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減壓閥的工作道理及選用

作者:亚美真人来源:[亚美真人公司]访问:065时间:2019-12-09

一、減壓閥的工作道理

直動式減壓閥

圖14—1a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。

壓力為P1的壓縮空氣,由左端輸進經閥口10節流後,壓力降為P2輸出 。P2的大小可由調壓彈簧2、3進行調節。順時針旋轉旋鈕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增大。若反時針旋轉旋鈕1,閥口10的開度減小,P2隨之減小。

若P1瞬時升高 ,P2將隨之升高,使膜片氣室6內壓力升高,在膜片5上產生的推力相應增大,此推力破壞了本來力的平衡,使膜片5向上移動,有少部分氣流經溢流孔12、排氣孔11排出。在膜片上移的同時,因複位彈簧9的感化,使閥芯8也向上移動,關小進氣閥口10 ,節流感化加大,使輸出壓力下降,直至達到新的平衡為止 ,輸出壓力基本又回到本來值 。若輸進壓力瞬時下降,輸出壓力也下降、膜片5下移 ,閥芯8隨之下移,進氣閥口10開大,節流感化減小,使輸出壓力也基本回到本來值。逆時針旋轉旋鈕1。使調節彈簧2、3放鬆,氣體感化在膜片5上的推力大於調壓彈簧的感化力,膜片向上曲,靠複位彈簧的感化封閉進氣閥口10。再旋轉旋鈕1,進氣閥芯8的頂端與溢流閥座4將脫開,膜片氣室6中的壓縮空氣便經溢流孔12、排氣孔11排出,使閥處於無輸出狀況。

總之,溢流減壓閥是靠進氣口的節流感化減壓,靠膜片上力的平衡感化和溢流孔的溢流感化穩壓;調節彈簧即可使輸出壓力在一定範圍內改變。為防止以上溢流式減壓閥徘出少量氣體對四周環境的汙染 ,可采用不帶溢流閥的減壓閥(即普通減壓閥),其符號如圖14—1c所示。

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道理與直動式的基本相同。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。圖14—2所示為內部先導式減壓閥的結構圖,與直動式減壓閥相比,該閥增加了由噴嘴4、擋板3、固定節流孔9及氣室B所構成的噴嘴擋板放大環節。當噴嘴與擋板之間的間隔發生微小變化時,就會使B室中的壓力發生根明顯的變化 ,從而引發膜片10有較大的位移,往控製閥芯6的上下移動,使進氣閥口8開大或關小、進步了對閥芯控製的靈敏度,即進步了穩壓精度。

圖14—3所示為外部先導式減壓閥的主閥,其工作道理與直動式相同。在主閥體外部還有一個小型直動式減壓閥(圖中末示出),由它來控製主閥。此類閥適於通徑在20mm以上,遠間隔(30m以內)、高處、危險處、調壓困難的場合 。

定值器

定值器是一種高精度的減壓閥,首要用於壓力定值。目前有兩種壓力規格的定值器:其氣源壓力分別為0.14MPa和0.35MPa,輸出壓力範圍分別為0—0.1MPa和0一0.25MPa。其輸出壓力波動不大於最大輸出壓力的1%,常用於需要供給精確氣源壓力和信號壓力的場合,如氣動實驗設備、氣動主動裝配等 。

圖14—4所示為定值器的工作道理圖。它由三部分構成 :1是直動式減壓閥的主閉部分;2是恒壓降裝配 ,相當於一定差減壓閥。首要感化是使噴嘴得到穩定氣源流量;3是噴嘴擋板裝配和調壓部分,起調壓和壓力放大感化,利用被它放大了的氣壓往控製主閥部分。

由於定值用具有調定、比較和放大的功能,因此穩壓精度高。

定值器處於非工作狀況時 ,由氣源輸進的壓縮空氣經過濾器1過濾後進進A室和正室。主閥芯19在彈簧20和氣源壓力感化下壓在閥座上,使A室與B室斷開 。進進A室的氣流經過閥口(又稱為活門)12至F室,再通過恒節流孔13降壓後,分別進進G室和D室。由於這時候尚未對膜片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。進進隻室的微量氣體首要經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配工作所必須的,因其為無功耗氣量,所以希看其耗量越小越好。

定值器處於工作狀況時,轉動手柄7,壓下彈簧6並推動膜片8連同擋板5一同下移、擋板5與噴嘴4的間距縮小,氣流阻力增加,使G室和D室的氣壓升高。膜片16在D室氣壓的感化下下移,將閥口2封閉,並向下推動主閥芯19,打開閥口,壓縮空氣經B室和H室由輸出口輸出。與此同時,H室壓力上升並反饋到膜片8上 ,當膜片8所受反饋感化力與彈簧力平衡時,定值器便輸出一定壓力的氣體。當輸進壓力波動時,如壓力上升,B室和H室氣壓瞬時增高、使膜片8上移 ,導致擋板5與噴嘴4之間的間距加大,G室和D室的氣壓下降。由於B室壓力增高,D室壓力下降,膜片15在壓差的感化下向上移動,使主閥口減小,輸出壓力下降,直到穩定到調定壓力上。此外,在輸進壓力上升時,E室壓力和F室瞬時壓力也上升,膜片3在上下差壓的感化下上移,關小穩壓閥口12。由於節流感化加強,F室氣壓下降,始終保持節流孔13的前後壓差恒定,故通過節流孔13的氣體流量不變,使噴嘴擋板的靈敏度得到進步。當輸進壓力降低時,B室和H室的壓力瞬時下降,膜片8連同擋板5由於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,直到與調定壓力平衡為止。而膜片3下移,使穩壓口12開大,F室氣壓上升,始終保持恒節流孔13前後壓差恒定。同理,當輸出壓力波動時,將與輸進壓力波動時得到同樣的調節 。

由於定值器利用輸出壓力的反饋感化和噴嘴擋板的放大感化控製主閥,使其能對較小的壓力變化作出反應,從而使輸出壓力得到及時調節,保持出口壓力基本穩定,即定值穩壓精度較高。

二、減壓閥的基本性能

(1)調壓範圍:它是指減壓閥輸出壓力P2的可調範圍,在此範圍內要求達到規定的精度。調壓範圍首要與調壓彈簧的剛度有關。

(2)壓力特性:它是指流量g為定值時,因輸進壓力波動而引發輸出壓力波動的特性。輸出壓力波動越小 ,減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低於輸進壓力—定值才基本上不隨輸進壓力變化而變化。

(3)流量特性:它是指輸進壓力—定時,輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性 。當流量g發生變化時,輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低,它隨輸出流量的變化波動就越小。

三 、減壓閥的選用

根據使用要求選定減壓閥的類型和調壓精度,再根據所需最大輸出流量選擇其通徑。決定閥的氣源壓力時,應使其大於最高輸出壓力0.1MPa 。減壓閥一般安裝在分水濾氣器以後,油霧器或定值器之前,並重視不要將其進、出口接反;閥不用時應把旋鈕放鬆,以避免膜片經常受壓變形而影響其性能。

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