减压阀 安全阀 顺序阀
2013-02-22 23:02:48 来源：SH
气动压力控制阀(Pneumatic pressure control valves)
气动压力控制阀在气动系统中主要起调节、降低或稳定气源压力、控制执行元件的动作顺序、保证系统的工作安全等作用。
13.1.2.1 气动压力控制阀的分类
气动压力控制阀分为减压阀（调压阀）、顺序阀、安全阀等。
13.1.2.2 常用的气动压力控制阀
1．减压阀
减压阀是气动系统中的压力调节元件。气动系统的压缩空气一般是由压缩机将空气压缩，储存在储气罐内，然后经管路输送给气动装置使用，储气罐的压力一般比设备实际需要的压力高，并且压力波动也较大，在一般情况下，需采用减压阀来得到压力较低并且稳定的供气。
减压阀按调节压力的方式分为直动式和先导式两种。
（1）直动式减压阀
图13.16为直动式减压阀的结构原理。输入气流经P1 进入阀体，经阀口2节流减压后从P2口输出，输出口的压力经过阻尼孔4进入膜片室，在膜片上产生向上的推力，当出口的压力P2瞬时增高时，作用在膜片上向上的作用力增大，有部分气流经溢流口和排气口排出，同时减压阀芯在复位弹簧1的作用下向上运动，关小节流减压口，使出口压力降低；相反情况不难理解。调解手轮8就可以调节减压阀的输出压力。
采用两个弹簧调压的作用是调节的压力更稳定。
（2）先导式减压阀
如图13.17为某先导式减压阀的结构原理图。与直动式减压阀相比，该阀增加了由喷嘴10、挡板11、固定节流孔5及气室所组成的喷嘴挡板放大环节。当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时，就会使气室中的压力发生很明显的变化，从而引起膜片6有较大的位移，去控制阀芯4的上下移动，使进气阀口3开大或关小，提高了对阀芯控制的灵敏度，也就提高了阀的稳压精度。
（3）定值器
定值器是一种高精度的减压阀，主要用于压力定值。图13.18为定值器的工作原理图。它由三部分组成：一是直动式减压阀的主阀部分；二是恒压降装置，相当于一定差值减压阀，主要作用是使喷嘴得到稳定的气源流量；三是喷嘴挡板装置和调压部分，起调压和压力放大作用，利用被它放大了的气压去控制主阀部分。由于定值器具有调定、比较和放大的功能，因而稳压精度高。
定值器处于非工作状态时，由气源输入的压缩空气进人A室和E室。主阀芯2在弹簧1和气源压力作用下压在截止阀座3上，使A室与B室断开。进人E室的气流经阀口（又称为活门7）进至F室，再通过节流孔5降压后，分别进人G室和D室。由于这时尚未对膜片12加力，挡板5与喷嘴4之间的间距较大，气体从喷嘴10流出时的气流阻力较小，C室及D室的气压较低，膜片8及4皆保持原始位置。进人H室的微量气体主要部分经B室通过溢流口从排气口排出；另有一部分从输出口排空。此时输出口输出压力近似为零，由喷嘴流出而排空的微量气体是维持喷嘴挡板装置工作所必须的，因其为无功耗气量，所以希望其耗气量越小越好。
定值器处于工作状态时，转动手柄14压下弹簧13并推动膜片12连同挡板11一同下移，挡板11与喷嘴10的间距缩小，气流阻力增加，使C室和D室的气压升高。膜片4在D室气压的作用下下移，将溢流阀口关闭，并向下推动主阀芯2，打开阀口，压缩空气即经 B室和H室由输出口输出。与此同时，H室压力上升并反馈到膜片12上，当膜片12所受的反馈作用力与弹簧力平衡时，定值器便输出一定压力的气体。
当输入的压力发生波动，如压力上升，若活门、进气阀芯2的开度不变，则B、F、H室气压瞬时增高，使膜片12上移，导致挡板11与喷嘴10之间的间距加大，C室和D室的气压下降。由于B室压力增高，D室压力下降，膜片4在压差的作用下向上移动，使主阀口减小，输出压力下降，直到稳定在调定压力上。此外，在输入压力上升时，E室压力和F室瞬时压力也上升，膜片8在上下压差的作用下上移，关小活门口7。由于节流作用加强，F室气压下降，始终保持节流孔5的前后压差恒定，故通过节流孔门的气体流量不变，使喷嘴挡板的灵敏度得到提高。当输入压力降低时，B室和H室的压力瞬时下降，膜片12连同挡板11由于受力平衡破坏而下移，喷嘴10与挡板11间的间距减小，C室和D室压力上升，膜片8和4下移。膜片4的下移使主阀口开度加大，B室及H室气压回升，直到与调定压力平衡为止。而膜片8下移，开大活门口，F室气压上升，始终保持节流孔5前后压差恒定。
同理，当输出压力波动时，将与输入压力波动时得到同样的调节。
由于定值器利用输出压力的反馈作用和喷嘴挡板的放大作用控制主阀，使其能对较小的压力变化作出反应，从而使输出压力得到及时调节，保持出口压力基本稳定，定值稳压精度较高。
2．顺序阀
顺序阀是根据入口处压力的大小控制阀口启闭的阀。目前应用较多的是单向顺序阀。如图13.19为单向顺序阀的结构原理。当气流从P1口进入时，单向阀反向关闭，压力达到顺序阀弹簧6调定值时，阀芯上移，打开P、A通道，实现顺序打开；当气流从P2口流入时，气流顶开弹簧刚度很小的单向阀，打开P2、P1通道，实现单向阀的功能。
3．安全阀
气动安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时，打开安全阀保证系统的安全。安全阀在气动系统中又称溢流阀。
其结构型式很多，这里仅介绍几例。如图13.20a为直动截止式安全阀结构原理，当压力超过弹簧的调定值时顶开截止阀口；图13.20b 为直动膜片式安全阀结构原理；图13.21为气动控制先导式安全阀的结构原理图。它是靠作用在膜片上的控制口气体的压力和进气口作用在截止阀口的压力进行比较来进行工作的。
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