一、減壓閥的(de)工作原理
直動式減壓(yā)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(yā)力為P1的壓縮空(kōng)氣,由左端輸入經閥口10節流後,壓力降為(wéi)P2輸出。P2的(de)大小可由調壓彈簧2、3進行調節。順(shùn)時針旋轉旋(xuán)鈕1,壓(yā)縮彈簧2、3及膜片5使閥芯8下移,增大閥口(kǒu)10的開度使P2增大(dà)。若反時針旋(xuán)轉旋鈕1,閥(fá)口10的(de)開度減小,P2隨之減小。
若P1瞬(shùn)時(shí)升高,P2將隨之升高,使膜片(piàn)氣室6內壓力升高,在(zài)膜片5上產生的推力相應增大,此推力破壞了(le)原來力的(de)平衡,使膜片5向上移動,有少部分氣(qì)流經(jīng)溢流孔12、排氣孔11排出。在膜片上移的同時,因複位彈簧9的作用,使閥芯8也向上移動,關小進氣閥口10,節(jiē)流作用加大,使輸出壓力下降,直至達到新(xīn)的平衡為止,輸出壓力基本又回到原來值。若輸入壓力瞬時下降,輸出壓力也下降、膜片5下移,閥芯8隨之下移(yí),進氣閥口10開大,節流作用減小,使(shǐ)輸出壓力也基本回到原來值。 逆(nì)時針旋轉旋鈕1。使調節(jiē)彈簧2、3放鬆,氣體作用(yòng)在膜片5上的推力大於調壓(yā)彈簧的作用力,膜片向上曲,靠複位彈簧的作用關閉進氣閥口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(liú)孔12、排氣孔11排出,使閥處於無輸出狀態。
總之,溢流減壓閥是(shì)靠進氣口的節流作(zuò)用減壓,靠膜片上力的(de)平衡作用和溢流孔(kǒng)的溢流作用穩壓;調節彈簧即可使(shǐ)輸(shū)出壓(yā)力在一定範圍內改(gǎi)變。為防止(zhǐ)以上溢流(liú)式減壓閥徘出少量氣體對(duì)周圍環境的汙染,可采用不帶溢流閥的減壓閥(即普通(tōng)減壓閥),其(qí)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(yā)彈簧直接調壓,則彈簧剛度必然過大(dà),流(liú)量變化(huà)時,輸出壓力波動較大(dà),閥的結構尺寸也將增大。為了克服(fú)這些缺點,可采用先導式減壓閥(fá)。先導式減壓閥的工作原理與直動(dòng)式的基本相同。先導式減壓閥所用(yòng)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(fá)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(zài)主閥體外部,則稱為外部先導式減壓(yā)閥。 圖14—2所示為內部先導式減(jiǎn)壓閥的結構圖,與直動式減壓閥相比,該閥增加(jiā)了由(yóu)噴嘴4、擋板3、固定節流孔9及氣室B所組成的噴嘴擋板放大環節。當噴嘴與(yǔ)擋板之間的距離發生微小變化(huà)時,就會使B室中的壓力發生根明顯的變(biàn)化,從而引起膜片10有較大的(de)位移,去控製閥芯6的上下移動(dòng),使進氣閥(fá)口8開大或關小(xiǎo)、提高了(le)對閥芯控製的靈敏度,即(jí)提(tí)高了穩壓精度。

圖(tú)14—3所示為外部先導式減壓閥的(de)主閥,其工作原理與直動式相同。在主閥體外部還有一個小(xiǎo)型(xíng)直動(dòng)式減壓閥(圖中末(mò)示出),由它來控(kòng)製主閥。此類閥適於通徑在(zài)20mm以上,遠距離(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(gāo)精度的減(jiǎn)壓閥,主要用於壓力定值。目前有兩種壓力規格的定值器:其氣(qì)源壓(yā)力(lì)分(fèn)別為0.14MPa和(hé)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(bō)動不大於(yú)*大輸出壓力的1%,常用於(yú)需要(yào)供給**氣源壓力和信號壓(yā)力的場(chǎng)合,如氣動實驗設備、氣動自動裝置等。

圖(tú)14—4所示為定值(zhí)器的工作原理圖。它由三部分組成:1是(shì)直動(dòng)式減壓閥(fá)的(de)主閉部分;2是恒壓降裝(zhuāng)置,相當於一定差減壓閥。主要作用是使噴嘴得(dé)到穩定氣源流量;3是(shì)噴嘴擋板裝置(zhì)和(hé)調壓部分,起調壓和壓力放大作用,利用被它放大了的氣壓去控製主閥部分。
由於定值器具有調定、比較和放大的功(gōng)能,因而(ér)穩壓精度高。
定值器處於非工作狀態時,由氣源輸入的壓縮(suō)空氣(qì)經過濾器1過濾(lǜ)後進入A室和正室。主閥芯19在彈簧20和(hé)氣源壓力作用下壓在閥座上,使A室與B室斷開。進入A室(shì)的氣流經由閥口(又稱為活門)12至F室,再通過恒節(jiē)流孔13降壓後,分別進入G室和D室。由於這(zhè)時尚未(wèi)對膜片8加力,擋板5與(yǔ)噴嘴4之間的間距較大,氣(qì)體從噴嘴4流出時的(de)氣流阻力較(jiào)小,G室及D室的氣壓較低(dī),膜片(piàn)3及15保持原(yuán)始位置。進入隻室的微量氣體主要經B室通過閥(fá)口2從排氣口排出;另有一(yī)部(bù)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(tǐ)是維持(chí)噴嘴擋板裝置工作所必須的,因其為無功耗氣量,所以希(xī)望(wàng)其耗量越小越(yuè)好。
定值器處於工作狀態時,轉動手柄(bǐng)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(suō)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關閉,並向(xiàng)下推動主閥芯19,打開閥口,壓縮空氣經B室和H室(shì)由輸出口(kǒu)輸(shū)出。與此同時,H室壓力上升並反饋到膜片(piàn)8 上,當膜片8所受反饋作用力與彈(dàn)簧力平(píng)衡時,定值器便輸出一定壓力的(de)氣體。 當輸入壓力波動時,如壓力上升,B室和H室氣壓瞬(shùn)時增高、使膜片8上(shàng)移,導致擋板5與噴(pēn)嘴4之間的間距加(jiā)大,G室(shì)和D室的氣壓下降。由(yóu)於B室壓力增高,D室壓(yā)力下降,膜片15在壓差的作用下(xià)向上移動,使主閥口減小,輸出(chū)壓力下降(jiàng),直到穩定到調(diào)定壓力上。此外,在輸入壓力上升時,E室壓(yā)力(lì)和F室瞬時壓力也上升,膜片3在上下差壓的作用下上移,關小(xiǎo)穩壓閥口12。由於(yú)節流作(zuò)用加強(qiáng),F 室(shì)氣壓下降,始終保持節流孔13的前後壓(yā)差恒(héng)定,故通過節流孔13的氣體流(liú)量不變,使噴嘴擋板的靈敏度得到提高。當輸入壓力降低時,B室和(hé)H室的壓力瞬時下降,膜片8連(lián)同擋板5由於受(shòu)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(shì)氣(qì)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(kǒng)13前後壓差恒定。同(tóng)理,當(dāng)輸出壓力波動時,將與輸入壓力波(bō)動時得到同樣的調節。
由於定值器利用輸出壓力的反饋作用和(hé)噴嘴(zuǐ)擋板的放大(dà)作用控製(zhì)主閥,使其能對較小的壓力變化作出(chū)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(fá)的基本性能
(1) 調壓範圍:它是指(zhǐ)減壓閥輸出(chū)壓力P2的可調範(fàn)圍,在此範圍內要求達到規定的精度。調壓範圍主要與調壓彈簧的剛度有(yǒu)關。
(2) 壓力特性:它是指流量g為定值時,因輸入(rù)壓力波動而引起輸出壓力波動的特性。輸(shū)出壓力波動越小,減壓閥的特性越好。輸出(chū)壓(yā)力必須低於輸(shū)入壓力—定(dìng)值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。
(3) 流量特(tè)性:它是指輸入壓力—定時,輸出壓力隨輸出流量(liàng)g的變化而變化的持性。當流(liú)量g發生變化時,輸出壓力的變化越小越好。一(yī)般輸出壓力越低,它隨輸出流量的(de)變化波動就越小。
三、減(jiǎn)壓閥的選用
根據使用要求選(xuǎn)定減壓閥(fá)的類(lèi)型和調壓(yā)精度,再(zài)根據所需(xū)*大輸出流量選擇其通徑。決(jué)定閥的氣源壓力時,應使其大於*高輸出壓力0.1MPa。減壓閥一般安裝在分水濾氣器之後,油霧器或定值器之前,並注意不要將其進、出口接反;閥不用時應(yīng)把旋鈕放鬆,以(yǐ)免膜片經常受壓變形而影響(xiǎng)其性能。

