汽轮机的配汽方式
改变汽轮机功率，可通过改变蒸汽在叶栅通流部分的焓降和改变进汽量。这种改变进汽量和焓降的方式称为汽轮机的配汽。汽轮机的配汽有节流配汽、喷嘴配汽和旁通配汽多种方式。现在的汽轮机普遍采用数字电液调节系统，具备阀门管理功能，即同一台汽轮机既可以采用阀门同时启闭的节流配汽(称为单阀控制)，也可以采用阀门顺序启闭的喷嘴配汽(称为顺序阀控制)，目前汽轮机都有调节级。
三种配汽方式
一、节流配汽
采用节流配汽的汽轮机，其全部蒸汽通过一个或几个同时启闭阀门，进入汽轮机的第一级，调节汽门后的压力即为汽轮机的进口压力。在部分负荷运行时，阀后压力决定于流量比，进汽温度基本保持不变[12]。特点如下：
1.负荷小于额定值时，所有进汽受到节流作用。节流配汽在部分负荷下相对内效率下降的主要原因是调节汽门的节流损失，低负荷时调节汽门的进汽机构节流损失大，并且随负荷下降而损失增大。
2.同样负荷下，背压越高，节流效率越低，所以，背压式汽轮机一般不用节流配汽。与喷嘴配汽相比，由于没有调节级，结构简单，制造成本较低，定压运行流量变化时，各级温度变化较小，热应力小，对负荷变化适应性较好。
二、喷嘴配汽
将汽轮机高压缸的第一级设为调节级，将该级的喷嘴分成4组或更多组。每一喷嘴组由1个独立的调节汽门供汽，通常认为调节级后的压力相等[13]。为减小喷嘴配汽调节级的漏汽量，调节级采用低反动度(约0.05）的冲动式。特点如下：
1.部分进汽度e<1，存在部分进汽损失，余速不能被利用，100％负荷效率低于纯节流配汽机组。
2.部分负荷，根据负荷大小，调门顺序开启，只有通过部分开启的调门有节流损失，而通过全开调门的汽流没有节流损失，因此效率高于节流。既可以承担基本负荷，又可调峰。
3.变工况时，调节级汽室及高压缸各级温度变化较大，引起的热应力较大。
三、旁通配汽
旁通配汽主要用于船舶和工业汽轮机，通过设置内部或外部旁通阀增大汽轮机的流量，增大汽轮机的功率输出或增大汽轮机的抽汽供热量。
喷嘴调节与节流调节的比较
一、调节级压力与流量的关系
调节级的最危险工况是当第一调节汽门全开而其他调节汽门都关闭时，调节级动叶受力最大，为最危险工况[14]。
1.当只有第一调节汽门全开而其他调节汽门关闭时,第一级理想比焓降最大；
2.此时流过第一喷嘴组的流量是第一喷嘴组的最大流量；
3.这股流量集中在第一喷嘴组后少数动叶上，每片动叶分摊的蒸汽流量最大；
4.动叶的蒸汽作用力正比于流量和比焓降之积。
二、喷嘴调节与节流调节的比较
1.汽缸沿圆周上温度的均匀性
节流调节原多应用于小型机组，目的是使调节系统及汽缸的结构简单，但是，现在大型机组亦有采用节流调节，其理由是：节流调节可以做到全周进汽，使汽缸在进汽段（高温段）温度均匀，汽缸结构简单，减小汽缸体内的热应力和因温度不匀引起的翘曲。对于大型机组采用节流调节时，为着避免节流调节阀尺寸过大，开启阀门所需要的提升力过大，将节流调节阀设计成为相同的若干个，外观上与喷嘴调节相同，但各阀同步开启和关闭。当用数个调节阀时，可以在机内内部联通成为全周进汽，亦可以分为几个弧段进汽（降低汽缸承受的最大压差），这时进汽度稍小于1。
喷嘴调节是几个调节阀分别向几个对应的喷嘴弧段供汽，随着负荷的增加，各阀依次开启[15]。为使汽缸结构简化，调节阀可设计安置在机旁，用导汽管与汽缸内喷嘴弧段（蒸汽室）相联。因考虑热膨胀，导汽管甚长，使调节阀后有一不小的中间容积。当调节阀的数目较多、阀的尺寸较小时，亦有直接布置在上汽缸和下汽缸上，与汽缸直接相连。由于喷嘴调节的喷嘴弧段是依次投入工作的，所以有一些弧段内为新汽，有一部分是节流后的新汽，当调节阀尚未开启时，该喷嘴弧段中的压力和温度和调节级后相等，使喷嘴弧段间的温差甚大，同时与其相邻及相接的汽缸亦有较大的温差；加上在调节级只有调节阀开启的弧段有强烈蒸汽流动，对应于未开启调节阀的弧段没有蒸汽流动。这些都将导致调节级处汽缸沿周向温度不均匀，除在汽缸体内会引起热应力外，还会使汽缸产生热翘曲。为了保证安全运行，使得汽轮机的前轴封和第一非调节级的喷嘴板汽封的径向间隙不能调得过小，否则会引起动、静之间碰磨，使机组发生事故。但较大的汽封间隙将增大漏汽量，降低效率。有一些机组采用了喷嘴调节，又不希望在调节级汽缸处有过大的热应力和热变形，故设计成在开机及低负荷时各调节阀都开一些，各喷嘴弧段都有一些蒸汽通过，使汽缸圆周间温度较均匀。随着负荷
增加，进入汽轮机的流量随之增大，除正常工作的喷嘴弧段外，其它调节阀及相应的喷嘴弧段又停止进汽，只有到大负荷时方重新开启。纯滑压运行常是调节阀全开，新汽温度维持不变，故汽缸在进汽段沿圆周间温度是均匀的。另外，有些机组滑压运行时不是让各调节阀都全开，这时汽缸沿圆周温度将不均匀。
2.调节级叶片的负载
对于节流调节或滑压调节，由于调节级工作喷嘴数不变，工作时通流面积不变，调节级前温度近似不变或不变；则认为在不同进汽流量下，调节级前后压力比近似认为不变，即焓降不变，叶片上所受到的蒸汽作用力只是随着流量的增大而增大，故在最大流量时，叶片受力为最大。对于喷嘴调节，当第一个调节阀刚全开时，喷嘴前的压力近于新汽压力，调节级后压力由于流量较小而较低，故这时级的焓降为最大。同时级前后压差亦为最大，这时虽然全机流量并不大，但通过每一个工作喷嘴的流量却为最大（常为临界流量），故这时作用到与工作喷嘴相对应的叶片上所受的蒸汽作用力要比额定工况时大得多[16]。加上工作叶片有时有工作蒸汽流过，有时又没有，使叶片所受到的扰动力很大，动应力大。调节叶片强度即按此工况设计，所以对调节级叶片强度要求很高，常把叶根设计成双T型，或者橄树型。叶片的宽度亦随机组的容量增大而增大，叶宽由高压机组的50mm左右逐步增大到75mm、100mm，甚至大到120mm 左右，而相同参数及容量的节流调节机组，第一级叶片的宽度只有70～80mm。喷嘴调节的调节级叶片在叶顶还需要较厚的包箍或双包箍，有时调节级就采用分流，而第一压力级并不分流，目的之一也是为了降低调节级叶片应力。为了减小喷嘴调节机组低负荷时的应力，应当增大第一个调节阀全开时的流量，提高调节级后压力，减小这时调节级的理想焓降。若采用较大尺寸的第一个调节阀，又会引起阀门设计和制造上的麻烦，并使开启阀门的提升力过大，调节阀零件不能互换等缺点，故常用的方法是让第一、二个调节阀结构相同并同时开启，要比只一个调节阀全开时全机流量大一倍，调节级后压力亦高一倍，使焓降变小，有时还会使通过每个叶片的流量变小（变为不超临界），使调节级叶片应力变小。
3.负荷变化时汽缸及转子温度的变化
对于喷嘴调节的机组，在负荷变小时，调节级级后压力变低，调节级的焓降增大，使调节级后的汽温随负荷升降而变动，这就使转子和汽缸受到冷却或加热，它们的内外温差增大，引起较大的交变热应力，因而限制了机组的负荷变化速度，以保证机组一定的使用寿命。对于节流调节，汽轮机在低负荷运行时，用调节阀节流降低新汽压力，汽温亦有些降低，但在流量由100%下降到25％时（以CLN600-24.2/566/566型
600MW汽轮机为例）汽温只下降38℃，只是喷嘴调节的三分之一多些，故负荷适应性能较好[17]。对于滑压调节，在负荷降低新汽压力降低时，但新汽温度不变，则转子及汽缸最高温度在负荷变动时基本不变，这样就允许机组的负荷有较快的变动，即机组的适应性为最好。
4.高压缸排汽温度
在负荷变动时，高压缸排汽温度亦将发生变化，当流量由100％减小到25％时，对喷嘴调节的机组，高压缸排汽温度下降108℃，节流调节只下降21℃，而滑压调节还升高8℃。由上可以看出，对于节流调节的机组，在流量由100％下降到25％时，高压缸内的蒸汽温度平均下降20～40℃，滑压调节时高压缸内蒸汽、汽缸温度近似于不变。故从整个高压转子和汽缸的温度变化大小来看，喷嘴调节不适于负荷快速变化，滑压调节的负荷适应性最好。
应当注意，上述的数据都是对稳态而言，对于动态过程，由于中间再热机组有一甚大的中间再热容积，容积时间常大到10～15s，这使得在汽轮机负荷变动时，例如负荷降低时，高压缸的排汽压力、中间再热压力较缓慢的下降，对于调节级或者节流调节的第一级来讲，距中间再热容积较远，受中间再热容积的压力影响较小，随着负荷下降，流量下降，压力较快下降，但不是阶跃式下降；对于距中间容积最近的一些级，例如高压缸最后一个级组，因级组前的压力因流量减小而降低，但级组后压力受中间容积中压力惯性的影响下降得很少，使得这一级组的焓降变小，效率变低，使高压缸的排汽温度不但不随负荷的降低而降低，反而有所升高，然后高压缸排汽温度再随着中间再热容积压力降低而降低。
5.汽轮机的效率
对于节流调节和滑压调节来讲，高压缸的理想焓降在负荷变动时，基本上不变，当流量由100％下降到25％时，节流调节高压缸理想焓降基本上不变，只稍有增加，约4.2kJ/kg，对滑压调节亦是稍有增加，增加23kJ/kg，即理想焓降分别增大3％及5%，故高压缸的相对内效率可以近似地认为不变。
对于喷嘴调节而言，全开调节阀后压力近似于不变，而高压缸的排汽压力因流量减小而降低，使蒸汽在高压缸内的理想焓降增大361.7kJ/kg，非调节级的理想焓降因喷嘴前温度变低，还会变少一些，调节级的理想焓降比此值还大一些（393kJ/kg)，使调节级的理想焓降增大了几倍（3.13倍），亦即使级的速度比变小，离开设计点较多，使调节级的效率显著下降，高压缸的相对内效率下降。
根据对调节方案的分析，从热效率来看，节流调节及滑压调节都因初压变低，使
每公斤蒸汽的作功能力变小，而喷嘴调节的每公斤蒸汽作功能力为最大。虽然喷嘴调节因高压缸排汽温度下降，使蒸汽在再热器中吸热量增大，仍可能是喷嘴调节的热效率高些。对具体机组要具体分析，进行比较最后方能决定[18]。一般地说，对于超高压机组，在负荷变低时，还是喷嘴调节的热效率稍高些、稍经济些，或者说与滑压调节的热效率相近。对于额定负荷来讲，喷嘴调节时仍是部分进汽，所以调节级有鼓风损失和斥汽损失，使调节级效率稍低，而节流调节和滑压调节，可以设计成全周进汽，或者部分进汽度较大，斥汽损失、鼓风损失较小，故在额定负荷时调节级的效率稍高，较喷嘴调节的调节级的效率高出0.4%～0.6%，此数值虽小，对于经常在满负荷下运行的大机组，亦是一个不可忽视的因素[19]。
顺序阀改造方案
汽轮机原有阀门控制函数
托电汽轮机原有高压调门控制函数与纯单阀稍有不同，采取的是滑压复合配汽方式运行，如图3-1所示[20][21][22][23]。图中可以看出，先后两种控制方式对应两种不同的进汽方式，低流量时单阀方式可以实现机组的节流调节运行，高流量时部分实现机组的喷嘴调节运行。为减小启动过程中的热冲击，以单阀方式启动即采用节流配汽（全周进汽方式），避免汽缸及转子应力过大，保证机组顺利启动，在达到目标负荷且温度场趋于稳定后可以切换到部分喷嘴配汽，提高一定的经济性。在大部分运行时间内，四个调门均参与调节，节流损失大。由于是采用中压缸启动，在流量0-20%期间，高压调门并不开启，而是由中调门进行控制，中调门全开后，高调门开始开启。再热蒸汽通过2个中压联合汽阀进入中压部分，中压部分为全周进汽，因此中压调节阀仅采用节流调节方式运行。流量在20％以下时起调节作用，以维持再热器内必要的最低压力，流量大于20％时，调节阀一直保持全开，仅由高压调节阀调节负荷[24][25][26][27]。
图3-1 原有汽轮机高压调门函数曲线
Fig 3-1 The original function curves of turbine governing valves
汽轮机高压阀门位置及原有顺序图
托电汽轮机原有高压阀门位置及顺序见图3-2。
图3-2 原有汽轮机高压阀门位置及开启顺序
Fig 3-2 The original position and opening sequence of turbine governing valves 启动过程无论是采用中压缸启动还是高中压缸联合启动，在汽轮机冲转、升速、并网、带低负荷阶段一般选用节流调节方式。因该方式为汽流全周进入中压缸或高压调节级，使汽缸和转子能均匀地加热膨胀，故能有效降低启动过程中的热应力和调节
级动叶的机械应力。图3-3所示为托电汽轮机的阀门升程曲线及调节级后温度变化曲线。图3-4所示为托电汽轮机的调门升程曲线。
图3-3 汽轮机调门升程及调节级后温度变化曲线
Fig 3-3 The curved line of governing valve lift and temperature change behind velocity stage of turbine
图3-4 汽轮机调门升程曲线
Fig 3-4 The curved line of governing valve lift of turbine
汽轮机调节级配汽数据
托电汽轮机调节级配汽数据见表3-1，调节级喷嘴组数据见表3-2。
表3-1 汽轮机调节级配汽数据
表3-2 汽轮机调节级喷嘴组数据
确定顺序阀改造方案
喷嘴调节机组在部分负荷运行时，调节级喷嘴部分进汽。不同的阀门开启顺序，进汽的部位不同，对机组产生不同的影响。主要影响有两个。一是启动时，进汽的部位不同，汽缸被加热的部位不同，产生的热应力有大有小。但是，600MW机组用单阀启动，全周进汽，没有这个问题。二是部分进汽时，进汽的动叶受到一个汽流产生的切向力和前后压差产生的轴向力，不进汽的动叶就没有这些力。所以，调节级叶轮受到不均衡的切向力和轴向力[28]。这些力通过转子作用到轴承上，对1号和2号轴承的载荷产生较大的影响，不同的开启顺序产生不同的影响，而且调节级功率越大，产生的影响越大，不容忽视。托电汽轮机顺序阀改造提出三种方案，如图3-5所示。
图3-5 汽轮机高压阀门开启顺序三种改造方案
Fig 3-5 Three transforming schemes of opening sequence of turbine governing valves
经过比较，B方案是比较安全的，最终确定了“1号、4号调门同时先开，然后依次开2号和3号调门”的方案，如图3-6。
图3-6汽轮机高压阀门位置及开启顺序的改造方案
顺序阀切换时间的选择
顺序阀不容易实现的原因之一就是单阀与顺阀切换过程中机组跳闸，使人产生害怕心理。盘山电厂在切换过程中机组多次跳闸，平圩电厂机组也因此跳闸过。经过分析认为是切换时间短，蒸汽的扰动力大，使转子失稳，轴瓦温度和振动快速上升。经验表明切换时间大于10分钟，蒸汽的扰动力减少很多，转子稳定，轴瓦温度和振动变化缓慢。初步确定托电汽轮机单阀、顺序阀切换时间为15分钟。
单阀、顺序阀切换试验
单阀、顺序阀方式切换方法
两套函数（单阀控制函数为原控制函数，顺阀控制函数为新设计函数），根据要求由运行人员手动进行阀门控制方式切换。在机组主画面“DEH CV MODE”按钮，进入“CV CONTROL MODE”画面(即单阀、顺序阀切换操作画面)。该画面与“DEH AUTO CTL”(DEH自动控制)画面类似，除画面中新增的两个按钮——“CV CTRL MODE”和“MODE
HOLD”外，其余按钮及对话框所具备的功能与“DEH AUTO CTL”画面中的相应的按钮
及对话框一致，画面如图3-8。
1.在单阀控制方式下，“CV CONTROL MODE”画面显示相关描述为：
⑴显示字体“SINGLE VLV MODE”。
⑵“TRANSFORM PROCESS”为“100%”。
⑶“TIME”所对应的时间为完成整个转换过程所需要的时间。
2.在顺序阀控制方式下，“CV CONTROL MODE”画面显示相关描述为：
⑴显示字体“SEQUENCE VLV MODE”。
⑵“TRANSFORM PROCESS”为“100%”。
⑶“TIME”所指示的时间为完成整个转换过程所需要的时间。
图3-8单阀、顺序阀切换操作画面
Fig 3-8 The operation frame of switching from single-valve to sequence-valve mode
3.由单阀控制方式向顺序阀控制方式转换
⑴点击“CV CTRL MODE”按钮，弹出对话框，“SINGLE”为红色字体，“SEQ”为黑色字体，“CONFIRM”为灰色字体；点击“SEQ”按钮，在“CONFIRM”变为黑色字体时迅速点击其按钮，则转换过程开始，然后“SEQ”变为红色字体，“SINGLE”变为黑色字体，“CONFIRM”恢复为灰色字体。
⑵转换过程中画面文字主要显示：
“SINGLE TO SEQUENCE”闪烁；“TRANSFORM PROCESS”从0%向100% 变化；字体“SINGLE VLV MODE”消失。
⑶转换完成后画面显示顺序阀控制状态下的正常显示。
4.顺序阀控制方式向单阀控制方式转换
⑴点击“CV CTRL MODE”按钮，弹出对话框，“SEQ”为红色字体，“SINGLE”为黑色字体，“CONFIRM”为灰色字体；点击“SINGLE”按钮，在“CONFIRM”变为黑色字体时迅速点击其按钮，则转换过程开始，然后“SINGLE”变为红色字体，“SEQ”变为黑色字体，“CONFIRM”恢复为灰色字体。
⑵转换过程中画面文字主要显示：
“SEQUENCE TO SINGLE”闪烁；“TRANSFORM PROCESS”从0%向100%变化；字体“SEQUENCE VLV MODE”消失。
⑶转换完成后画面显示单阀控制状态下的正常显示。
5.“MODE HOLD”按钮的使用
在CV调门控制方式转换过程中，系统一但出现异常情况，运行人员可点击“MODE HOLD”按钮，在弹出的对话框中点击“HOLD”按钮，使转换过程停止并保持在当前状态，画面显示红色闪烁字体“HOLD”。当系统稳定后，再点击“MODE HOLD”按钮对话框中的“RESET”键，使转换过程继续进行。此按钮只有在CV控制模式转换过程中起作用，与“DEH AUTO CTL”画面中的“GO\HOLD”按钮无任何关系。
单阀、顺序阀方式切换注意事项
1.汽轮机冲车前确认CV控制方式在“SINGLE VLV MODE”；
2.机组首次进行CV控制方式转换时使用DEH LOAD CONTROL；
3.当实际负荷与负荷指令偏差大于20MW时或DEH在手动控制方式都会导致转换过程自动停止（相当于手动点击“MODE HOLD”按钮）；
4.从“HOLD”状态恢复到模式转换过程只能通过运行人员手动按“HOLD MODE”中的“RESET”键。
5.在转换过程中，可随时进行反切换。例如在由单阀控制方式向顺序阀控制方式转换过程中，若想停止转换过程并重新恢复到单阀控制模式，可参照前面所述的“由顺序阀控制方式向单阀控制方式转换”的相关内容进行操作即可；反之亦然。
顺序阀运行及切换安全措施
根据试验过程，制定了顺序阀运行及切换安全措施：
1．顺阀运行时
⑴顺序阀运行期间，负荷出现大幅度异常波动，立即将汽机自动切至手动，机组参数稳定后，再重新投入。
⑵顺序阀运行期间，加强对#1、2瓦温度及振动的监视。
⑶顺序阀运行期间，每班对照两次阀门函数表，观察阀门位置是否正常，发现异常及时汇报专业，并通知热控人员。
2．切换注意事项
⑴单阀、顺阀互切时，将机组负荷维持300MW以上(尽量低一些)，各参数稳定后再进行切换。首先解除机、炉主控自动，退出CCS CTL(协调顺序系统)，投入LOAD CTL(DEH负荷控制)，然后开始进行切换。
⑵切换过程中，出现负荷或阀位摆动大，立即按“HOLD”按钮进行保持(切换时负荷与初始负荷偏差达到20MW后，切换自动保持)，解除汽机DEH自动，手动调整总阀位指令，维持切换前负荷参数稳定后，投入DEH自动及LOAD CTL，按“RESET”复位，继续进行切换。
3．特殊方式下注意事项
⑴冲转前必须确认汽机调门控制方式在“单阀”方式，否则切换至单阀方式。
⑵正常停机，机组负荷300MW时将汽机调门控制方式切换至“单阀”方式。
⑶汽机总阀位指令顺阀与单阀时不同，机组发生RB、灭火等紧急降负荷的情况时，注意观察机组负荷及各调门开度，防止逆功率保护动作。
改造效果及其评价
托电公司汽轮机顺序阀改造后，降低了轴承金属温度，轴承振动没有大的变化，提高机组了运行的安全性和可靠性；顺序阀有明显节能效益，汽轮机热耗下降从而使煤耗降低，提高了机组的经济性。
节能效果显著
托电公司目前装机容量为8×600MW，由于线路送出受阻八台，机组运行最大负荷将近4000MW，最大负荷率将近90%，正常负荷率75%，即机组平均负荷为450MW。根据试验及实际运行情况看，汽轮机顺序阀改造后的机组发电煤耗下降在1.5克/千瓦时以上。
托电2007年八台机组发电量约244亿kWh，消耗原煤约1290万吨，折合标煤约782万吨。按煤耗降低1.5克/千瓦时(实际发电煤耗311.19克/千瓦时)，节约原煤约62180吨，折合标煤约37694吨，按照标煤单价246.8元/吨计算，燃料成本将降低约930.29万元。
从上面数据可以看出，电厂汽轮机顺序阀改造大大地提高了机组运行的经济性，有非常显著节能效果。
延长设备寿命，提高设备可靠性
汽轮机采用顺序阀配汽可使1、2号轴承金属温度显著下降，轴承工作状况得到了明显改善，从而降低汽轮机轴承损坏的故障率，提高了汽轮机运行的可靠性。
顺序阀不能实现的首要原因就是单阀与顺阀切换过程中机跳闸，托电在改造过程中，延长了切换时间到15分钟，没有出现在切换过程中机组跳闸的现象，说明此时间选择比较合理，提高了顺序阀切换的可靠性。
减少环境污染
汽轮机采用顺序阀配汽后，机组煤耗降低，相当于少燃烧煤碳，减少了氮氧化物、二氧化硫、粉尘和大量二氧化碳等污染物的排放，降低对大气污染，保护了环境。
如果按照燃煤含硫量0.764%计算，则减少二氧化硫排放量约760吨(燃烧产物80%计算)；燃煤燃烧后按照28.3%灰渣量计算，则减少灰渣排放量约17597吨，环保效果明显。
门杆断裂问题
托电3号机组曾发生过高压调门门杆断裂的问题。经过分析，汽轮机高压调门伺服阀在0～100%之间调节过程是双向调节，同时控制油动机的进口和出口，将油动机固定在相应的位置。而改为顺序阀调节后，在50%以上负荷时有两个阀门基本是常开的，油动机只提供单向动力，阀杆长期受油动机牵引力极易导致连接部分断裂。
解决问题的措施：
1.油动机100%开度要比阀门的全行程小5～7mm，限制油动机全开。
2.加大连接部分的几何尺寸。
3.更换阀门的材质。
托电通过更改油动机开度，最大只开95%，阀杆双向受力，门杆断裂的问题再未发生。
负荷振荡
托电3号汽轮机在投入顺阀后，机组在AGC运行方式下，曾发生负荷振荡，原因为原协调参数在顺阀方式下不适应一次调频动作后引起的机组负荷扰动，重新调整协调PID参数后此问题已解决。并对其他机组按3号机组参数进行优化，同类事件的没有再次发生。
低负荷状态
2号机组于2007年6月15日发生一次灭火不停机事故，灭火前机组处于600MW 满负荷顺阀方式，灭火后机组在顺阀方式快速减负荷至30MW，随后锅炉点火成功，机组重新升负荷至500MW。此过程机组一直保持在顺阀方式，汽机转速及负荷控制很稳定，未发生转速飞升和负荷振荡现象，这从另一个角度说明了托电的顺阀函数可以在任意负荷状态下能够安全稳定运行。
综上所述，若该方法在全国电力系统600兆瓦级同型汽轮机全面推广，既提高机组运行的经济性，又降低污染物的排放，经济效益和环保效益相当可观。
电磁阀原理图解 电磁阀原理上分为三大类：直动式、分步直动式、先导式。 一、直动式电磁阀 原理：常闭型通电时，电磁线圈产生电磁力把敞开件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把敞开件压在阀座上，阀门敞开。（常开型与此相反） 特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
二、分步直动式电磁阀 原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。 特点：在零压差或真空、高压时亦能可动作，但功率较大，要求必须水平安装。
三、间接先导式电磁阀
原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在敞开件周围形成上低下高的压差，流体压力推动敞开件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔敞开，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动敞开件向下移动，敞开阀门。 特点：体积小，功率低，流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件 工作原理 电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管，腔中间是活塞，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞
液控单向阀是方向控制阀中的一类，它主要是依靠控制流体压力，使单向阀反向流体的阀。主要应用于煤矿机械设备中。具体的控液单向阀的工作原理是怎样的，接下来我们将详细介绍控液单向阀的工作原理。 液控单向阀的工作原理 液控单向阀原理结构图（亚洲流体网） 2、单向阀的工作原理： 液控单向阀工作原理是依靠控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。这种阀在煤矿机械的液压支护设备中占有较重要的地位。液控单向阀与普通单向阀不同之处是多了一个控制油路K，当控制油路未接通压力油液时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作，压力油只从进油口流向出油口，不能反向流动。当控制油路油控制压力输入时，活塞顶杆在压力油作用下向右移动，用顶杆顶开单向阀，使进出油口接通。若出油口大于进油口就能使油液反向流动。 (1) 保持压力。 滑阀式换向阀都有间隙泄漏现象，只能短时间保压。当有保压要求时，可在油路上加一个液控单向阀，利用锥阀关闭的严密性，使油路长时间保压。 (2) 液压缸的“支承”。
在立式液压缸中，由于滑阀和管的泄漏，在活塞和活塞杆的重力下，可能引起活塞和活塞杆下滑。将液控单向阀接于液压缸下腔的油路，则可防止液压缸活塞和滑块等活动部分下滑。 (3) 实现液压缸锁紧。 当换向阀处于中位时，两个液控单向阀关闭，可严密封闭液压缸两腔的油液，这时活塞就不能因外力作用而产生移动。 (4) 大流量排油。 液压缸两腔的有效工作面积相差很大。在活塞退回时，液压缸右腔排油量骤然增大，此时若采用小流量的滑阀，会产生节流作用，限制活塞的后退速度；若加设液控单向阀，在液压缸活塞后退时，控制压力油将液控单向阀打开，便可以顺利地将右腔油液排出。 (5) 作充油阀。 立式液压缸的活塞在高速下降过程中，因高压油和自重的作用，致使下降迅速，产生吸空和负压，必须增设补油装置。液控单向阀作为充油阀使用，以完成补油功能。 以上控液单向阀的工作原理相对简单。随着科技社会的逐步发展，我们能够接触到的高新产品还会越来越多，我们在体验和使用的同时，若能掌握这些设备的基本原理，平常使用时进行维护保养也是有作用的。 （注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关注！）
暖通知识 计量收费主要通过三个途径宏观节能：首先是装设了流量调节阀，实现了流量平衡，进而克服了冷热不均现象；其次是通过温控阀的作用，利用了太阳能、家电、照明等设备的自由热；第三是提高了用热居民的节能意识，减少了开窗户等的无谓散热。而这三条节能途径，其中有二条都是通过流量调节阀来实现的。可见，流量调节阀，在计量收费的供热系统中，占有何等重要的地位。因此，如何正确的进行流量调节阀的选型设计，就显得非常重要。 一、温控阀 1、散热器温控阀的构造及工作原理 用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。温控阀一般是装在散热器前，通过自动调节流量，实现居民需要的室温。温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统，其分流系数可以在0～100％的范围内变动，流量调节余地大，但价格比较贵，结构较复杂。二通温控阀有的用于双管系统，有的用于单管系统。用于双管系统的二通温控阀阻力较大；用于单管系统的阻力较小。温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体，感温包本身即是现场室内温度传感器。如果需要，可以采用远程温度传感器；远程温度传感器臵于要求控温的房间，阀体臵于供暖系统上的
某一部位。 2、温控阀的选型设计 温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备，其他调节阀都是辅助设备，因此温控阀是必备的。一个供暖系统如果不设臵温控阀就不能称之谓热计量收费系统。在温控阀的设计中，正确选型十分重要。温控阀的选型目的，是根据设计流量（已知热负荷下），允许阻力降确定KV值（流量系数）；然后由KV值确定温控阀的直径（型号）。因此，设计图册或厂家样本一定要给出KV值与直径的关系，否则不便于设计人员使用。 在温控阀的选型设计中，绝不是简单挑选与管道同口径的温控阀即完事大吉。而是要在选型的过程中，给选定的温控阀造成一个理想的压差工作条件。一个温控阀通常的工作压差在2～3mH2O之间，最大不超过6～10 mH2O。为此，一定要给出温控阀的预设定值的范围，以防止产生噪音，影响温控阀正常工作。当在同一KV值下，有二种以上口径的选择时，应优先选择口径小的温控阀，其目的是为了提高温控阀的调节性能。 二、电动调节阀 电动调节阀是适用于计算机监控系统中进行流量调节的设备。一般多在无人值守的热力站中采用。电动调节阀由阀体、驱动机构和变送器组成。温控阀是通过感温包进行自力式流量调节的设备，不需要外接电源；而电动调节阀一般需要单相220V电源，通常作为计算机监控系统的执行机构（调节流量）。电动调节阀或温控阀都是供热系统中流量调节的最主要的设备，其它都是其辅助设备。 三、平衡阀 平衡阀分手动平衡阀和自力式平衡阀。无论手动平衡阀还是自力式平衡阀，它们的作用都是使供热系统的近端增加阻力，
单向阀分为两种，一种是直通式的一种是直角式的。直通式单向阀用螺纹连接安装在管路上。直角式单向阀有螺纹连接、板式连接和法兰连接三种形式。液控单向阀也称闭锁阀或保压阀，它与单向阀相同，用以防止油液反向流动。但在液压回路中需要油流反向流动时又可利用控制油压，打开单向阀，使油流在两个方向都可流动。 启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫单向阀。单向阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。 单向阀的作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止反方向流动。通常这种阀门是自动工作的，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开;流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座，从而切断流动。 单向阀按结构划分，可分为升降式单向阀、旋启式单向阀和蝶式单向阀三种。升降式单向阀可分为立式和卧式两种。旋启式单向阀分为单瓣式、双瓣式和多瓣式三种。蝶式单向阀为直通式、以上几种单向阀在连接形式上可分为螺纹连接、法兰连接和焊接三种。 PUW防水透气阀选用进口膨体聚四氟乙烯（E-PTFE）微孔膜精心制造，该进口E-PTFE膜的微孔直径在0.1-10μm之间，而气体的分子只有0.0004μm左右，EPTFE膜的孔径比气体直径大250-25000倍，因此气体可以顺利通过；而毛毛雨的直径有400μm，比薄膜的微孔直径大40-4000倍，另外，由于EPTFE薄膜材料表面能很低，接触角为135.6°，由于表面张力作用（水分子相互拉扯）水汽冷凝变成小
水滴在EPTFE膜表面形大较大水珠，可有效阻止液态水润湿和毛细渗透，因此具有良好的防水透气性能。
电动阀门控制原理图 对话世界能源巨头让中国每年省出13个核电站 “未来２５年，全球能源需求增加的部分中将有近１／４来自于中国。而能效水平低于工业发达国家近２０％状况，无疑使中国能源紧张的形势更加严峻。” “意法半导体营造了一个主动的可获益的大环境，数以百计的节能措施被建议并付诸实施，相关的节能投入每年平均为２５００万美元。” 电子产品的发展给人类生活带来越来越多便利与美好体验的同时，一些弊端也随之而生，电子垃圾、环境污染、能源消耗速度过快等种种问题开始困扰人们。于是，全球对环保与节能的关注达到了前所未有的高度，如何应对环保指令、开发新的节能产品、充分利用能源逐渐成为一个越来越热门的话题。随着２００８年奥运会的临近，中国政府也把环保节能提上日程。节约能源，越来越成为我们时刻关注的大事。为此，本报记者采访了意法半导体公司副总裁兼大中国区总裁柯明远，希望对该公司电子产品的能耗管理经验深入了解，并分析当今的能源管理市场及趋势。 蝶阀>>电动蝶阀>>电动硬密封蝶阀
球阀>>塑料球阀>>电动塑料球阀
产品详细信息 电动塑料球阀特性: 工作温度:0℃至+60℃ 工作压力：见图 流体范围:食品工业、石化和与聚氯乙烯相匹配的各种流体。 连接:内螺纹DIN/ISO228/1;焊接ISO727UNI7442/75 电动塑料球阀材料: 1)轴Shaft 聚氯乙烯PVC 2)O环O-Ring 三元乙丙橡胶EPDM 3)环型螺母Ringnut 聚氯乙烯PVC 4)阀体Body 聚氯乙烯PVC 5)端口End 聚氯乙烯PVC 6)O环O-Ring 三元乙丙橡胶EPDM 7)球体密封Ballsealing 8)球体Ball 聚氯乙烯PVC 9)O环O-Ring 三元乙丙橡胶EPDM 10)球体密封支架Ballsealingsupport 聚氯乙烯PVC 11)环Ring 聚氯乙烯PVC 电动塑料球阀尺寸表 "螺纹"订货号M61116 F03 M61116 F04 M61116 F05 M61116 F06 M61116 F07 M61116 F08 M61116 F09 M61116F 10 “焊接”订货号M61316 F83 M61316 F84 M61316 F85 M61316 F86 M61316 F87 M61316 F88 M61316 F89 M61316F 90 DN mm. 10 15 20 25 32 40 50 65 内螺纹尺寸mm. 3/8" 1/2" 3/4" 1" 1"1/4 1"1/2 2" 2"1/2 焊接管mm. 16 20 25 32 40 50 63 75 通径mm. 10 15 20 25 32 40 50 65 A mm. 207,5 207,5 207,5 207,5 207,5 207,5 207,5 207,5 B mm. 122,5 122,5 122,5 122,5 122,5 122,5 122,5 122,5
1.方向控制阀及换向回路 方向控制阀按气流在阀内的作用方向，可分为单向型控制阀和换向型控制阀。 (1)单向型控制阀。 1)单向阀。气动单向阀的工作原理与作用与液压单向阀相同。 在气动系统中，为防止储气罐中的压缩空气倒流回空气压缩机，在空气压缩机和储气罐之间就装有单向阀。单向阀还可与其他的阀组合成单向节流阀、单向顺序阀等。 2)梭阀(或门阀)。梭阀是两个单向阀反向串联的组合阀。由于阀芯像织布梭子一样来回运动，因而称之为梭阀。 图3一25(a)为或门型梭阀的结构图。其工作原理是当P1进气时，将阀芯推向右边，P2被关闭，于是气流从P1进人A腔，如图3-25(b)所示;反之，从P2进气时，将阀芯推向左边，于是气流从几进人P2腔，如图3-25(c)所示;当P1,P2同时进气时，哪端压力高，A就与哪端相通，另一端就自动关闭。可见该阀两输人口中只要有一个输人，输出口就有输出，输人和输出呈现逻辑“或”的关系。 或门型梭阀在逻辑回路中和程序控制回路中被广泛采用，图3-26是梭阀在手动一自动回路中的应用。通过梭阀的作用，使得电磁阀和手动阀均可单独操纵汽缸的动作。 气动调节阀：https://www.doczj.com/doc/aa18072184.html,/ 3)双压阀(与门阀)图3-27是双压阀的工作原理图。当P1进气时，将阀芯推向右端，A 无输出，如图3-27(a)所示;当P2进气时，将阀芯推向左端，A无输出，如图3一27(b)所示;只有当P1，P2同时进气时，A才有输出，如图3-27(c)所示;当P1和P2气体压力不等时，则气压低的通过A输出。由此可见，该阀只有两输人口中同时进气时A才有输出，输人和输出呈现逻辑“与”的关系。 自力式压力调节阀:https://www.doczj.com/doc/aa18072184.html,/
第13章气动控制阀(Pneumatic control valves) 气动控制阀是控制、调节压缩空气的流动方向、压力和流量的气动元件，利用它们可以组成各种气动回路，使气动执行元件按设计要求正常工作。 13.1常用气动控制阀(Common pneumatic control valves) 和液压控制阀类似，常用的基本气动控制阀分为：气动方向控制阀、气动压力控制阀和气动流量控制阀。此外还有通过改变气流方向和通断以实现各种逻辑功能的气动逻辑元件。 13.1.1 气动方向控制阀(Pneumatic direction control valves) 气动方向控制阀是用来控制压缩空气的流动方向和气流通、断的气动元件。 13.1.1.1 气动方向控制阀的分类 气动方向控制阀和液压系统的方向控制阀类似，也分为单向阀和换向阀，其分类方法也基本相同。但由于气压传动具有自己独有的特点，气动方向控制阀可按阀芯结构、控制方式等进行分类。 1．截止式方向控制阀 芯的关系如图13.1 阀口开启后气流的流动方向。 点： 1） 构紧凑的大口径阀。 2 胶等）密封，当阀门关闭后始终存在背压，因此，密封性好、泄漏量小、勿须借助弹簧也能关闭。 3）因背压的存在，所以换向力较大，冲击力也较大。不适合用于高灵敏度的场合。 4）比滑柱式方向控制阀阻力损失小，抗粉尘能力强，对气体的过滤精度要求不高。 2. 滑柱式方向控制阀 滑柱式气动方向控制阀工作原理与滑阀式液压控制元件类似，这里不具体说明。 滑柱式方向控制阀的特点： 1）阀芯较截止式长，增加了阀的轴向尺寸，对动态性能有不利影响，大通径的阀一般不易采用滑柱式结构； 2）由于结构的对称性，阀芯处在静止状态时，气压对阀芯的轴向作用力保持平衡，容易设计成气动控制中比较常用的具有记忆功能的阀； 3）换向时由于不受截止式密封结构所具有的背压阻力，换向力较小；
流量调节阀的工作原理以及选型 计量收费主要通过三个途径宏观节能：首先是装设了流量调节阀，实现了流量平衡，进而克服了冷热不均现象；其次是通过温控阀的作用，利用了太阳能、家电、照明等设备的自由热；第三是提高了用热居民的节能意识，减少了开窗户等的无谓散热。而这三条节能途径，其中有二条都是通过流量调节阀来实现的。可见，流量调节阀，在计量收费的供热系统中，占有何等重要的地位。因此，如何正确的进行流量调节阀的选型设计，就显得非常重要。 一、温控阀阀 1、散热器温控阀的构造及工作原理 用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。温控阀一般是装在散热器前，通过自动调节流量，实现居民需要的室温。温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统，其分流系数可以在0～100％的范围内变动，流量调节余地大，但价格比较贵，结构较复杂。二通温控阀有的用于双管系统，有的用于单管系统。用于双管系统的二通温控阀阻力较大；用于单管系统的阻力较小。温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体，感温包本身即是现场室内温度传感器。如果需要，可以采用远程温度传感器；远程温度传感器置于要求控温的房间，阀阀体置于供暖系统上的某一部位。 2、温控阀的选型设计 温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备，其他调节阀都是辅助设备，因此温控阀是必备的。一个供暖系统如果不设置温控阀就不能称之谓热计量收费系统。在温控阀的设计中，正确选型十分重要。温控阀的选型目的，是根据设计流量（已知热负荷下），允许阻力降确定KV值（流量系数）；然后由KV值确定温控阀的直径（型号）。因此，设计图册或厂家样本一定要给出KV值与直径的关系，否则不便于设计人员使用。 在温控阀的选型设计中，绝不是简单挑选与管道同口径的温控阀即完事大吉。而是要在选型的过程中，给选定的温控阀造成一个理想的压差工作条件。一个温控阀通常的工作压差在2～3mH2O之间，最大不超过6～10mH2O。为此，一定要给出温控阀的预设定值的范围，以防止产生噪音，影响温控阀正常工作。当在同一K V值下，有二种以上口径的选择时，应优先选择口径小的温控阀，其目的是为了提
今天为大家带来多种方向控制阀的原理和区别。控制阀由两个主要的组合件构成，阀体组合件和执行机构组合件（或执行机构系统），分为四大系列：单座系列控制阀、双座系列控制阀、套筒系列控制阀和自力式系列控制阀。四种类型阀门的变种可导致许许多多不同的应用结构，每种结构有其特点和优、缺点。我们一起来看吧~ 液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其流量和压力的。 方向控制阀作为液压阀的一种，利用流道的更换控制着油液的流动方向。 单向型方向控制阀是只允许气流沿一个方向流动的方向控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀等。 换向型方向控制阀是可以改变气流流动方向的方向控制阀，简称换向阀。 按照控制方式还可分为电磁阀，机械阀，气控阀，人控阀。
单向型方向控制阀1.单向阀
单向阀是气流只能朝一个方向流动，而不能反向流动的阀。单向阀常与节流阀组合，用来控制执行元件的速度。 组成：阀体、阀芯、弹簧等。 作用：只允许液流一个方向流动，反向则被截止。 工作原理：正向导通、反向截止。 应用：常被安装在泵的出口，一方面防止压力冲击影响泵的正常工作，另一方面防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。被用来分隔油路以防止高低压干扰。
2.液控单向阀 液控单向阀是依靠控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。这种阀在煤矿机械的液压支护设备中占有较重要的地位。 液控单向阀与普通单向阀不同之处是多了一个控制油路K，当控制油路未接通压力油液时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作，压力油只从进油口流向出油口，不能反向流动。 当控制油路有控制压力输入时，活塞顶杆在压力油作用下向右移动，用顶杆顶开单向阀，使进出油口接通。若出油口大于进油口就能使油液反向流动。 组成：普通单向阀+小活塞缸内泄式和外泄式。 工作原理： a. 无控制油时，与普通单向阀一样 b. 通控制油时，正反向都可以流动。 应用：a、保持压力。b、液压缸的“支承”。c、实现液压缸锁紧。d、大流量排油。 e、作充油阀。 f、组合成换向阀。
流量控制阀工作原理及其特点 流量控制阀是在一定压力差下，依靠改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量，从而调节执行元件（液压缸或液压马达）运动速度的阀类。主要包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。安装形式为水平安装。 流量控制阀的产品特点： 流量控制阀又称400X流量控制阀,是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。适用于配水管需控制流量和压力的管路中，保持预定流量不变，将过大流量限制在一个预定值，并将上游高压适当减低，即使主阀上游的压力发生变化，也不会影响主阀下游的流量。 流量控制阀的选型：可根据管道等径选用。可根据最大流量和阀门的流量范围选用。 流量控制阀的工作原理： 数显流量控制阀其结构是由自动阀芯，手动阀芯及显示器部分组成。显示部分则由流量阀机芯、传感器发讯器、电子计算器显示器部分组成。 它的工作是及其复杂的。被测水流经阀门，水流冲击流量机芯内的叶轮，叶轮旋转与传感发讯器感应，使传感器发出与流量成正比的电讯号，流量电讯号通过导线送入电子计算器，经过计算器计算、微处理器处理后，其流量值显示出来。 手动阀芯是用来调节流量的，根据显示值来设定所需的流量值。自动阀芯是用来维持流量恒定的，即在管网压力变化时，自动阀芯就会在压力的作用下自动开大火关小阀口来维持设定流量数值不变。 真空阀门 目录 一、真空充气阀类 1、DDC-JQ系列电磁真空带充气阀
2、DDC-JQ-B系列电磁真空带充气阀 3、DYC-Q系列低真空电磁压差充气阀 4、GYC-JQ系列高真空电磁压差式充气阀 5、GQC系列电磁高真空充气阀 6、GDC-Q5型、GDC-5型电磁真空阀 二、真空挡板阀类 1、GDC-J型系列电磁高真空挡板阀 2、GDQ型系列气动高真空挡板阀 3、GD-J型系列高真空挡板阀 4、GDQ-J(b)型系列电、气动高真空挡板阀(带波纹管密封) 5、GDQ-J(b)-A型系列气动高真空挡板阀(带波纹管密封) 6、GD-J(b) 型系列手动高真空挡板阀(带波纹管密封) DDC-JQ系列电磁真空带充气阀 DDC-JQ型系列电磁真空带充气阀是安装在机械式真空泵上的专用阀门。阀门与泵接在同一电源上，泵的开启与停止直接控制了阀的开启与关闭。当泵停止工作或电源突然中断时，阀能自动将真空系统封闭，并将大气通过泵的进气口充入泵腔，避免泵油返流污染真空系统。 适用的工作介质为空气及非腐蚀性气体。 注:快卸及活套法兰连接方式请参阅DDC-JQ-B系列电磁真空带充气阀(内有DN100规格). 主要技术性能 适用范围(Pa) 105～1x10-2 ＜6.7x10-4 阀门漏率(Pa.L/S)
.-方向控制阀
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教案首页课程名称液压与气动技术 课题 第5章液压控制元件5.1 液压控制元件的概述5.2 方向控制阀 课型理论 周次 学时 2 授课时间月日月日月日月日月日班级（人数） 教学目的【知识目标】了解液压控制阀的功用、分类和结构 掌握换向阀位通滑阀机能 【能力目标】掌握换向阀位、通、滑阀机能 【德育目标】培养学生用理论知识解决简单的实际问题的能力。 教学重点1、换向阀的位、通、滑阀机能的概念2、换向阀符号的含义 教学难点换向阀工作原理 教学方法讲授+练习 教具/设备 作业 教学后记 授课教师冯莉2012年月日审签年月日
组织教学：提示学生上课，集中学生注意力，检查学生出勤情况 复习旧课：1、液压缸的密封装置有哪些？ 2、液压缸为什么要缓冲？缓冲方法有哪些？ 讲授新课：第五章液压控制阀 5.1概述 一、定义：液压控制元件也叫液压控制阀（液压阀）。 二、功用：控制和调节液压系统中液体流动的方向、压力的高低、流量的大小，以满足执行元件的工作要求。 三、对液压控制阀的基本要求 ①动作灵敏、性能好、工作可靠、冲击振动和噪声小； ②油液通过阀时的液压损失要小；③密封性能好； ④结构简单、紧凑，体积小，重量轻，安装、维修方便，成本低。 四、分类 （1）按机能（用途）分类 压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、卸荷阀、缓冲阀、限压切 断阀、压力继电器等 流量控制阀：节流阀、单向节流阀、调速阀、分流阀、排气节流阀 等 方向控制阀：单向阀、换向阀、行程减速阀、比例方向控制阀、快 速排气阀、脉冲阀等 （2）按连接方式分类 管式连接阀：将板式阀用螺钉固定在连接板（或油路板、集成块）上。 如：螺纹式联接、法兰式连接。 板式或叠加式连接：单层连接板式、双层连接板式、叠加阀、多路阀。 插装式连接：螺纹式插装（二、三、四通插装阀）、盖板式插装（二通）。 （3）按操纵方法分类： 手动阀：手把及手轮、踏板、杠杆 机动阀：档块及碰块、弹簧 液/气动阀：液动阀、气动阀 电液/气动阀：电液动阀、电气动阀 电动阀：普通/比例电磁铁控制、步进电动机控制、伺服电动机控制（4）按输出参数可调性分类： 开关控制阀：方向控制阀、顺序阀、限速切断阀、逻辑元件 输出参数连续可调的阀：溢流阀、减压阀、节流阀、调速阀、各类 电液控制阀（比例阀、伺服阀） 5.2 方向控制阀 作用：方向控制阀（简称方向阀），用来控制液压系统的油流方向，接通或断开油路，从而控制执行机构的启动、停止或改变运动方向。 分类：单向阀普通单向阀：只允许油液正向流动，不许反流。教学方法及授课要点随记
流量控制阀的特点及其工作原理 中国泵业网流量控制阀的工作特点及其原理流量控制阀是在一定压力差下，依靠改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量，从而调节执行元件(液压缸或液压马达)运动速度的阀类。主要包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。安装形式为水平安装。 流量控制阀的特点： 流量控制阀又称400X流量控制阀,是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。适用于配水管需控制流量和压力的管路中，保持预定流量不变，将过大流量限制在一个预定值，并将上游高压适当减低，即使主阀上游的压力发生变化，也不会影响主阀下游的流量。 流量控制阀的选型：可根据管道等径选用。可根据最大流量和阀门的流量范围选用。 流量控制阀的工作原理： 数显流量控制阀其结构是由自动阀芯，手动阀芯及显示器部分组成。显示部分则由流量阀机芯、传感器发讯器、电子计算器显示器部分组成。 它的工作是及其复杂的。被测水流经阀门，水流冲击流量机芯内的叶轮，叶轮旋转与传感发讯器感应，使传感器发出与流量成正比的电讯号，流量电讯号通过导线送入电子计算器，经过计算器计算、微处理器处理后，其流量值显示出来。 手动阀芯是用来调节流量的，根据显示值来设定所需的流量值。
自动阀芯是用来维持流量恒定的，即在管网压力变化时，自动阀芯就会在压力的作用下自动开大火关小阀口来维持设定流量数值不变。 推力球轴承的用途： 推力球轴承只适用于承受一面轴向负荷、转速较低的机件上，只适用于承受一面轴向负荷、转速较低的机件上，例如起重机吊钩、立时水泵、立时离心机、千斤顶、如起重机吊钩、立时水泵、立时离心机、千斤顶、低速减速器等。轴承的轴圈、座圈和滚动体是分离的，速减速器等。轴承的轴圈、座圈和滚动体是分离的，可以分别装拆。 推力轴承的安装注意事项： 平面推力轴承在装配体中主要承受轴向载荷，其应用广泛。平面推力轴承在装配体中主要承受轴向载荷，其应用广泛。虽然推力轴承安装操作比较简单，虽然推力轴承安装操作比较简单，但实际维修时仍常有错误发生，即轴承的紧环和松环安装位置不正确，发生，即轴承的紧环和松环安装位置不正确，结果使轴承失去作用，轴颈很快地被磨损。紧环内圈与轴颈为过渡配合，去作用，轴颈很快地被磨损。紧环内圈与轴颈为过渡配合当轴转动时带动紧环，并与静止件端面发生摩擦，当轴转动时带动紧环，并与静止件端面发生摩擦，在受到轴向作用力(Fx)时将出现摩擦力矩大于内径配合阻力矩，向作用力(Fx)时，将出现摩擦力矩大于内径配合阻力矩，导(Fx)致紧环与轴配合面强制转动，加剧轴颈磨损。 因此，推力轴承安装时应注意以下几点。 (1)分清轴承的紧环和松环(根据轴承内径大小判断，孔径相分清轴
电磁阀工作原理 纵观国外电磁阀，到目前为止，从动作方式上可分为三大类即：直动式、反冲式、先导式，而从阀瓣结构和材料上的不同以及原理上的区别反冲式又可分为：膜片式反冲电磁阀、活塞式反冲电磁阀；先导式又可分为：先导式膜片电磁阀、先导式活塞电磁阀；从阀座及密封材料上分又可分为：软密封电磁阀、钢性密封电磁阀、半钢性密封电磁阀。 一、直动式电磁阀 原理：常闭型直动式电磁阀通电时，电磁线圈产生电磁吸力把阀芯提起，使关闭件离远开阀座密封副打开；断电时，电磁力消失，靠弹簧力把关闭元件压在阀座上阀门关闭。（常开型与此相反） 特点：在真空、负压、零压差时能正常工作，DN50以下可任意安装，但电磁头体积较大。如我公司引进HERION公司技术生产的直动电磁阀可用于1.33×10-4 Mpa真空。 二、反冲型电磁阀 原理：它的原理是一种直动和先导相结合，通电时，电磁阀先将辅阀打开，主阀下腔压力大于上腔压力而利用压差及电磁阀的同时作用把阀门开启；断电时，辅阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动便阀门关闭。 特点：在零压差或高压时也能可靠工作，但功率及体积较大，要求竖直安装。三、先导式电磁阀 原理：通电时，电磁力驱动先导阀打开先导阀，主阀上腔压力迅速下降，在主阀上下腔形成压差，依靠介质压力推动主阀关闭件上移，阀门开启；断电时，弹簧力把先导阀关闭，入口介质压力通过先导孔迅速进入主阀上腔在上腔形成压差，从而使主阀关闭。 特点：体积小，功率低，但介质压差围受限，必须满足压差条件。 两位三通电磁阀通常与单作用气动执行机构配套使用，两位是两个位置可控：开-关，三通是有三个通道通气，一般情况下1个通道与气源连接，另外两个通道1个与执行机构的进气口连接，1个与执行机构排气口连接，具体的工作原理可以参照单作用气动执行机构的工作原理图。 两位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用，两位是两个位置可控：开-关，五通是有五个通道通气，其中1个与气源连接，两个与双作用气缸的外部气室的进出气口连接，两个与部气室的进出气口接连，具体的工作原理可参照双作用气动执行机构工作原理 在气路(或液路)上来说，两位三通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个出气孔(提供给目标设备气源)、1个排气孔(一般安装一个消声器，如果不怕噪音的话也可以不装_)。 两位五通电磁阀具有1个进气孔(接进气气源)、1个正动作出气孔和1个反动作
1、单向阀原理：止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介 质倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。止回阀属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫止回阀。止回阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。止回阀又称单向阀或逆止阀，其作用是防止管路中的介质倒流。水泵吸水关的底阀也属于止回阀类。 2、旋启式止回阀有一介铰链机构，还有一个像门一样的阀瓣自由地靠在倾斜的 阀座表面上。为了确保阀瓣每次都能到达阀座面的合适位置，阀瓣设计在铰链机构，以便阀瓣具有足够有旋启空间，并使阀瓣真正的、全面的与阀座接触。阀瓣可以全部用金属制成，也可以在金属上镶嵌皮革、橡胶、或者采用合成覆盖面，这取决于使用性能的要求。旋启式止回阀在完全打开的状况下，流体压力几乎不受阻碍，因此通过阀门的压力降相对较小。升降式止回阀的阀瓣座落位于阀体上阀座密封面上。此阀门除了阀瓣可以自由地升降之外，其余部分如同截止阀一样，流体压力使阀瓣从阀座密封面上抬起，介质回流导致阀瓣回落到阀座上，并切断流动。根据使用条件，阀瓣可以是全金属结构，也可以是在阀瓣架上镶嵌橡胶垫或橡胶环的形式。像截止阀一样，流体通过升降式止回阀的通道也是狭窄的，因此通过升降式止回阀的压力降比旋启式止回阀大些，而且旋启式止回阀的流量受到的限制很少。 3、旋启式单向阀原理：液体在阀体内直通，依靠压力顶开一侧的旋转阀瓣，压
力失去后，阀瓣依靠自重回位，反向的液体压力封闭阀瓣。
方向控制阀知识 方向控制阀简称方向阀，主要用来通断油路或切换油流的方向，以满足对执行元件的启、停和运动方向的要求。按其用途可分为两大类：单向阀和换向阀。 （1）单向阀 单向阀又称止回阀，它的功用是使油液只能单向流过。根据阀芯结构不同，单向阀可分为球阀式和锥阀式两种。图5—1所示出为两种单向阀的结构及单向阀的符号。球阀式阀芯结构简单，但容易因摩擦而使密封性变差，只用于低压场合。锥阀式应用较多，且密封性较好。根据阀中通道情况，又可分为直通式和直角式。直通式液流阻力小，更换弹簧也较方便，一般采用管式连接；而直角式则即可采用管式连接。又可采用板式连接或法兰连接。 单向阀中弹簧的主要作用是在没有油流通过或油液倒流时可帮助阀迅速关闭。但它同时也增加阀开启时的阻力，并成为油液流过单向阀时产生压力损失的主要部分。在不影响阀灵敏可靠的同时，就应把弹簧做得软些。’一般单向阀开启压力是0．035～0．05MPa，全部流量通过时的压力损失大约是0．1～0．3MPa。
图5—1单向阀 1—阀体；2—弹簧；3—阀芯；4—阀座 （要求：动画显示两种单向阀正向导通，反向截至的工作过程，动画可参见第五章动画资源“5-1直通式单向阀（动画按钮可去掉）及5-2直角式单向阀”） 在某些场合，需要单向阀允许油流反向通过，这时即采用液控式单向阀。液控式单向阀结构和符号如图5—2所示。它主要由直角单向阀和控制活塞两部分组成。当下盖7上的控制油口元压力油时，它仅是一个普通单向阀，只允许油液从A流向B；当控制油口通人压力油时，则控制活塞就被顶起，通过顶杆使阀芯1强制打开，允许油液由B向A反向流过。
图5—2液控单向阀 1—单向阀阀芯；2—弹簧；3—上盖；4—阀体；5—单向阀阀座；6—控制活塞；7—下盖 （二）换向阀 换向阀的作用是利用阀芯和阀体的相对运动来接通、关闭油路或变换油液通向执行元件的流动方向，以使执行元件启动、停止或变换运动方向。 （1）换向阀分类 换向阀按结构分有转阀式和滑阀式；按阀芯工作位置数分有二位、三位和多位等；按进出口通道数分有二通、三通、四通和五通等；按操
REXROTH力士乐方向阀常用型号和工作原理讲 解 REXROTH力士乐方向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。靠阀芯与阀体的相对运动的方向控制阀。有转阀式和滑阀式两种。按阀芯在阀体内停留的工作位置数分为二位、三位等;按与阀体相连的油路数分为二通、三通、四通和六通等;操作阀芯运动的方式有手动、机动、电动、液动、电液等型式。 REXROTH力士乐方向阀工作原理： 六通方向阀主要由阀体、密封组件、凸轮、阀杆、手柄和阀盖等零部件组成（图1）。阀门由手柄驱动，通过手柄带动阀杆与凸轮旋转，凸轮具有定位驱动与锁定密封组件的开启与关闭功能。手柄逆时针旋转，两组密封组件分别在凸轮的作用下关闭下端的两个通道，上端的两个通道分别与管道装置的进口相通。反之，上端的两个通道关闭，下端两个通道与管道装置的进口相通，实现了不停车换向。 REXROTH力士乐方向阀特点： 1、先导式2级比例方向控制阀，无集成电子元件（OBE） 2、控制体积流量的方向和大小 3、通过带中心螺纹和可拆卸线圈的比例电磁阀驱动 4、用于板结构：根据ISO 4401的连接位置 5、辅助驱动装置，可选 6、以弹簧为中心的阀芯 REXROTH力士乐方向阀分类： 1、机动方向阀，机动方向阀又称行程阀。 2、电磁方向阀，电磁方向阀是利用电磁吸引力操纵阀芯换位的方向控制阀。 3、电液方向阀，电液方向阀是由电磁方向阀和液动方向阀组成的复合阀。 4、手动方向阀，手动方向阀是用手推杠杆 REXROTH力士乐方向阀优点： 动作准确、自动化程度高、工作稳定可靠，但需附设驱动和冷却系统，结构较为复杂；阀瓣式结构则较简单，多用于流量较小的生产工艺上。 在石油、化工、矿山和冶金等行业中，六通方向阀是一种重要的流体换向设备。
第五节方向控制阀 方向控制阀是用来控制管道内压缩空气的流动方向和气流通断的元件，它是气动系统中应用最广泛的一类阀。 按气流在阀内的作用方向，方向控制阀可分为单向型方向控制阀和换向型方向控制阀两类。只允许气流沿一个方向流动的方向控制阀称为单向型方向控制阀，如单向阀、梭阀、双压阀等。可以改变气流流动方向的方向控制阀称为换向型方向控制阀，简称换向阀。 一、换向型方向控制阀 1.分类 （1）按阀的控制方式分类阀的控制方式主要有气压控制、电磁控制、人力控制和机械控制等类型。 （2）按阀的工作位置分类阀的工作位置称为“位”，有几个切换工作位置的阀就称为“几位”阀。经常使用的有“二位”阀和“三位”阀。阀在未加控制信号或被操作时所处的位置称为零位。 （3）按阀的接口数目分类阀的接口（包括排气口）称为“通”，阀的接口包括入口、出口和排气口，但不包括控制口。常见的阀有两通、三通、四通、五通。 根据阀的切换位置和接口数目，便可叫出阀的名称，如二位二通阀、三位五通阀等。 二位和三位换向阀的图形符号见表13－3。 （4）按阀芯结构形式分类常用的阀芯结构形式有截止式、滑柱式两大类。 表13－3 二位和三位换向阀的图形符号
（5）按控制数分类 他力来获得（称为复位方式）。如靠弹簧力复位称为弹簧复位；靠气压力复位称为气压复位；靠弹簧力和气压力复位称为混合复位。混合复位可减小阀芯复位活塞直径，复位力越大，阀换向越可靠，工作越稳定。 双控式是指阀有两个控制信号，对二位阀采用双控，当一个控制信号消失，另一个控制信号未加入时，能保持原有阀位不变，称阀具有记忆功能。对三位阀，每个控制信号控制一个阀位。当两个控制信号都不存在时，靠弹簧力和（或）气压力使阀芯处于中间位置。 （6）按阀的安装连接方式分类 阀的连接方式有管式连接、板式连接、法兰连接和集成式连接等。 2.几种典型换向型方向控制阀 （1）气压控制换向阀 气压控制换向阀是靠外加的气压信号为动力切换主阀，控制回路换向或开闭。外加的气压称为控制压力。 气压控制适用于易燃、易爆、潮湿和粉尘多的场合、操作安全可靠。 按照作用原理气控换向阀可分为加压控制、泄压控制和差压控制三种类型。加压控制是给阀开闭件上以逐渐增加的压力值，使阀换向的一种控制方式；卸压控制是给阀开闭件以逐渐减少的压力值，使阀换向的一种控制方式；差压控制是利用控制气压作用在阀芯两端不同面积上所产生的压力差，来使阀换向的一种控制方式。 1）单气控加压式换向阀 图13－27所示是二位三通单气控加压截止式换向阀的工作原理图。K 口没有控制信号时的状态，阀芯在弹簧与P 腔气压作用下，使P 、A 口断开。A 、 O 口接通，阀处于排气状态。当K 口有控制信号时（图 13－27 b ），P 、A 口接通，A 与O 口断开，A 口进气。 图13－27单气控加压截止式换向阀的工作原理 图13－27 单气控加压截止式换向阀的工作原理 图13－28 气控阀工作原理 a ）双气控滑阀 b ）单气控滑阀
液控单向阀的结构和工作原理 单向阀、液控单向阀、SV/SL型液控单向阀、叠加式液控单向阀的结构和工作原理 单向阀又称止回阀或逆止阀。用于液压系统中防止油流反向流动。单向阀有直通式和直角式两种。如图15、图16所示。 SV和SL型液控单向阀都是座式阀，由液压开启，能给出反向流。 这种阀用来隔离局部压力回路，即作为在管子破裂时防止负载降落的保护，也可防止负载下爬。这种液控单向阀主要包括阀体（1）、主阀（2）、先导阀（3）、压缩弹簧（4）和控制活塞（5）。SV型阀（无泄油口）——泄漏油内部回油 由A口至B口始终可以流动。反方向上则导阀（3）和主阀（2）被压缩弹簧（4）和系统压力保持在阀座上。若X口供给压力油则控制活塞（5）被推向右。这首先打开导阀（3），然后打开主阀（2）。于是油液先通过导阀，然后通过主导阀。为了保证用控制活塞（5）能可靠地操纵，需要一定的最低控制压力，如图18。SL型阀（带泄油口）——泄漏油外部回油 在原理上，此阀与SV型有相同的功能。不同之处在于增加了泄油口Y，这就可使控制活（5）的环形面积与A口隔离。A口来的油压只作用在控制活塞（5）的面积A4上，从而有效地降低此条件下所需的控制压力，如图19。 Z2S型叠加式液控单向阀如图20、21、22、23所示
Z2S型单向阀是叠加式液控单向阀。它可用于关闭一个或两个工作油口，无泄漏持续时间长，稳定性好。 油液从A到A1或B到B1自由流通，反向则被截止。如果油流通过阀，例如从A到A1，压力油作用在阀芯（1）上，阀芯则向右运动并推动钢球（2）离开阀座。单向阀（3）被控制油打开时，油可从B1到B流通。压力在B1腔卸荷，单向阀（3）全部开启。为保证两个主单向阀在换向阀中位时能可靠的关闭，阀的A、B口与回油路连接。
比例调节阀工作原理 一、各个部件介绍：1 反馈杆1、1 连接销钉1、2 连接卡子2、1 喷嘴, 正作用（> >）2、2 喷嘴, 反作用（< >）3 膜片连杆（档板）4 测量弹簧5测量比较膜片6、1 量程调整螺钉6、2 零调整螺丝7 正反作用调整器8 比例/增益Xp9气源压力调整针阀10 气动放大器11 输出气量调整Q12电磁阀(可选件) 13 I/P转换器 二、工作原理：输入控制电流信号的变化被I/P转换器按比例转换为气动控制信号Pe送给气动单元，作为控制给定值，来调整阀杆的行程。气动控制信号pe在测量比较膜片（5）上的作用力与范围弹簧（4）的力（阀位反馈力）相比较。如果输入控制信号引起气动控制信号pe变化或阀位引起反馈杆（1）变化，膜片连杆使杠杆/挡板（3）与喷嘴（2、1或2、2）的间隙发生变化，产生与偏差相对应的喷嘴背压。可调整气路转换块（7）决定哪个喷嘴工作即决定阀门定位器正反作用。气源供给气动放大器（10）和气源压力调整针阀（9），调整后的气源经比例/增益调整Xp（8）和气路转换块（7）到喷嘴（2、1 或2、2），控制信号或阀位反馈杆（1）变化引起挡板与喷嘴间隙变化，使喷嘴背压变化并传到气动放大器（10），经放大产生输出信号压力Pst，再经输出气量调整（11）传送到气动执行器，使阀位定位在控制信号要求值。对于直行程控制阀，阀行程是由连接销钉（1、1）传
递给反馈杆（1）的；对于角行程控制阀，是在反馈杆上加一个随动轮，并随安装在执行器传动轴上的凸轮的转动而位移。最终，反馈杆的线性运动被转换为范围弹簧（4）的作用力。若用于双作用执行器，阀门定位器则再装一个反向输出气动放大器，将输出两个相反的输出信号压力（Pst1和Pst2）。可调比例/增益Xp （8）和输出气量调整针阀Q（11）用来优化定位控制。两个调整螺钉（6、1和6、2）用来调整零点和量程。作用方向当气动控制信号（Pe）增加，输出信号压力（Pst）可选择为增加－增加（正作用>>）或增加－减小（反作用<>）。作用方向由气路转换块（7）的位置决定，并有相应标记。可在现场调整改变作用方向。