减压阀的分类、工作原理

减压阀是自能源（依靠管路介质的本身能量进行工作）压力调节装置中的一种形式。它能将进口压力降低至某一需要的出口压力，并当负荷（流量）及进口压力变动时，能自动地保持出口压力基本不变（仅在一个极小的允许范围内稍有变动）。

减压阀可分为直接作用式和副阀式两大类。直接作用式的敏感膜片检测到被调压力pc的变化量后，未经放大便直接用来推动阀盘；副阀式减压阀（定压载荷除外）则把检测到的丸的变化量，经放大为动力腔压力PU的变化，然后通过动力活塞或膜片推动主阀盘。

副阀式减压阀是由任意结构的两只直接作用式减压阀叠加而成的。根据动力腔的载荷压力变化与否， 分为定压载荷和变压载荷两种。每种根据副阀向动力腔注入介质或从动力腔引出介质又可分为注入式和引流式两种。减压阀的各种分类方法，见表13-1。

如图13-1所示，在重量载荷作用下，阀开启。 进口压力为P的介质经阀座节流后，压力降为pc。 压力A：经反馈孔“a”引至膜片下方[图13-1 （a）] 或者直接作用于膜片下方[图13-1 （b）]，于是在膜片上产生一个向上的力，使阀盘上移，阻止久继续上升。当此力与载荷重力平衡时，阀盘停止移动。此时阀后压力对应于一定的pc并且流量达某一值。调节重力的大小即可获得所需的减压压力A。当工况变动时，例如出口流量增加，将引起A：压力降低， 平衡即遭破坏，膜片在重力的作用下下移并开启阀盘，使A：升至原来值[对于图13-1 （a）]与重力重新建立平衡。所以在任何平衡工况下，A恒为常数。 这种情况称无差调节。对于图13-1 （b）,由于阀弹簧的存在，当阀的开度变化时，弹簧力也随之而变。故工况变化后，在新的平衡状态下，久不能地回至原来数值。此种情况称为有差调节。一般减压阀均为有差调节。

如图13-2所示，其基本原理与重力式相同。由

于用调节弹簧代替重力给阀加载并具有阀弹簧，故属有差调节。

13.3.3弹簧载荷、半封闭、反作用式减压阀

如图13-3所示，其基本原理同前。膜片中心有一小孔与阀杆端部构成一密封副，正常工况下，由于介质对阀盘的作用力之和冋调节弹簧力与介质在膜片上的作用力之和方向相反，使膜片与阀杆互相压紧， 保证了此密封副的密封。当出口需要的流量突然大幅 度下降，阀盘的动作由于惯性而滞后，或出口流量为零，而阀座处的密封性欠佳以及旋松调节弹簧而降低整定压力时，均会使出口压力过大超过整定值。此时膜片被向上抬起并与阀杆脱离接触，从而把低压腔的多余介质排入大气。这一作用类似安全阀，但不同于安全阀。因为安全阀的动作是当压力超过额定值时， 阀盘骤然开启，其目的是保证管路或设备的安全而不保证管路被调压力。而上述减压阀的半封闭装置的目的是为了获得较为的压力调节。

将变动，从而由于气室容积的变化使外也发生变化， 故也属有差调节。针阀b可将气室的介质排入大气或如虚线所示引入低压腔。

实际上气囊是一个气体弹簧。只要气囊的容积足够大，气体弹簧的刚度就足够小。刚度越小则阀的静态性能越好，所以气囊式减压阀较弹簧载荷式减压阀具有较好的静态性能。但气囊式减压阀只能用于气体介质并受环境温度及气囊漏气的影响。为了克服这些缺点，可以用一副阀代替针阀a，于是就构成了定压载荷的副阀式减压阀。

13.3.5定压载荷、注入式、全封闭、副阀式减压阀

如图13-5所示，所有副阀式减压阀均由两只直接作用式减压阀叠加而成。其中之一作副阀，用以调节另一作主阀的减压阀的载荷。图13-5所示的副阀式减压阀是以一弹簧载荷、全封闭、反作用式减压阀作副阀，其出口压力pc即主阀的载荷压力。调节副 阀的调节弹簧可获得不同的主阀载荷压力外。副阀的作用可视为主阀的调节弹簧或气囊式减压阀的供气针阀a （把动力腔看做气囊），则此副阀式减压阀的工作原理与气囊式减压阀相同。

动力腔的载荷压力由副阀提供，动力腔内介质经节流孔J流至低压腔，处于流动平衡状态，所以能自动补偿环境温度变化及动力腔渗漏所造成的对外的影响，因此其动态性能优于气囊式。此外，动力腔的压力由副阀和节流孔J保证，所以也适用于蒸汽介质 和液体介质。

因主阀的载荷压力仅取决于副阀的整定值，主阀出口压力的变化并不被副阀膜片所检测，然后通过副阀反映为主阀载荷压力外的变动，故称为定压载荷。但并非说载荷压力不变。由于A的变化将引起主阀动力膜片的移动，从而压缩或扩张动力腔的容积以及pc本身的变化都会破坏节流孔的流量平衡，并使外发生某些相应的变化（因为副阀是有差调节）。另外勿的变化会破坏副阀力的平衡，所以会引起Ph的变化。

如图13-6所示，其基本原理同图13-5。因副阀 膜片能直接感受的变化，从而通过副阀的动作反映载荷压力外的变化，故称为变压载荷。所以，副阀不仅起到主阀调节弹簧的作用，同时还具有将 的变化量（AA）变为外的变化量（A外）的放大作用。例如久降低时，活塞向上作用力减小，主阀开启（和直接作用式时情况相同）。同时，副阀的敏感膜片检测到pc的变化后，使副阀瓣开启，从而外增加，协助打开主阀瓣。所以其调节性能优于定压载荷的副阀式减压阀。活塞与本体间环形间隙的作用相当于图13-5的节流孔J。

如图13-7所示，其基本原理同图13-6相似。不同点在于：图13-6中用副阀控制进入动力腔介质的多少来控制外，称为注入式；图13-7中用副阀控制从动力腔排入低压腔的介质的多少来控制外，故称引流式。进入动力腔的介质多少是通过节流阀定量供给的。

图13-6在任何工况下均无介质外泄。图13-7在 正常工况时，p、pc、ph和弹簧力相互作用，使动力膜片中心的小孔被主阀杆的锥端所密封，无介质外泄。当零工况时，主阀处于关闭位置，而副阀在久的作用下仍然处于开启状态。于是A：逐渐升高，动 力膜片两边的压力差外一久逐渐减小，当外一减小到一定程度时，动力膜片在弹簧的作用下向上抬起。将低压腔中的多余介质经动力膜片中心的小孔和两片动力膜片间的间隙排至大气。

来源：上海自动化仪表销售网（www.40017.net）

来源：http://www.40017.net/info/jishu_53f6daab08f2bbce.html