减压阀的工作原理（减压阀的工作原理及选用！）

减压阀的工作原理(减压阀的工作原理及选择！)

一、减压阀的工作原理

直动式安全阀

图14-1A显示了带有泄压阀的直动式泄压阀(简称泄压阀)的结构图。

具有压力P1的压缩空气体从左端输入，经阀口10节流，压力下降至P2输出。P2可以通过压力调节弹簧2和3进行调节。顺时针转动旋钮1，压缩弹簧2和3以及膜片5，向下移动滑阀8，并增大阀口10的开口，以增大P2。如果逆时针旋转旋钮1，阀口10的开口减小，P2相应减小。

如果P1瞬间上升，P2也会随之上升，这将增加隔膜气室6中的压力，隔膜5上产生的推力也会相应增加。这个推力会打乱原来力的平衡，使膜片5向上移动，少量的气流会通过溢流孔12和排气孔11排出。当膜片上移时，由于复位弹簧9的作用，阀芯8也上移，通过关闭入口阀10增加节流效果，使得输出压力下降，直到达到新的平衡，输出压力基本回到初始值。如果输入压力瞬间下降，输出压力也下降，膜片5下移，阀芯8下移，入口阀口10大开，节流作用减小，这样输出压力基本回到初始值。逆时针转动旋钮1。调节弹簧2和3放松，作用在膜片5上的气体推力大于压力调节弹簧的作用力，膜片向上弯曲，在复位弹簧的作用下关闭入口阀口10。当再次旋转旋钮1时，进气阀芯8的顶部将与溢流阀座4分离，隔膜气室6中的压缩空气体将通过溢流孔12和排气孔11排出，使阀门处于非输出状态。

总之，溢流减压阀通过进气口的节流作用降低压力，通过膜片受力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳定压力；通过调节弹簧可以在一定范围内改变输出压力。为防止溢流泄压阀以少量气体污染周围环境，可采用不带溢流阀的泄压阀(即普通泄压阀)，其符号如图14-1C所示。

先导减压阀

当减压阀输出压力较高或直径较大时，如果用调压弹簧直接调压，弹簧刚度必然过大。当流量变化时，输出压力波动较大，阀门的结构尺寸也会增大。为了克服这些缺点，可以采用先导式减压阀。先导减压阀的工作原理与直动阀基本相同。先导减压阀使用的压力调节气体由小型直动式安全阀提供。如果小型直动式安全阀安装在阀体内，则称之为内先导减压阀；如果一个小型直动式安全阀安装在主阀体外部，它被称为外部先导减压阀。图14-2是内部先导减压阀的结构图。与直动式溢流阀相比，该阀有一个加大的喷嘴挡板，由喷嘴4、挡板3、固定节流孔9和气室B组成，当喷嘴与挡板之间的距离稍有变化时，B室内的压力就会发生明显的变化，从而使膜片10产生较大的位移，从而控制阀芯6的上下运动，使入口阀口8打开或关闭，提高阀芯控制的灵敏度，即提高稳压精度。

图14-3所示为外置先导减压阀的主阀，其工作原理与直动减压阀相同。在主阀体外还有一个小的直动式安全阀(图中未示出)，它控制主阀。这种阀门适用于直径20mm以上、长距离(小于30m)、高处、危险场所和压力调节困难的场合。

定值装置

设定装置为高精度减压阀，主要用于压力设定。目前有两种压力调节器:气源压力为0.14 MPa和0.35MPa，输出压力范围为0—0.1 MPa和0—0.25MPa，其输出压力波动小于最大输出压力的1%，常用于气动实验设备、气动自动装置等需要提供精确气源压力和信号压力的场合。

图14-4显示了设定装置的工作原理图。它由三部分组成:1 .直动式泄压阀的主要和关闭部分；2是恒压降装置，相当于一定的压差减压阀。主要作用是使喷嘴获得稳定的气源流量；3是喷嘴挡板装置和压力调节部分，起到压力调节和压力放大的作用，利用其放大的空气压力来控制主阀部分。

由于设置装置具有设置、比较和放大功能，稳压精度高。

当设定装置处于非工作状态时，由气源输入的压缩空气体经过滤器1过滤后进入A室和主室。主阀芯19被弹簧20和空气压力压在阀座上，使得腔室A和腔室B断开。进入腔室A的气流通过阀口(也称为阀)12到达腔室F，并在通过恒定节流孔13减压后，分别进入腔室G和腔室D。此时，由于隔膜8未受力，挡板5和喷嘴4之间的距离较大，当气体从喷嘴4流出时，气流的阻力较小，G室和D室中的气压较低，隔膜3和15保持其原始位置。进入B室的微量气体主要通过阀口2从排气口排出；另一部分从出口空排出。此时输出口没有气流输出，喷嘴排出空微量气体是维持喷嘴挡板装置运行所必需的。因为是反应性用气，所以希望用量越小越好。

当设定装置处于工作状态时，转动手柄7，按压弹簧6，将膜片8连同挡板5一起向下推，挡板5与喷嘴4之间的距离减小，气流阻力增大，从而使G腔和D腔内的气压增大。膜片16在D腔内气压的作用下向下移动，关闭阀口2，向下推动主阀芯19打开阀口，压缩空气体通过B腔和H腔从输出口输出。同时，H室中的压力上升并反馈到隔膜8。当膜片8上的反馈力与弹簧力平衡时，定值装置输出一定压力的气体。当输入压力波动时，例如压力升高，腔室B和腔室H中的空气压力瞬间增加，导致隔膜8向上移动，导致挡板5和喷嘴4之间的距离增加，腔室G和腔室D中的空气压力降低。随着腔室B中的压力增加，腔室D中的压力降低，隔膜15在压力差的作用下向上移动，从而主阀端口降低，输出压力降低，直到达到设定压力。此外，当输入压力升高时，E腔中的压力和F腔中的瞬时压力也升高，隔膜3在上下压差的作用下向上移动，关闭稳压阀口12。随着节流作用的加强，F腔内的压力下降，节流孔13前后的压力差始终保持恒定，因此通过节流孔13的气体流量不变，喷嘴挡板的灵敏度提高。当输入压力降低时，腔室B和H中的压力立即降低，并且隔膜8和挡板5由于力平衡破坏而向下移动。喷嘴4和挡板5之间的距离减小，室G和D中的压力上升，隔膜3和15向下移动。隔膜15向下移动以增加主阀口的开度，使得B室和H室中的空气压力上升，直到与设定压力平衡。隔膜3向下移动，从而稳压口12打开，F腔中的气压上升，恒定节流孔13的前后压差总是保持恒定。同样，当输出压力波动时，它将得到与输入压力波动时相同的调整。

由于定值装置是通过输出压力的反馈作用和喷嘴挡板的放大作用来控制主阀的，所以能对微小的压力变化作出反应，从而及时调整输出压力，使出口压力保持基本稳定，即定值和稳压精度高。

二、减压阀的基本性能

(1)压力调节范围:指减压阀输出压力P2的可调范围，在此范围内要求规定的精度。压力调节范围主要与压力调节弹簧的刚度有关。

(2)压力特性:指流量G为定值时，输入压力波动引起输出压力波动的特性。输出压力波动越小，减压阀的特性越好。输出压力必须低于输入压力——定值基本不会随输入压力变化。

(3)流量特性:指输入压力-定时，输出压力随输出流量G变化的持续性，当流量G变化时，输出压力变化越小越好。一般来说，输出压力越低，其随输出流量变化的波动越小。

三。减压阀的选择

根据应用要求选择减压阀的类型和调压精度，然后根据所需的最大输出流量选择其直径。确定阀门的气源压力时，应大于0.1MPa的最大输出压力，一般减压阀安装在滤水器之后，油雾装置或定值装置之前，注意不要将其进出口接反；阀门不使用时，旋钮要放松，以免隔膜经常受压变形，影响性能。