气动保位阀工作原理

气动保位阀工作原理 Prepared on 22 November 2020

一、气动保位阀工作原理

气动保位阀是阀位保护装置。当仪表的气源压力中断，或气源供给系统发生故障时，气动保位阀能够自动切断调节器与调节阀气室，或定位器输出与调节阀气室之间的通道，使调节阀的阀位保持原来的控制位置，以保证调节回路中工艺参数不变。这样介质的被调作用不中断，故障消除后，气动保位阀立刻恢复

正常位置。

下图所示为气动保位阀的结构。当气源信号进入气室B时，作用在比较部件2上的力，与弹簧1的作用力进行比较。正常状态时，膜片比较部件2的推力，大于给定的弹簧力，此时平板阀芯3抬起，打开喷嘴4，通道处于正常工作状态。当气源发生故障而供气中断时，气室B的压力下降，在弹簧力作用下，平板阀芯3盖住喷嘴，切断了气室A与输出口的通道。也就是将气动执行机构的气室密封，使调节阀的工作位置保持在原来的位置上，起到保持阀位的作用。

气动保位阀结构图

1—弹簧2—比较部分3、平板阀芯4—喷嘴A、B—气室

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调节阀卫生级气动薄膜调节阀

注：

气动保位阀安装在定位器与膜头之间

如果有电磁阀，电磁阀因安装在保位阀和膜头之间

二、气动继动器工作原理

气动继动器本质上是一种气动放大器。它与气动薄膜式或气动活塞式执行机构配套使用，用以提高气动执行机构的动作速度。当仪表远距离传送压力信号，或执行机构气室的容量很大时，由于将产生较明显的传递时间滞后，因此，使用这种附件能显着提高执行机构的响应特性。

下面所示为一种典型的气动继动器的结构。它是以力平衡原理工作的。当由调节器或阀门定位器来的控制信号压力输入到气室A时，在膜组件1上产生一个向下的推力，膜片组件1向下转动，打开阀芯2。此时，气源压力由阀芯、阀座之间的间隙，流人到反馈气室B，同时经由输出端被送到执行机构。当膜片的上下两侧所产生的作用力相平稀时，输入信号与输出信号将保持一定的比例关系。如果设P为信号压力，膜片组件1上膜片的有效面积为A1，下膜片的有效面移为A2，输出压力为Pout，则有下列的平衡关系成立：

气动继电器结构

1—膜片组建2—阀芯3—针形阀

PA1=PoutA2式中，面积A1、A2均为常数。如果在结构设计时A1=A2,则

Pout=p，即输出压力与信号压力成1：1的关系。如果A1=2A2，那么输出压力是信号压力的2倍。当p变化时，Pout就有相应的变化。

图中的针形阀3用于改善继动器的动特性，适用于不同容量的执行机构。当配用小尺寸的执行机构时，如果继动器流量大，会使执行机构产生振荡，所以应使针形阀开度大一些，这样可使阀芯开度变化缓慢一些，达到输出稳定的目的。当继动器与大尺寸执行机构相配时，为了得到足够的动作速度，应让针阀开度关小一些，这样继动器就可能输出很大的流量。

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三、硬密封O型球阀的四点弊端

硬密封O型球阀应用于自动控制系统上，可实现对其管道内介质切断或流通。

硬密封O型球阀具有结构新颖，耐高温，耐腐蚀，气蚀及闪蒸的损害等特点，

并且具有良好的密封性，即达到气泡级。但是它也具体一些不足之处，如下：

1)硬密封O型球阀在密封面磨损后，一般不能自动补偿，须人为紧固主阀体与

副阀体之间的螺栓才能达到补偿目的。

2)硬密封O型球阀一般采用两片式和三片式结构，或采用一体式螺纹紧固阀座

结构。因此，O型球阀不能在线维修，且安装和拆卸困难。

3)硬密封O型球阀的球芯在阀门开关过程中始终与阀门相对滑动摩擦，同时，

阀芯和阀座之间的密封是通过阀座压向球芯的预紧密封力实现的。如果在使用

一段时间后阀座磨损，则球芯和阀座之间的预紧密封力会减小，阀门关闭时密

封副之间的密封性能降低，阀门可能出现内漏。

4)硬密封O型球阀使用寿命短，应用范围较小，拆装和维修困难。

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道球阀精铸高平台球阀

四、直通单座调节阀的结构详解

直通单座调节阀由阀体、阀座、阀芯、导向套、阀盖、阀杆和填料等零件组成。阀芯和阀杆连接在一起。连接方法可用过盈配合销钉固定或螺纹连接销钉固定，也可以阀杆和阀芯一体车出。在阀盖和阀体间设有导向套，为阀芯上下移动起导向作用。导向套上的小孔，连通阀体内腔和阀出口端。导向套上腔的介质很容易通过小孔流入阀出口端，不会影响阀芯的移动。

直通单座调节阀的阀体内只有一个

阀芯和一个阀座。特点是泄漏量

小，易于保证密封。结构上有调节

型和切断型。它们的区别在于阀芯

的形状不同。调节型阀芯的形状为

柱塞形；切断型阀芯的形状为平板

形或锥形，它的另一个特点是介质

对阀芯的作用力大，即不平衡力

大，特别是在高压差、大口径的情

况下更为严重，所以仅适用于低压

差的场合。否则应适当选择推力大

的执行机构，或配以阀门定位器。

直通单座调节阀阀芯有正装和反装两种类型。当阀芯向下移动时，阀芯与阀座间流通面积减小，称为正装；反之则称为反装。调节阀的公称尺寸DN和阀座直径dN标志着阀门的大小。对于公称尺寸DN<的单导向阀芯，只能正装不能反装。因此气开式必须采用反作用执行机构。气开式调节阀随信号压力的增大而流通面积也增大；而气关式则相反，随信号压力的增大而流通面积减小。1—阀体2—阀座3—阀芯4—导向套5—阀

盖6—阀杆7—填料

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调节阀