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最新资讯在气动技术中,空气过滤器、减压阀和油雾器称为气动三大件,减压阀是其中不可缺少的一部分。本文主要介绍设计心得,关于设计理论、计算公式等方面由于有众多书籍详细介绍,因此本文并不过多涉及。
气动减压阀也叫调压阀,是将较高的进口压力调节并降低到要求的出口压力,并能保证出口压力稳定,即起到减压和稳压作用。气动减压阀按压力调节方式,有直动式减压阀和先导式减压阀,后者适用在较大通径的场合,两者的调压原理相似,因此这里只介绍直动式减压阀。
1.直动式减压阀的工作原理
直动式减压阀是用调节钮直接调节调压弹簧来改变阀的出口压力,有活塞式和膜片式两种。这里只介绍最常用的膜片式减压阀。膜片式减压阀适合通径小于20毫米,输出压力为0-0. 63MPa的情况下,较大通径或较大输出压力由于需要调压弹簧的刚性太大,调节比较困难,一般采用先导式减压阀。
压力为Pl的压缩空气,由左端输入经阀口节流后,压力降为P2输出。P2的大小口'由主调压弹簧4进行调节。拉起并顺时引旋转主调压旋钮6,主调压弹簧4被压缩,推动膜片组合3和调压柱8下移,推动阀芯10,增大阀口开度使P2增大。出口压力气体经反馈导管2进入膜片室,在膜片组合3上产生一个向上推力。当此推力与主调压弹簧力平衡时,出口压力便稳定在一定值。若反时针旋转主调压旋钮6,阀口的开度减小,P2随之减小。
若进口压力有波动,例如Pl瞬时升高,则出口压力P2也随之升高,通过反馈导管2使膜片室内压力升高,在膜片组合3上产生的推力相应增大,此推力破坏了原来力的平衡,使膜片组合3向上移动,溢流孔打开,有少部分溢流气体经溢流孔、排气孔排出。在膜片组合3上移的同时,靠复位弹簧l的作用,使调压柱8上移,阀口开度减小,节流作用增大,使出口压力回降,溢流孔关闭,达到新的平衡,输出压力基本又恢复原值。若输入压力瞬时下降,输出压力也下降、膜片组合3和调压柱8随之下移,阀口开度加大,节流作用减小,使输出压力也基本回到原来值。
若进口压力不变,输出流量变化,使出口压力P2发生波动(增高或降低)时,依靠溢流孔的溢流作用和膜片组合3上力的平衡作用推动调压柱8上下移动,仍能起到稳压作用。
当输出流量为零时,出口压力经过反馈导管2进入膜片室,推动膜片组合3上移,调压柱8在复位弹簧1的推动下上移,阀口关闭,保证出口压力恒定。当输出流量很大时,高速气流使反馈导管2处产生负压,吸出膜片室内的部分气体使膜片室压力下降,阀口开度加大,仍然叫以保持膜片上的力平衡。
如果逆时针旋转主调压旋钮6,使主调压弹簧4的变形不断减小,气体作用在膜片组合3上的推力大于调压弹簧的作用力,膜片组合3上移,靠复位弹簧1的作用逐渐关闭阀口。膜片室中的压缩空气经溢流孔、排气孔不断排出,直至阀处于无输出状态,出口压力降为零。
溢流式减压阀是靠阀口的节流作用减压,靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳压;调节主调压弹簧即叫使输出压力在一定范围内改变。
溢流式减压阀经常用于一次侧负载变动的场合,如进行频繁调整的场合、二次侧有容器(如气缸)的场合。在使用过程中,由于经常要从溢流孔排出少量气体,因此不适用于工作介质为有害气体或食品等行业的气路中。