活塞式减压阀结构性能的分析与探讨_吴政
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活塞式减压阀工作原理
活塞式减压阀是一种常见的减压装置,其工作原理基于力平衡原理。
下面将详细介绍其工作原理。
活塞式减压阀通常由阀体、活塞、弹簧和调节螺母等部件组成。
其主要工作原理如下:
1. 当介质压力超过设定压力时,介质通道中的介质压力作用在活塞上。
2. 活塞受到介质压力的作用下压,同时通过阀体上的通道将介质压力传导到活塞底部。
3. 这个通道的直径通常较小,因此所产生的力较小。
4. 弹簧的另一端施加相反的力,将活塞上抬,缓慢关闭减压阀门。
5. 弹簧的压力和活塞底部的压力相平衡时,活塞停止上升,减压阀处于关闭状态。
6. 当介质压力下降时,弹簧的力将活塞向下推,打开减压阀门。
7. 通过适当调整调节螺母,可以改变弹簧的压力,从而改变减压阀的工作压力范围。
通过以上工作原理,活塞式减压阀在超过设定压力时自动关闭,
保证了系统内部介质压力在安全范围内。
同时,由于活塞式减压阀的结构相对简单,维修和更换零件也较为方便。
活塞式蒸汽减压阀的工作原理:
该类型的减压阀集两种阀“导阀和主阀”于一体。
导阀的设计与直接作用式减压阀类似。
来自导阀的排气压力作用在活塞上,使活塞打开主阀。
如果主阀较大,无法直接打开时,这种设计就会利用入口压力打开主阀。
因此,这种类型的减压阀,与直接作用式减压阀相比,在相同的管道尺寸下,容量和精确度(+/-5%)更高。
与直接作用式减压阀相同的是,减压阀内部感知压力,无须外部安装传感线。
减压阀是一种自动降低管路工作压力的专门装置,它可将阀前管路较高的水压减少至阀后管路所需的水平。
减压阀广泛用于高层建筑、城市给水管网水压过高的区域、矿井及其他场合,以保证给水系统中各用水点获得适当的服务水压和流量。
鉴于水的漏失率和浪费程度几乎同给水系统的水压大小成正比,因此减压阀具有改善系统运行工况和潜在节水作用,据统计其节水效果约为30%。
减压阀的构造类型很多,以往常见的有薄膜式、内弹簧活塞式等。
减压阀的基本作用原理是靠阀内流道对水流的局部阻力降低水压,水压降的范围由连接阀瓣的薄膜或活塞两侧的进出口水压差自动调节。
近年来又出现一些新型减压阀,如定比式减压阀,其构造原理如图14.2-2所示。
定比减压原理是利用阀体中浮动活塞的水压比控制,进出口端减压比与进出口侧活塞面积比成反比。
这种减压阀工作平稳无振动;阀体内无弹簧,故无弹簧锈蚀、金属疲劳失效之虑;密封性能良好不渗漏,因而既减动压(水流动时)又减静压(流量为0时);特别是在减压的同时不影响水流量。
外形尺寸(PN1.6-4.0)
2、外形尺寸(PN6.4-16.0)。
45mpa活塞式减压阀技术条件
1. 适用范围
本技术条件适用于45mpa及以下介质压力的活塞式减压阀。
2. 结构和工作原理
2.1 该减压阀采用活塞式结构设计,主要由阀体、活塞、弹簧、导向套等组成。
2.2 当进口压力超过设定值时,活塞受压力作用向上运动,打开排出口,多余的介质排出,从而使出口压力保持在设定值。
3. 技术性能要求
3.1 设计压力:45mpa
3.2 工作介质:液体、气体或蒸汽
3.3 阀门整体密封性能优良
3.4 稳定性好、启闭灵敏可靠
3.5 结构紧凑、重量轻
3.6 维修方便
4. 材料要求
4.1 阀体、活塞等承压部件材料应耐受高压和工作介质的腐蚀。
4.2 弹簧材料应具有良好的抗蠕变性能。
5. 试验和检验
5.1 每只减压阀均应进行水压试验,试验压力为最高工作压力的1.5倍。
5.2 检验合格后加施产品标识,包括型号、工作压力范围、生产批号等。
6. 包装和运输
减压阀应采取防潮、防锈、防碰撞的包装方式,符合长途运输要求。
以上为45mpa活塞式减压阀主要的技术条件,具体数据和要求可根据实际使用需求进行调整和补充。
浅析活塞式压缩机气阀故障及设计分析【摘要】活塞式压缩机被应用于国民经济的各个行业,对于国民经济的发展起着重要的作用。
本文对压缩机进行了概述,并简要的减少了气阀,在分析其使用故障的基础上,探讨了防范故障的措施。
【关键词】活塞式压缩机;设计;气阀故障;防范措施压缩机是一种目前被广泛使用的用于压缩气体来提高气体压力的一种机械设备。
他已经应用到国民经济的各个行业和领域内,对与各个行业的发展以及国民经济的发展有着重要的作用和意义。
气阀是压缩机的一个重要组成部件,直接影响着压缩机的使用效率和使用质量。
本文根据作者多年的从业敬业,就活塞式压缩机的气阀故障和气阀的设计进行探析。
一、压缩机的概述及工作原理压缩机主要是用来对气体进行压缩,来提高气体压力的一种机械设备,根据压缩机的压缩原理,可以将其分为容积式压缩机和速度式压缩机这两大类。
容积式压缩机主要是通过将气体直接压缩而减小气体的容积、提高气体压力的机械,这种压缩机一般具有装盛气体的大气刚和压缩气体的活塞。
对容积式压缩机再进行分类,根据其活塞运动方式的不同,又可以分为往复活塞式以及回转活塞式这两种。
活塞式压缩机在压缩机的圆筒形的汽缸中具有一个可以往复运动的活塞,在气缸上装有控制进气和排气的阀门。
在活塞进行往复的运动时,气缸内的溶剂就会呈现周期式的变化,正是通过这种变化来实现气体的压缩、进气以及排气。
相比起其他形式的压缩机,活塞式的压缩机不管其流量的大小,都可以达到所要求的压力,并且热效率较高,气体量在进行调节的时候不会导致排气压力的大幅度改变。
但是,这种活塞式的压缩机其体积比较大而且质量较重,单机的排量通常要小于500m3/min,而且其结构也较为的复杂,存在很多易损坏部件,一旦维修工作量也是相当可观的。
二、气阀的分类以及使用要求气阀是活塞式压缩机的一个重要的部件,气阀性能的好坏直接影响着压缩机的运行可靠性和使用经济性。
在一般的使用条件下,对于气阀的使用要求主要有:首先是要具备很好的使用寿命,不可以因为阀片或者是弹簧的损坏而导致压缩机的突然停止运行;其次是在气体通过气阀的时候,其能量的损失越小越好,这样有利于减少活塞式压缩机对于动力的消耗,这种对于长时间固定的连续运行的压缩机影响更为突出;第三是气阀在关闭的时候要具备很好的密封性能,这样会减少气体泄露;第四是气阀运动时引起的余隙容积应该要尽可能的小,便于提高气缸的容积效率;第五是在阀片进行开启和闭合的时候,其动作应该要迅速,而且开启状态要完全的开启,这样会提高机器的使用效率并且也会延长机器的使用寿命。
活塞式减压阀结构及工作原理
1结构
活塞式减压阀是一种能够根据输入压力自动调节输出压力的阀门,包括主体、气室、活塞、弹簧等部分。
主体是由进出口和减压室组成的一体化结构,减压室的底部也是进口,通过主体进行压力进入与输出。
气室位于主体上部,气室内气体的压力与主体内的压力关联,活塞运动受气室内部气压的影响。
活塞上部设有一个头部,与气室之间由防爆盖板相隔的深孔连接,活塞在运动过程中通过此孔与气室通气,使得在气室内的气体在调节压力的同时也起到缓冲作用。
弹簧安装在活塞下部,颠簸物料在起伏沉降流动过程中,弹簧通过压缩或释放控制活塞的运动,全过程完成了减压处理。
2工作原理
活塞式减压阀根据气室内部的压力,通过调节进口的压力,以达到减小输出压力的效果。
当进口压力大于减压阀设定的减压值时,进口压力通过主体通入减压室,活塞受到上面气室内压力的作用,应用杠杆原理向上运动,
减压室供气口上的压力减小,减小流量进入减压室,从而使减压室的压力下降,继而输出口压力也随之降低。
当减缓压力达到设定的值时,由于弹簧的作用力和气室的压力,输出口压力被锁定维持在减压值,此时进口中的压力超过压力输出口压力时,如从进口侧压力降低,压缩弹簧作用,让活塞向下运动,减压室内压力下降,输出口的气压也下降,直至与进口压力平衡。
活塞式减压阀有着广泛的应用场景,例如在输送颗粒物料的过程中,可以通过调整减压阀的设定,保证颗粒从输送管道中黏附脱落不至于严重,减缓颗粒的损伤和破碎。
同时,由于减压级别的有效控制,减压阀的稳定性和可靠性也得到了进一步提升。
ZJY46H型活塞式减压阀与差压膜片式减压阀性能对比湘潭中基电站辅机制造有限公司主题词:活塞式减压阀、差压膜片式减压阀、结构对比、工作原理、性能、减压比、工作噪音、两级减压1、结构1.1、ZJY46H型活塞式减压阀ZJY46H型活塞式减压阀由主阀和反馈系统组成。
主阀由内锁定安全拉杆、主弹簧、活塞、缸、阀杆、节流锥组成。
反馈系统由活塞式控制阀和射流泵组成。
为保证减压阀工况的连续性,反馈系统为两套,互为备用。
减压阀的自我安全保护为内锁定安全拉杆和反馈系统的反冲污。
(图二)(图一)1.2、差压膜片式减压阀某进口差压膜片式减压阀由主阀和反馈系统组成。
主阀主要由膜片、阀杆、阀盘、导向爪组成。
反馈系统由膜片式控制阀组成。
2、工作原理2.1、ZJY46H 型活塞式减压阀如图三所示:P 1是高压、P 2是低压。
当系统充水时,经反馈系统控制阀的自动调节由主弹簧和活塞下方形成压力的平衡,从而使主阀节流锥形成一个合适于P 2的环形过流面积,水流自上而下顺阀杆形成稳定的环形出流。
当P 1压力或P 2流量改变时,反馈系统控制阀相应改变活塞下方压力参数,并由射流泵修正,从而改变节流锥的环形过流面积,从而使P 2值稳定。
(图三) (图四)内锁定系统形成对P 2值的保护;反冲排污形成对控制阀的保护;双反馈系统形成控制系统的互为备用。
2.2、差压膜片式减压阀如图四所示:P 1是高压、P 2是低压。
当系统充水时,经反馈系统控制阀的自动调节在膜片的上下方形成差压,从而使主阀盘形成一个合适于P2的过流面积,由于结构和导向爪的原因,水流自下而上冲击阀盘形成多孔出流,从而得到一个低压的P2值。
该阀无自我保护装置。
当P1压力或P2流量改变时,膜片式导阀相应改变活塞下方压力参数,并由射流泵修正,从而改变膜片的上下方的差压,导致阀盘相应面积的改变,从而使P2值稳定。
3、性能对比减压阀的性能主要是指压力特性和流量特性。
要求当进口压力P1值变化或者流量变化时,要求P2值不变。
活塞式减压阀工作原理一、引言活塞式减压阀是一种广泛应用于工业领域的减压装置,其主要作用是在管道系统中控制流体的压力,以保护设备和管道系统不受高压或低压的影响。
本文将详细介绍活塞式减压阀的工作原理,包括结构组成、工作过程和应用范围等方面。
二、结构组成活塞式减压阀由以下部分组成:1. 阀体:阀体是活塞式减压阀的主要部件,通常由铸铁或钢材料制成。
其内部设计有一个圆柱形腔室,两端分别连接进口和出口管道。
2. 活塞:活塞是活塞式减压阀的核心部件,通常由不锈钢或铜材料制成。
其形状为圆柱形,并且与阀体内腔室相吻合。
在活塞上还设置有一个密封垫圈,以确保密封性能。
3. 弹簧:弹簧是控制活塞运动的关键部件。
当管道中的流体压力超过设定值时,弹簧会发挥作用,将活塞压缩,并使其从阀座上脱离,以达到减压的目的。
4. 调节螺母:调节螺母是控制弹簧紧度的部件。
通过旋转调节螺母,可以改变弹簧的压缩程度,从而调整减压阀的工作压力范围。
5. 进口和出口管道:进口和出口管道分别连接到阀体两端,并与管道系统相连。
进口管道通常连接到高压侧,而出口管道则连接到低压侧。
三、工作过程活塞式减压阀的工作过程如下:1. 初始状态:当管道中的流体处于正常工作状态时,活塞式减压阀处于关闭状态。
此时,弹簧将活塞推向阀座上,并将进口和出口管道隔离开来。
2. 压力升高:当管道中的流体压力升高时,超过了设定值时,弹簧会发挥作用,并将活塞向下推动。
此时,流体通过进口管道进入阀体内部,在活塞上形成一定的压力差。
3. 减小流量:当流量逐渐减小时,活塞开始向上移动,并重新与阀座接触。
此时,进口和出口管道再次隔离开来,流体压力得到控制。
4. 压力下降:当管道中的流体压力下降时,弹簧会将活塞重新推向阀座上,并将进口和出口管道隔离开来。
此时,活塞式减压阀恢复到初始状态。
四、应用范围活塞式减压阀广泛应用于各种工业领域,特别是在化工、石油、冶金、电力等行业中。
其主要作用是控制流体的压力,在保护设备和管道系统方面发挥着重要的作用。
活塞式蒸汽减压阀工作原理宝子,今天咱们来唠唠活塞式蒸汽减压阀这玩意儿的工作原理,可有趣儿啦。
咱先得知道啥是活塞式蒸汽减压阀哈。
你看啊,在蒸汽的世界里,压力有时候可调皮了,一会儿高一会儿低的。
这活塞式蒸汽减压阀呢,就像是一个超级管理员,专门来管这个蒸汽压力的事儿。
这减压阀里面有个活塞,这活塞就像是个小门卫。
当蒸汽从入口进来的时候,就像一群小怪兽想要冲进一个城堡。
如果这时候蒸汽压力太大,就好比小怪兽太多太猛啦。
那这个活塞就开始发挥作用喽。
你想啊,活塞的上面和下面都受到压力的作用。
当进口的蒸汽压力特别大的时候,这个压力就会推着活塞往下走。
这活塞往下走可不是瞎走的哦,它下面连着一些小部件呢。
就好像活塞是个小队长,带着一群小伙伴一起行动。
当活塞往下走的时候,它就会让蒸汽通过的通道变小。
这就好比是城堡的门本来开得大大的,突然来了太多小怪兽,小门卫就把大门关小一点,这样进来的小怪兽就不会那么多那么猛啦。
通过把通道变小,蒸汽的压力就会降下来。
这时候,从减压阀出口出去的蒸汽压力就变得比较合适啦,不会像刚进来的时候那么“横冲直撞”。
而且哦,这个活塞式蒸汽减压阀还特别聪明呢。
它能根据不同的压力情况自动调整。
比如说,如果进口的蒸汽压力稍微小了一点,那活塞就不会被压得那么狠啦。
它就会往上抬一抬,这样蒸汽通过的通道就会变大一点。
就好像小怪兽少了一些,小门卫就把大门再开大一点,让合适数量的小怪兽进去。
再说说这个减压阀里面的密封件。
这些密封件就像是小卫士的铠甲,要把活塞周围保护得严严实实的。
要是密封不好,蒸汽就会偷偷溜走,那这个减压阀可就不能好好工作啦。
就像小门卫要是铠甲破了个洞,小怪兽就会从旁边溜进去,那可就乱套了。
还有啊,这个活塞式蒸汽减压阀的弹簧也很重要呢。
弹簧就像是个小助手,它会给活塞一个相反的力。
当蒸汽压力推着活塞往下的时候,弹簧就会说:“你别太过分啦,我还得拉着你呢。
”这个弹簧的力量大小也是可以调整的,就像我们可以调整小助手的力气一样。
专利名称:活塞式减压阀
专利类型:实用新型专利
发明人:叶利明
申请号:CN202121954959.0申请日:20210819
公开号:CN215721076U
公开日:
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了减压阀领域的活塞式减压阀,包括阀体,阀体的内壁分别固定连接有第一挡板和第二挡板,阀体的上方放置有第一连接环,第一连接环的上表面固定连接有第二连接环,第二连接环的上表面固定连接有第三连接环,第三连接环的上表面固定连接有防护头,阀体的下方放置有密封柱,通过设置有第一挡板和第二挡板,可以配合第二连接柱和支撑柱,实现让阀体内部的水流动和禁止阀体内部的水流动的功能,避免阀体持续保持打开状态造成水源流失,以至于连接阀体的器具损坏的问题,通过设置有第一连接环,可以配合第二密封圈,实现打开第一连接环和阀体之间连接的作用,避免阀体内部出现损坏,工作人员无法更换内部零件的问题。
申请人:浙江远兴阀门制造有限公司
地址:325000 浙江省温州市永嘉县江北街道塘头大甲工业区
国籍:CN
代理机构:温州名创知识产权代理有限公司
代理人:程嘉炜
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活塞式减压阀通过活塞来平衡压力,带动阀瓣运动活塞式减压阀是一种常用的工业管路掌控元件,用于实现气体或液体管路中的压力掌控。
本文将介绍活塞式减压阀的基本结构和工作原理,并认真讨论其如何通过活塞来平衡压力并带动阀瓣运动。
活塞式减压阀的基本结构活塞式减压阀紧要由下列几个部分构成:1.阀体:由两个壳体构成,可拆卸,内膛中央装配有活塞、密封装置、阀瓣和弹簧等。
2.活塞:在阀体内沿水平方向滑动,一端与导向套件的挡圈相接触,外与导向套件内外两侧的弹簧可自由活动。
活塞头上缘安装有密封垫,下缘为半球形,作为压力的平衡面。
3.导向套件:位于阀体两端,支承阀体、连接入口和出口,以及限制活塞偏移、保证阀瓣摇摆的轨道的挡圈和误差的补偿器等零部件。
4.阀瓣:由金属板和割口丝梗构成,是压力调整和平衡过程中紧要的部分。
5.弹簧:中央通常铸有定位孔或接受钩形交替套论固定在活塞上端缘。
活塞头承受的压力来自入口端的介质压力,同时弹簧还可调整阀套与阀瓣间的间隙。
活塞式减压阀的工作原理活塞式减压阀的工作原理是利用活塞来平衡介质的压力,在保持出口压力不变的情况下,自动调整输入压力的大小。
实在工作过程如下:1.初始状态下,介质由入口进入阀体,降低阀瓣的压力,使其打开。
2.当介质的压力加添时,活塞会向上移动,阀瓣随之关闭,从而限制了介质的流动。
当活塞的移动距离到达指定值时,活塞的形变弹力和输入压力形变的张力达到平衡,活塞就停止了运动。
3.当介质的压力下降时,活塞会向下移动,阀瓣随之打开,使介质从出口流出,直到出口端的压力重新达到设定值。
当活塞的移动距离到达另一个指定值时,活塞的形变弹力和弹簧的形变弹力达到平衡,活塞就停止了运动。
通过以上的运动过程,活塞带动阀瓣运动,从而实现了对介质压力的调整。
假如介质压力变化较大时,活塞的移动距离也会相应加添,从而更好的实现了压力平衡的效果。
活塞式减压阀的应用活塞式减压阀常用于高压气体或液体管路中的压力掌控。
文章编号:1002-5855(2000)05-0001-03
活塞式减压阀结构性能的分析与探讨
吴 政
(上海市通用机械技术研究所, 上海 200042)
摘要 对活塞式减压阀的结构和工作原理进行了分析,提出并强调了减压阀静态减压性能的意义,同时介绍了几种改进型的活塞式减压阀结构。
关键词 活塞式减压阀;静态减压性能
中图分类号:TH134 文献标识码:A
Analyzing and discussing of structure and performance
for piston reducing valve
WU Zheng
(Shang hai Research I nstitute of General machinery,Shang hai200042,China)
A bstract:Analyzing the structure and theory of piston reducing valve,putting fo rw ard and
emphasizing the static reducing pressure performance of piston reducing valve,and introduc-ing several improvement structures of pisto n reducing valve.
Key words:piston reducing valve;static reducing pressure perfo rmance
1 问题的提出
通常按GB12244~12246标准生产的活塞式减压阀能够满足工业蒸汽管路上的需要。
在高温蒸汽介质管路上,活塞式减压阀采用金属硬密封结构,在介质流动中,减压过程是能够完成的。
此亦称减压阀的动态减压性能。
但在某些场合,往往提出特殊的要求。
例如,在减压阀后某一截止阀被关闭,介质被阻止流动,减压阀前的压力保持不变,而阀后设定的压力在一定时间或相当长的时间内保持基本不变。
此时在减压阀的阀前阀后形成了一个高压和低压区,即减压阀的静态减压性能。
目前按照GB12244~12246标准生产的活塞式减压阀无法实现静态减压。
当减压阀阀后的截止阀关闭时,阀前阀后的压力在短时间内就会平衡。
2 结构分析和改进
活塞式减压阀静态减压时,减压阀要求绝对密封,就像在高压区和低压区之间有一个关闭的截止阀一样。
活塞式减压阀的减压原理是,顺时针旋转调节螺钉,使减压阀的调节弹簧产生一定压缩,调节弹簧通过弹簧下座对金属膜片施加一个向下的推力,这个推力使金属膜片向下运动,克服副阀瓣弹簧阻力并打开副阀瓣。
这样,当阀前有压力时,阀前的介质通过减压阀的阀前控制气路,经过副阀瓣,进入减压阀的活塞上腔并形成一定压力,推动活塞。
活塞推动主阀瓣向下运动,并克服活塞环与气缸壁的摩擦阻力、主阀瓣弹簧压缩弹力、阀前介质对主阀瓣形成的压力,从而打开减压阀的主阀瓣,使阀前介质经过主阀瓣流向阀后。
减压阀阀后的压力,通过阀后的控制气路可到达膜片下方,在膜片下方形成一个压力区,对膜片形成向上的推力。
当阀后压力升高
—
1
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2000年第5期 阀 门
作者简介:吴政(1963-),男,工程师,主要从事阀门新产品开发。
到一定程度时,这个推力与预调的弹簧力平衡。
当阀后压力继续升高时,这个推力将大于预调的弹簧力,推动膜片向上运动,此时已经有了一定预压缩的调节弹簧又增加了新的压缩量,从而增加了新的弹簧力,总的弹簧力将与膜片下的介质推力再一次平衡。
在这个过程中,副阀瓣在阀前介质压力和副阀瓣弹簧力推动下产生一个向关闭方向运动的位移量,这个位移量在数值上等于调节弹簧新增加的压缩量。
这个位移量也就是副阀瓣开度减小的量,它减少了流经副阀瓣的阀前介质,因而减小了活塞上腔的介质压力,并导致主阀瓣向关闭方向运动,减小了减压阀阀后介质的压力。
减压阀膜片下的介质压力与调节弹簧的压缩弹力始终处于动态平衡状态,膜片的上下运动带动副阀杆上下运动,因此副阀瓣的开度也始终处于动态变化之中,通过副阀瓣的阀前介质在活塞上腔形成的压力也始终处于动态变化之中,最终导致主阀瓣的开度处于动态变化状态。
这种现象可以归纳为,活塞式减压阀的副阀瓣开度变化将导致主阀瓣开度的变化。
副阀瓣开度增大,主阀瓣开度增大。
副阀瓣开度减小,主阀瓣开度减小。
副阀瓣关闭,主阀瓣关闭。
减压阀的阀后压力始终在调节弹簧所设定的压力值的附近作小范围波动。
如果流量和阀
前压力趋于稳定,这种波动也趋于平稳。
在介质不流通时,主副阀瓣密封面全部关闭,此时的减压阀相当于一个关闭的截止阀。
减压阀的副阀瓣关闭,就会导致主阀瓣关闭,因此减压阀的副阀瓣在适当时机的关闭,就是解决减压阀静态减压性能的关键。
根据市场需求,通过吸收国外先进技术,研制了一系列性能优良的减压阀(图1~4)。
图1是在标准Y43H 型基础上的改进型,替代Y43H 型可使用在高温蒸汽管路中。
图2是在标准Y43H 型基础上发展的平面密封式结构,亦可替代Y43H 型减压阀。
图3是新型平衡式减压阀,可用在各种常温的气体管路之中。
它的优点是,阀前介质不对阀瓣形成压力,故阀瓣启闭更加灵活平稳。
图4是在图2的基础上发展的用于高温高压气体管路中的减压阀,图中接口是承插焊式。
这4种减压阀的共同特点是采用了非金属密封材料,具有很高的密封性能。
活塞采用迷宫槽替代传统的活塞环,减少了卡阻现象。
主阀瓣采用双支点导向,动作稳定可靠,重复性好。
图3结构的减压调节性能比图2好,图2的结构比图1好。
技术关键在解决耐高温的非金属密封材料,以及活塞和汽缸之间的合理间隙等问题。
图1 图2
—2— 阀 门 2000年第5期
图
3
图4
3 理论分析和计算
假定活塞式减压阀处于正常工作状态,其进口压力为P J ,出口压力为P C ,此时减压阀的调节弹簧有一个预调的压缩量S ,调节弹簧的刚度为P ′,副阀瓣开度设为h ,受压膜片的有效面积F m =0.262
(D 2m
+D m d m +d 2m )
(图5),可得到P C F m =P ′S 。
如果此时减压阀阀后压力有了一个升高值ΔP c ,膜片受到阀后压力的升高引起调节弹簧的压缩量也有了一个增加值ΔS ,副阀杆的开度变小了,其变化值为Δh ,因为此时膜片和副阀杆是接触的,故ΔS =Δh ,
ΔP c F m =P ′Δh (1)
则 Δh =ΔP c F m /P ′
(2)
图5 减压阀膜片受力分析
当 Δh =h 时,副阀瓣关闭,主阀瓣也立即关闭。
此时减压阀处于静压密封状态。
当减压阀阀后压力继续升高,膜片和副阀杆将脱离接触,即ΔS >Δh 。
此时减压阀的主
副密封面将达到最大的密封比压,达到完全密封状态。
从式(1)可得ΔP c =P ′Δh /F m
(3)通常Δh ≤1mm ,由经验取Δh =1则 ΔP c =P ′/F m
(4)
4 结论
从对式(4)的定性分析可得出,ΔP c 与调节弹簧的刚度P ′成正比,与受压膜片的有
效面积F m 成反比。
为了尽量减小减压阀阀后压力的变化值ΔP c ,在结构条件允许的情况下,应尽量降低调节弹簧的刚度,增加受压膜片的有效面积。
实际在设计减压阀时,受压膜片面积必须选择得当,在保证调节性能的前提下,应尽可能减小减压阀的受压膜片面积。
这是因为减压阀的受压膜片面积大,虽然其调节性能较好,但是调节弹簧的负荷增加,结构也要增大。
参
考
文
献
〔1〕 杨源泉.阀门设计手册〔M 〕.北京:机械工业出版
社,1992.
〔2〕 GB /T12244-1989,先导式减压阀〔S 〕.
〔3〕 GB /T12245-1989,减压阀性能试验方法〔S 〕.〔4〕 GB /T12246-1989,先导式减压阀〔S 〕.
—3—2000年第5期 阀 门 。