減壓閥工作原理和選用

1、無 減壓閥工作原理和選用減壓閥工作原理和選用 減壓閥是通過改變節(jié)流面積，使流速及流體的動(dòng)能改變，造成不同的壓力損失，從而達(dá)到減壓的目的,并依靠介質(zhì)本身的能量控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使閥后壓力的波動(dòng)與彈簧力相平衡，使閥后壓力在一定的誤差范圍內(nèi)保持恒定的自動(dòng)閥門。 減壓閥選用原則： 1.減壓閥進(jìn)口壓力的波動(dòng)應(yīng)控制在進(jìn)口壓力給定值的 80105，如超過該范圍，減壓閥的性能會(huì)受影響。 2.通常減壓閥的閥后壓力 Pc 應(yīng)小于閥前壓力的 0.5 倍，即 Pc0.5P1。 減壓閥的每一檔彈簧只在一定的出口壓力范圍內(nèi)適用，超出范圍應(yīng)更換彈簧。 3.在介質(zhì)工作溫度比較高的場(chǎng)合，一般選用先導(dǎo)式活塞式減壓閥或先導(dǎo)式波

2、紋管減壓閥。 4.介質(zhì)為空氣或水（液體）的場(chǎng)合，一般宜選用直接作用薄膜式減壓閥或先導(dǎo)式薄膜式減壓閥。 5.介質(zhì)為蒸汽的場(chǎng)合，宜選用先導(dǎo)活塞式減壓閥或先導(dǎo)波紋管減壓閥。 6.為了操作、調(diào)整和維修的方便，減壓閥一般應(yīng)安裝在水平管道上。 一、一、減壓閥減壓閥的工作原理的工作原理 直動(dòng)式直動(dòng)式減壓閥減壓閥 無 圖 141a 所示為直動(dòng)式帶溢流閥的減壓閥（簡(jiǎn)稱溢流減壓閥）的結(jié)構(gòu)圖。 壓力為 P1 的壓縮空氣，由左端輸入經(jīng)閥口 10 節(jié)流后，壓力降為 P2 輸出。P2 的大小可由調(diào)壓彈簧 2、3 進(jìn)行調(diào)節(jié)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕 1，壓縮彈簧 2、3 及膜片 5 使閥芯 8 下移，增大閥口 10 的開度使 P2

3、增大。若反時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕 1，閥口 10 的開度減小，P2 隨之減小。 若 P1 瞬時(shí)升高，P2 將隨之升高，使膜片氣室 6 內(nèi)壓力升高，在膜片 5 上產(chǎn)生的推力相應(yīng)增大， 此推力破壞了原來力的平衡， 使膜片 5 向上移動(dòng)， 有少部分氣流經(jīng)溢流孔 12、排氣孔 11 排出。在膜片上移的同時(shí)，因復(fù)位彈簧 9 的作用，使閥芯 8 也向上移動(dòng)，關(guān)小進(jìn)氣閥口 10，節(jié)流作用加大，使輸出壓力下降，直至達(dá)到新的平衡為止，輸出壓力基本又回到原來值。若輸入壓力瞬時(shí)下降，輸出壓力也下降、膜片 5 下移，閥芯 8 隨之下移，進(jìn)氣閥口 10 開大，節(jié)流作用減小，使輸出壓力也基本回到原來值。 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕 1。使調(diào)節(jié)

4、彈簧 2、3 放松，氣體作用在膜片 5 上的推力大于調(diào)壓彈簧的作用力，膜片向上曲，靠復(fù)位彈簧的作用關(guān)閉進(jìn)氣閥口 10。再旋轉(zhuǎn)旋鈕 1，進(jìn)氣閥芯 8 的頂端與溢流閥座 4 將脫開，膜片氣室 6 中的壓縮空氣便經(jīng)溢流孔 12、排氣孔 11 排出，使閥處于無輸出狀態(tài)。 總之，溢流減壓閥是靠進(jìn)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(diào)節(jié)彈簧即可使輸出壓力在一定范圍內(nèi)改變。為防止以上溢流式減壓閥徘出少量氣體對(duì)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），其符號(hào)無 如圖 141c 所示。 先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥 當(dāng)減壓閥的輸出壓力較高或通徑較大時(shí)，用調(diào)壓彈簧直接調(diào)壓，

5、則彈簧剛度必然過大，流量變化時(shí)，輸出壓力波動(dòng)較大，閥的結(jié)構(gòu)尺寸也將增大。為了克服這些缺點(diǎn)，可采用先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥。先導(dǎo)式減壓閥的工作原理與直動(dòng)式的基本相同。先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥所用的調(diào)壓氣體，是由小型的直動(dòng)式減壓閥供給的。若把小型直動(dòng)式減壓閥裝在閥體內(nèi)部，則稱為內(nèi)部先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥；若將小型直動(dòng)式減壓閥裝在主閥體外部，則稱為外部先導(dǎo)式減壓先導(dǎo)式減壓閥閥。 圖 142 所示為內(nèi)部先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)構(gòu)圖，與直動(dòng)式減壓閥相比，該閥增加了由噴嘴 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(dāng)噴嘴與擋板之間的距離發(fā)生微小變化時(shí)，就會(huì)使 B 室中的壓力

6、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(dòng)，使進(jìn)氣閥口 8 開大或關(guān)小、提高了對(duì)閥芯控制的靈敏度，即提高了穩(wěn)壓精度。 無 圖 143 所示為外部先導(dǎo)式減壓閥先導(dǎo)式減壓閥的主閥，其工作原理與直動(dòng)式相同。在主閥體外部還有一個(gè)小型直動(dòng)式減壓閥 （圖中末示出） ， 由它來控制主閥。 此類閥適于通徑在 20mm以上，遠(yuǎn)距離（30m 以內(nèi)）、高處、危險(xiǎn)處、調(diào)壓困難的場(chǎng)合。 定值器定值器 定值器是一種高精度的減壓閥，主要用于壓力定值。目前有兩種壓力規(guī)格的定值器：其氣源壓力分別為 014MPa 和 035MPa，輸出壓力范圍分別為 001MPa 和 0 一025MPa。其輸

7、出壓力波動(dòng)不大于最大輸出壓力的 1，常用于需要供給精確氣源壓力和信號(hào)壓力的場(chǎng)合，如氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、氣動(dòng)自動(dòng)裝置等。 無 圖 144 所示為定值器的工作原理圖。 它由三部分組成： 1 是直動(dòng)式減壓閥的主閉部分；2 是恒壓降裝置，相當(dāng)于一定差減壓閥。主要作用是使噴嘴得到穩(wěn)定氣源流量；3是噴嘴擋板裝置和調(diào)壓部分，起調(diào)壓和壓力放大作用，利用被它放大了的氣壓去控制主閥部分。 由于定值器具有調(diào)定、比較和放大的功能，因而穩(wěn)壓精度高。 定值器處于非工作狀態(tài)時(shí)，由氣源輸入的壓縮空氣經(jīng)過濾器 1 過濾后進(jìn)入 A 室和正室。主閥芯 19 在彈簧 20 和氣源壓力作用下壓在閥座上，使 A 室與 B 室斷開。進(jìn)入 A 室

8、的氣流經(jīng)由閥口（又稱為活門）12 至 F 室，再通過恒節(jié)流孔 13 降壓后，分別進(jìn)入 G 室和D 室。由于這時(shí)尚未對(duì)膜片 8 加力，擋板 5 與噴嘴 4 之間的間距較大，氣體從噴嘴 4 流出時(shí)的氣流阻力較小，G 室及 D 室的氣壓較低，膜片 3 及 15 保持原始位置。進(jìn)入只室的微量氣體主要經(jīng) B 室通過閥口 2 從排氣口排出；另有一部分從輸出口排空。此時(shí)輸出口無氣流輸出， 由噴嘴流出而排空微量氣體是維持噴嘴擋板裝置工作所必須的， 因其為無功耗氣量，所以希望其耗量越小越好。 定值器處于工作狀態(tài)時(shí)， 轉(zhuǎn)動(dòng)手柄 7， 壓下彈簧 6 并推動(dòng)膜片 8 連同擋板 5 一同下移、擋板 5 與噴嘴 4 的間

9、距縮小，氣流阻力增加，使 G 室和 D 室的氣壓升高。膜片 16 在 D室氣壓的作用下下移，將閥口 2 關(guān)閉，并向下推動(dòng)主閥芯 19，打開閥口，壓縮空氣經(jīng) B室和 H 室由輸出口輸出。與此同時(shí)，H 室壓力上升并反饋到膜片 8 上，當(dāng)膜片 8 所受反饋?zhàn)饔昧εc彈簧力平衡時(shí)，定值器便輸出一定壓力的氣體。 當(dāng)輸入壓力波動(dòng)時(shí)，如壓力上升，B 室和 H 室氣壓瞬時(shí)增高、使膜片 8 上移，導(dǎo)致?lián)醢?5 與噴嘴 4 之間的間距加大，G室和 D 室的氣壓下降。由于 B 室壓力增高，D 室壓力下降，膜片 15 在壓差的作用下向上移動(dòng)，使主閥口減小，輸出壓力下降，直到穩(wěn)定到調(diào)定壓力上。此外，在輸入壓力上升時(shí)，E

10、室壓力和 F 室瞬時(shí)壓力也上升，膜片 3 在上下差壓的作用下上移，關(guān)小穩(wěn)壓閥口 12。由無 于節(jié)流作用加強(qiáng)，F(xiàn) 室氣壓下降，始終保持節(jié)流孔 13 的前后壓差恒定，故通過節(jié)流孔 13的氣體流量不變，使噴嘴擋板的靈敏度得到提高。當(dāng)輸入壓力降低時(shí)，B 室和 H 室的壓力瞬時(shí)下降，膜片 8 連同擋板 5 由于受力平衡破壞而下移，噴嘴 4 與擋板 5 間間距減小，G室和 D 室壓力上升，膜片 3 和 15 下移。膜片 15 下移使主閥口開度加大，使 B 室及 H 室氣壓回升，直到與調(diào)定壓力平衡為止。而膜片 3 下移，使穩(wěn)壓口 12 開大，F(xiàn) 室氣壓上升，始終保持恒節(jié)流孔 13 前后壓差恒定。同理，當(dāng)輸出

11、壓力波動(dòng)時(shí)，將與輸入壓力波動(dòng)時(shí)得到同樣的調(diào)節(jié)。 由于定值器利用輸出壓力的反饋?zhàn)饔煤蛧娮鞊醢宓姆糯笞饔每刂浦鏖y，使其能對(duì)較小的壓力變化作出反應(yīng)，從而使輸出壓力得到及時(shí)調(diào)節(jié)，保持出口壓力基本穩(wěn)定，即定值穩(wěn)壓精度較高。 二、二、減壓閥減壓閥的基本性能的基本性能 （1） 減壓閥調(diào)壓范圍：它是指減壓閥輸出壓力 P2 的可調(diào)范圍，在此范圍內(nèi)要求達(dá)到規(guī)定的精度。調(diào)壓范圍主要與調(diào)壓彈簧的剛度有關(guān)。 （2） 減壓閥壓力特性：它是指流量 g 為定值時(shí)，因輸入壓力波動(dòng)而引起輸出壓力波動(dòng)的特性。輸出壓力波動(dòng)越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。 （3） 減壓閥流量特性：它是指輸入壓力定時(shí)，輸出壓力隨輸出流量 g 的變化而變化的持性。當(dāng)流量 g 發(fā)生變化時(shí)，輸出壓力的變化越小越好