍內保持恒定。下面我們通過減壓閥的三個結構分別為大家介紹減壓閥的工作原理。減壓閥是氣動調節(jié)閥的一個必備配件，主要作用是將氣源的壓力減壓并穩(wěn)定到一個定值，以便于調節(jié)閥能夠獲得穩(wěn)定的氣源動力用于調節(jié)控制。

2、按結構形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式、活塞式、杠桿式和波紋管式；按閥座數(shù)目可分為單座式和雙座式；按閥瓣的位置不同可分為正作用式和反作用式。減壓閥的工作原理一 組合式減壓閥的內部結構1、組合式減壓閥自動調節(jié)原理：組合式減壓閥是一種在復雜多變的工況下亦可利用水壓進行自我調節(jié)的減壓閥穩(wěn)壓閥，在進口壓力和流量產(chǎn)生變化的時候保持出口的壓力和流量穩(wěn)定。其完全實現(xiàn)自力控制，調試簡單，運行可靠。2、組合式減壓閥的雙反饋切換的工作原理：組合式減壓閥的反饋系統(tǒng)是根據(jù)減壓閥出口壓力的變化信號來控制過流面積（節(jié)流錐開度）的獨立系統(tǒng)。減壓閥裝備有互為備用的雙反饋系統(tǒng)，啟用A系統(tǒng)即停用B系統(tǒng)的運行模式可以達到減壓閥不停機檢

3、修的目的。3、 組合式減壓閥反沖排污的工作原理：水電站的運行工況比較復雜，尤其水質的好壞直接關系到設備的安全運行。針對泥沙含量較大的水電站，除了在減壓閥的過流位置采用不銹鋼材質并堆焊鎳基合金防磨蝕外，減壓閥的反沖排污裝置亦能有效地防止反饋控制系統(tǒng)的堵塞，使減壓閥在多泥沙雜物的水質中保持良好的工況。（反沖排污系統(tǒng)標配為手動控制，根據(jù)水質實際情況把握反沖排污頻率，或直接采用PLC自動反沖排污裝置。）4、組合式減壓閥出口壓力鎖定工作原理：每一臺合格的減壓閥閥體均經(jīng)受了超過60分鐘的1.5倍強壓實驗，徹底杜絕閥體缺陷，即使歷經(jīng)十余年的連續(xù)運行也不會出現(xiàn)破裂漏水等故障。 出口壓力內鎖定裝置是為防止反饋系

4、統(tǒng)遭受意外損壞后，在主活塞下方失壓時，保持出口壓力P2值安全的剛性保護裝置。二 直動式直動式減壓閥所示為直動式帶溢流閥的減壓閥(簡稱溢流減壓閥)的結構圖。溢流減壓閥是靠進氣口的節(jié)流作用減壓，靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用穩(wěn)壓；調節(jié)彈簧即可使輸出壓力在一定范圍內改變。為防止以上溢流式減壓閥徘出少量氣體對周圍環(huán)境的污染，可采用不帶溢流閥的減壓閥(即普通減壓閥)。三 先導式內部先導式減壓閥當減壓閥的輸出壓力較高或通徑較大時，用調壓彈簧直接調壓，則彈簧剛度必然過大，流量變化時，輸出壓力波動較大，閥的結構尺寸也將增大。為了克服這些缺點，可采用先導式減壓閥。先導式減壓閥的工作原理與直動式的基本相同

5、。先導式減壓閥所用的調壓氣體，是由小型的直動式減壓閥供給的。若把小型直動式減壓閥裝在閥體內部，則稱為內部先導式減壓閥；若將小型直動式減壓閥裝在主閥體外部，則稱為外部先導式減壓閥。與直動式減壓閥相比，增加了由噴嘴4、擋板3、固定節(jié)流孔9及氣室B所組成的噴嘴擋板放大環(huán)節(jié)。當噴嘴與擋板之間的距離發(fā)生微小變化時，就會使B室中的壓力發(fā)生根明顯的變化，從而引起膜片10有較大的位移，去控制閥芯6的上下移動，使進氣閥口8開大或關小、提高了對閥芯控制的靈敏度，即提高了穩(wěn)壓精度。在主閥體外部還有一個小型直動式減壓閥由它來控制主閥。此類閥適于通徑在20mm以上，遠距離(30m以內)、高處、危險處、調壓困難的場合。面

6、通過減壓閥的三個結構方式，分別為大家闡述了減壓閥的工作原理，希望大家能了解和學習。主減壓閥體如下圖：減壓閥工作原理可以簡單的理解為入口壓力+出口壓力=彈簧力，通過控制減壓閥內截流口的開度大小來控制出口處的壓力，開度越小，液體通過截流口的液阻越大，壓力損失越大，出口壓力越小，反之則出口壓力越大。設作用在膜片上的彈簧力為F；作用在減壓閥膜片下的入口壓力為F1；入口壓強為P1；閥芯的作用面積為S1；F1=P1S1。作用在減壓閥閥芯下的出口壓力為F2；出口壓強為P2；膜片的作用面積為S2；F2=P2S2。當達到平衡時則有：F=F1+F2=P1S1+P2S2。當入口處的壓力出現(xiàn)波動，假設彈簧力不變，入口

7、壓強變?yōu)闉镻1+P1，出口壓強為P2+P2，當達到新的平衡時有： F=F1+F2=P1S1+P2S2=（P1+P1）S1+(P2+P2) S2P1S1+ P2S2=0 P2=P1S1/S2其中負號是指入口壓力的波動跟出口壓力的波動正好相反，入口壓力如果變大，出口壓力就變小，同時由于S1比S2小很多，所以P2也比P1要小的多，即出口壓力的波動比入口壓力的波動小的多。當減壓閥出口無人用水或減壓閥下游被關閉時，出口壓強持續(xù)增大，F(xiàn)2持續(xù)變大，膜片下的壓力推動膜片不斷往上運動直到減壓閥關閉，此時減壓閥出口壓強是大于的設定值，但由于慣性作用，向上運動的膜片不會一下子就停下來，會繼續(xù)向上運動一點，相當于出

8、口處閥腔變大，體積變大，內部液體的壓力下降，直到正好等于減壓閥出口的設定壓力值減壓閥常見故障及排除方法核心提示：減壓閥常見故障及排除方法：1、減壓閥出口壓力幾乎等于進口壓力，不減壓；2、出口壓力很低，即使擰緊調壓手輪，壓力也升不起來；3、不穩(wěn)壓，壓力振擺大，有時噪聲大；4、工作壓力調定后出油口壓力自行升高。1、減壓閥出口壓力幾乎等于進口壓力，不減壓這一故障現(xiàn)象表現(xiàn)為：減壓閥進出口壓力接近相等，而且出口壓力不隨調壓手柄的旋轉調節(jié)而變化。產(chǎn)生原因和排除方法如下。因主閥芯上或閥體孔沉割槽棱邊上有毛刺或者主閥芯與閥體孔之間的間隙里卡有污物，或者因主閥芯或閥孔形位公差超差，產(chǎn)生液壓卡緊，將主閥芯卡死在最

9、大開度(max)的位置上，由于開口大，油液不減壓。此時可根據(jù)上述情況分別采取去毛刺、清洗和修復閥孔和閥芯精度的方法予以排除。因主閥芯與閥孔配合過緊，或裝配時拉毛閥孔或閥芯，將閥芯卡死在最大開度位置上，此時可選配合理的間隙。J型減壓閥配合間隙一般為0. 0070. 015mm，配前可適當研磨閥孔，再配閥芯。主閥芯短阻尼孔或閥座孔堵塞，失去了自動調節(jié)機能，主閥彈簧力將主閥推往最大開度，變成直通無阻，進口壓力等于出口壓力?？捎?. Omm鋼絲或用壓縮空氣吹通阻尼孔，并進行清洗再裝配。對J型減壓閥，帶阻尼孔的阻尼件是壓入主閥芯內的，使用中有可能因過盈量不夠而沖出。沖出后，使進油腔與出油腔壓力相等（無阻

10、尼），而閥芯上下受力面積相等，但出油腔有一彈簧，所以主閥芯總是處于最大開度的位置，使出口壓力等于入口壓力。此時需重新加工外徑稍大的阻尼件并重新壓入主閥芯。JF型減壓閥，出廠時泄油孑L是用油塞堵住的。當此油塞未擰出而使用時，使主閥芯上腔（彈簧腔）困油，導致主閥芯處于最大開度而不減壓。J型管式閥與此相同。J型板式閥如果設計安裝板時未使L口連通油池也會出現(xiàn)此現(xiàn)象。對J型管式閥，拆修時很容易將閥蓋裝錯方向（錯90或180），使外泄油口堵死，無法排油，造成同上的困油現(xiàn)象，使主閥頂在最大開度而不減壓。修理時將閥蓋裝配方向裝對即可。對JF型減壓閥，頂蓋方向裝錯時，會使輸出油孔與泄油孔相通，造成不減壓，也須注

11、意。2、出口壓力很低，即使擰緊調壓手輪，壓力也升不起來減壓閥進出油口接反了：對板式閥為安裝板設計有錯，對管式閥是接管錯誤。J型減壓閥的進出油口跟Y型溢流閥的進出油口剛好相反。用戶使用時請注意閥上油口附近所打的鋼印標記（Pl、P2、L等字樣），或查閱液壓元件產(chǎn)品目錄，不可設計錯和接錯。進油口壓力太低，經(jīng)減壓閥芯節(jié)流口后，從出油口輸出的壓力更低，此時應查明進油口壓力低的原因（例如溢流閥故障）。減壓閥下游回路負載太小壓力建立不起來，此時可考慮在減壓閥下游串接節(jié)流閥來解決。先導閥（錐閥）與閥座配合面之間因污物滯留而接觸不良，不密合；或先導錐閥有嚴重劃傷，閥座配合孑L失圓，有缺口，造成先導閥芯與閥座孔不

12、密合。拆修時，漏裝錐閥或錐閥未安裝在閥座孔內。對此，可檢查錐閥的裝配情況或密合情況。主閥芯上長阻尼孔被污物堵塞，如圖3-21所示，P2腔的油液不能經(jīng)長阻尼孔e流入主閥彈簧腔，出油腔P2的反饋壓力傳遞不到先導錐閥上，使導閥失去了對主閥出口壓力的調節(jié)作用。阻尼孔堵塞后，主閥P。腔失去了油壓p3的作用，使主閥變成一個彈簧力很弱（只有主閥平衡彈簧）的直動式滑閥，故在出油口壓力很低時，便可克服平衡彈簧的作用力而使減壓閥節(jié)流口關小ymin，這樣進油口壓力p1經(jīng)ymin節(jié)流口大幅度降壓至p2，使出油口壓力上不來。應使長阻尼孔通暢。先導閥彈簧（調壓彈簧）錯裝成軟彈簧，或者因彈簧疲勞產(chǎn)生永久變形或者折斷等原因，

13、造成p2壓力調不高，只能調到某一低的定值，此值遠低于減壓閥的最大調節(jié)壓力。調壓手柄因螺紋拉傷或有效深度不夠，不能擰到底而使得壓力不能調到最大。閥蓋與閥體之間的密封不良，嚴重漏油。產(chǎn)生原因可能是O形圈漏裝或損傷，壓緊螺釘未擰緊以及閥蓋加工時出現(xiàn)端面平面度誤差，一般是四周凸，中間凹。主閥芯因污物、毛刺等卡死在小開度的位置上，使出口壓力低?？蛇M行清洗與去毛刺。3、不穩(wěn)壓，壓力振擺大，有時噪聲大根據(jù)相關標準的規(guī)定，J型減壓閥壓力振擺為olMPa，JF型為o3MPa，超過此標準為壓力振擺大，不穩(wěn)壓。J型與JF型減壓閥為先導式，先導閥與溢流閥通用，所以產(chǎn)生壓力振擺大的原因和排除方法可參照溢流閥的有關部分進

14、行。減壓閥在超過額定流量下使用時，往往會出現(xiàn)主閥振蕩現(xiàn)象，使減壓閥不穩(wěn)壓，此時出油口壓力出現(xiàn)“升壓一降壓一再升壓一再降壓”的循環(huán)，所以一定要選用適合型號規(guī)格的減壓閥。泄油口L受的背壓大，也會產(chǎn)生壓力振擺大和不穩(wěn)壓的現(xiàn)象，泄油管宜單獨回油。彈簧變形或剛度不好（熱處理不好），導致壓力波動大，可更換合格的彈簧。4、工作壓力調定后出油口壓力自行升高在某些減壓控制回路中，減壓閥的出口壓力是用來控制電液換向閥或外控順序閥等的控制油液壓力大小的，當電液換向閥或外控順序閥換向或工作后，減壓閥出油口流量變?yōu)榱?，但壓力還需保持原先調定的壓力。這種情況下，因閥出口流量為零，流經(jīng)減壓口的流量只有先導流量。由于先導流量

15、很少，一般在2L/min之內，因此主閥減壓口基本上接近全關位置（開度極?。?，先導流量由三角槽或斜錐面處流出，如果主閥芯配合過松或磨損過大，則泄漏量增加。按流量連續(xù)性定理，這部分泄漏量也必須從主閥芯阻尼孔流來，即流經(jīng)阻尼孔的流量由先導流量和泄漏量兩部分構成，而阻尼孔面積和主閥彈簧腔油液壓力未變（彈簧腔油液壓力由已調好的調壓彈簧預壓縮量確定），為使通過阻尼孔的流量增加，必然引起主閥下腔油液壓力的升高。因此，當減壓閥出口壓力調定后，如果出口流量為零時，出口壓力會因主閥芯配合過松或磨損過大而升高。減壓閥選用標準1、在給定的彈簧壓力級范圍內，使出口壓力在最大值與最小值之間能連續(xù)調整，不得有卡阻和異常振動

16、；2、對于軟密封的減壓閥，在規(guī)定的時間內不得有滲漏；對于金屬密封的減壓閥，其滲漏量應不大于最大流量的0.5%；3、出口流量變化時,直接作用式的出口壓力偏差值不大于20%,先導式不大于10%；4、進口壓力變化時，直接作用式的出口壓力偏差不大于10%，先導式的不大于5%；5、通常，減壓閥的閥后壓力應小于閥前壓力的0.5倍；6、減壓閥的應用范圍很廣，在蒸汽、壓縮空氣、工業(yè)用氣、水、油和許多其他液體介質的設備和管路上均可使用，介質流經(jīng)減壓閥出口處的量，一般用質量流量或體積流量表示；7、波紋管直接作用式減壓閥適用于低壓、中小口徑的蒸汽介質；8、薄膜直接作用式減壓閥適用于中低壓、中小口徑的空氣、水介質；9、先導活塞式減壓閥，適用于各種壓力、各種口徑、各種溫度的蒸汽、空氣和水介質，若用不銹耐酸鋼制造，可適用于各種腐蝕性介質；10、先導波紋管式減壓閥，適用于低壓、中小口徑的蒸汽、空氣等介質；11、先導薄膜式減壓閥，適用于低壓、中壓、中小口徑的蒸汽或水等介質；12