減壓閥是通過改變節(jié)流面積，使流速及流體的動能改變，導(dǎo)致不同的壓力損失，進(jìn)而達(dá)到減壓的目的,并借助介質(zhì)原本的能量控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使閥后壓力的波動與彈簧力相平衡，使閥后壓力在一定的偏差范圍內(nèi)保持恒定的手動管件。

減壓閥采用原則：

1.減壓閥進(jìn)口壓力的波動應(yīng)控制在進(jìn)口壓力給定值的80％～105％，如超出該范圍，減壓閥的功耗會受影響。

2.一般減壓閥的閥后壓力Pc應(yīng)大于閥前壓力的0.5倍，即Pc減壓閥的每一檔彈簧只在一定的出口壓力范圍內(nèi)適用，超過范圍應(yīng)更換彈簧。

3.在介質(zhì)工作氣溫比較高的場合，通常采用先導(dǎo)式活塞式減壓閥或先導(dǎo)式波紋管減壓閥。

4.介質(zhì)為空氣或水（液體）的場合，通常宜采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)為蒸氣的場合，宜采用先導(dǎo)活塞式減壓閥或先導(dǎo)波紋管減壓閥。

6.為了操作、調(diào)整和修理的便捷，減壓閥通常應(yīng)安裝在水平管線上。

一、減壓閥的工作原理

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(jié)布光。

壓力為P1的壓縮空氣，由上端鍵入經(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)。順秒針旋轉(zhuǎn)旋鈕1，壓縮彈簧2、3及閥座5使襯套8下移，減小閥口10的開度使P2減小。若反秒針旋轉(zhuǎn)旋鈕1，閥口10的開度降低，P2逐漸減少。

若P1瞬時下降，P2將逐漸下降，使閥座氣室6內(nèi)壓力下降，在閥座5上形成的推力相應(yīng)減小，此推力破壞了原先力的平衡，使閥座5向下聯(lián)通，有少部份氣流經(jīng)溢流孔12、排氣孔11排出。在閥座上移的同時，因復(fù)位彈簧9的作用減壓閥，使襯套8也向下聯(lián)通，關(guān)小進(jìn)汽缸口10，節(jié)流作用加強(qiáng)，使輸出壓力升高，直到達(dá)到新的平衡為止，輸出壓力基本又回到原先值。若鍵入壓力瞬時增長，輸出壓力也增長、膜片5下移，氣閥8逐漸下移，排氣閥口10開大，節(jié)流作用減弱，使輸出壓力也基本回到原先值。逆秒針旋轉(zhuǎn)旋鈕1。使調(diào)節(jié)彈簧2、3放松，氫氣作用在閥座5上的推力小于調(diào)壓彈簧的斥力，閥座向下曲，靠復(fù)位彈簧的作用關(guān)掉排氣閥口10。再旋轉(zhuǎn)旋鈕1，排氣閥座8的頂部與溢流汽缸4將脫開，閥座氣室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)。

其實，溢流減壓閥是靠擾流板的節(jié)流作用減壓，靠閥座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。為避免以上溢流式減壓閥徘出少量二氧化碳對周圍環(huán)境的污染，可選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。

當(dāng)減壓閥的輸出壓力較高或管徑較大時，用調(diào)壓彈簧直接調(diào)壓，則彈簧撓度必定過大，流量變化時，輸出壓力波動較大，閥的結(jié)構(gòu)寬度也將減小。為了擺脫這種劣勢，可選用先導(dǎo)式減壓閥。先導(dǎo)式減壓閥的工作原理與直動式的基本相似。先導(dǎo)式減壓閥所用的調(diào)壓二氧化碳，是由大型的直動式減壓閥供給的。若把大型直動式減壓閥裝在殼體內(nèi)部，則稱為內(nèi)部先導(dǎo)式減壓閥；若將大型直動式減壓閥裝在主殼體外部，則稱為外部先導(dǎo)式減壓閥。圖14—2所示為內(nèi)部先導(dǎo)式減壓閥的結(jié)布光，與直動式減壓閥相比，該閥提高了由噴管4、擋板3、固定節(jié)流孔9及氣室B所組成的噴管擋板放大環(huán)節(jié)。當(dāng)噴管與擋板之間的距離發(fā)生微小變化時，都會使B室中的壓力發(fā)生根顯著的變化，進(jìn)而導(dǎo)致閥座10有較大的位移，去控制氣閥6的上下聯(lián)通，使排氣閥口8開大或關(guān)小、提高了對銷子控制的靈敏度，即增加了穩(wěn)壓精度。

圖14—3所示為外部先導(dǎo)式減壓閥的主閥，其工作原理與直動式相似。在主閥門外部也有一個大型直動式減壓閥(圖中末示出)，由它來控制主閥。這些閥用于管徑在20mm以上，遠(yuǎn)距離(30m以內(nèi))、高處、危險處、調(diào)壓困難的場合。

定值器

定值器是一種高精度的減壓閥，主要適于壓力定值?，F(xiàn)在有兩種壓力尺寸的定值器：其氣源壓力分別為0．14MPa和0．35MPa，輸出壓力范圍分別為0—0．1MPa和0一0．25MPa。其輸出壓力波動不小于最大輸出壓力的1％，常適于還要供給準(zhǔn)確氣源壓力和訊號壓力的場合，如氣動試驗設(shè)備、氣動手動裝置等。

圖14—4所示為定值器的工作原理圖。它由三部份組成：1是直動式減壓閥的主閉部份；2是恒壓降裝置，相當(dāng)于一定差減壓閥。主要作用是使噴管得到穩(wěn)定氣源流量；3是噴管擋板裝置和調(diào)壓部份，起調(diào)壓和壓力放大作用，運用被它放大了的氣壓去控制主閥部份。

因為定值器具備調(diào)定、比較和放大的功能，因此穩(wěn)壓精度高。

定值器處于非工作狀態(tài)時，由氣源鍵入的壓縮空氣經(jīng)過濾膜1過濾后踏入A室和原配。主襯套19在彈簧20和氣源壓力作用下壓在噴嘴上，使A室與B室斷掉。踏入A室的氣流經(jīng)由閥口(又稱為活門)12至F室，再通過恒節(jié)流孔13升壓后，分別踏入G室和D室。因為這時仍未對閥座8加力，擋板5與噴管4之間的寬度較大，二氧化碳從噴管4流出時的氣流阻力較小，G室及D室的氣壓較低，閥座3及15保持原始位置。踏入只室的微量二氧化碳主要經(jīng)B室通過閥口2從進(jìn)氣口排出；另有一部份從輸出口排空。此刻輸出口無氣流輸出，由噴管流出而排空微量二氧化碳是維持噴管擋板裝置工作所應(yīng)當(dāng)?shù)?，因其為無性能氣量，因此希望其耗量越小越好。

定值器處于工作狀態(tài)時減壓閥，搖動搖桿7，壓下彈簧6并促進(jìn)閥座8連同擋板5一齊下移、擋板5與噴管4的寬度縮小，氣流阻力降低，使G室和D室的氣壓下降。閥座16在D室氣壓的作用下下移，將閥口2關(guān)掉，并向上推進(jìn)主襯套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，H室壓力上升并反饋到閥座8上，當(dāng)閥座8所受反饋斥力與彈簧力平衡時，定值器便輸出一定壓力的二氧化碳。當(dāng)鍵入壓力波動時，如壓力上升，B室和H室氣壓瞬時增高、使閥座8上移，致使擋板5與噴管4之間的寬度加強(qiáng)，G室和D室的氣壓升高。因為B室壓力增高，D室壓力升高，閥座15在壓差的作用下向下聯(lián)通，使主閥口減少，輸出壓力升高，直至穩(wěn)定到調(diào)定壓力上。之外，在鍵入壓力上升時，E室壓力和F室瞬時壓力也上升，閥座3在上下液位的作用下上移，關(guān)小穩(wěn)壓閥口12。因為節(jié)流作用增強(qiáng)，F(xiàn)室氣壓升高，仍然保持節(jié)流孔13的前后壓差恒定，故通過節(jié)流孔13的二氧化碳流量不變，使噴管擋板的靈敏度得到提升。當(dāng)鍵入壓力增加時，B室和H室的壓力瞬時衰退，閥座8連同擋板5因為受力平衡破壞而下移，噴管4與擋板5間寬度減少，G室和D室壓力上升，閥座3和15下移。閥座15下移使主閥口開度加強(qiáng)，使B室及H室氣壓下降，直至與調(diào)定壓力平衡為止。而閥座3下移，使穩(wěn)壓口12開大，F(xiàn)室氣壓上升，一直保持恒節(jié)流孔13前后壓差恒定。同理，當(dāng)輸出壓力波動時，將與鍵入壓力波動時得到同樣的調(diào)節(jié)。

因為定值器運用輸出壓力的反饋作用和噴管擋板的放大作用控制主閥，使其能對較小的壓力變化做出反應(yīng)，進(jìn)而使輸出壓力得到及時調(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、減壓閥的基本功耗

(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)壓彈簧的撓度有關(guān)。

(2)減壓閥壓力特征：它是指流量g為定值時，因鍵入壓力波動而導(dǎo)致輸出壓力波動的特點。輸出壓力波動越小，減壓閥的特征越好。輸出壓力應(yīng)當(dāng)高于鍵入壓力—定值才基本上不隨鍵入壓力變化而變化。

(3)減壓閥流量特征：它是指鍵入壓力—定時，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，輸出壓力的變化越小越好。通常輸出壓力越低，它隨輸出流量的變化波動就越小。

三、減壓閥的采用

按照使用要求選取減壓閥的類別和調(diào)壓精度，再依據(jù)所需最大輸出流量選擇其管徑。決定閥的氣源壓力時，應(yīng)使其小于最高輸出壓力0．1MPa。減壓閥通常安裝在分水濾氣器以后，油霧器或定值器之前，并留意不要將其進(jìn)、出口接反；閥不用時應(yīng)把旋鈕放松，以免閥座一直受壓變型而影響其功耗。

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