减压阀的工作原理 减压阀常见问题解决方法

     压力为P1的压缩空气，由左端输入经阀口10节流后，压力降为P2输出。P2的大小可由调压弹簧2、3进行调节。顺时针旋转旋钮1，压缩弹簧2、3及膜片5使阀芯8下移，增大阀口10的开度使P2增大。若反时针旋转旋钮1，阀口10的开度减小，P2随之减小。
　　若P1瞬时升高，P2将随之升高，使膜片气室6内压力升高，在膜片5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5向上移动，有少部分气流经溢流孔12、排气孔11排出。在膜片上移的同时，因复位弹簧9的作用，使阀芯8也向上移动，关小进气阀口10，节流作用加大，使输出压力下降，直至达到新的平衡为止，输出压力基本又回到原来值。若输入压力瞬时下降，输出压力也下降、膜片5下移，阀芯8随之下移，进气阀口10开大，节流作用减小，使输出压力也基本回到原来值。 逆时针旋转旋钮1。使调节弹簧2、3放松，气体作用在膜片5上的推力大于调压弹簧的作用力，膜片向上曲，靠复位弹簧的作用关闭进气阀口10。再旋转旋钮1，进气阀芯8的顶端与溢流阀座4将脱开，膜片气室6中的压缩空气便经溢流孔12、排气孔11排出，使阀处于无输出状态。
　　总之，溢流减压阀是靠进气口的节流作用减压，靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳压；调节弹簧即可使输出压力在一定范围内改变。为防止以上溢流式减压阀徘出少量气体对周围环境的污染，可采用不带溢流阀的减压阀（即普通减压阀），其符号如图14—1c所示。
　　先导式减压阀
　　 当减压阀的输出压力较高或通径较大时，用调压弹簧直接调压，则弹簧刚度必然过大，流量变化时，输出压力波动较大，阀的结构尺寸也将增大。为了克服这些缺点，可采用先导式减压阀。先导式减压阀的工作原理与直动式的基本相同。先导式减压阀所用的调压气体，是由小型的直动式减压阀供给的。若把小型直动式减压阀装在阀体内部，则称为内部先导式减压阀；若将小型直动式减压阀装在主阀体外部，则称为外部先导式减压阀。 图14—2所示为内部先导式减压阀的结构图，与直动式减压阀相比，该阀增加了由喷嘴4、挡板3、固定节流孔9及气室B所组成的喷嘴挡板放大环节。当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时，就会使B室中的压力发生根明显的变化，从而引起膜片10有较大的位移，去控制阀芯6的上下移动，使进气阀口8开大或关小、提高了对阀芯控制的灵敏度，即提高了稳压精度。
　　 图14—3所示为外部先导式减压阀的主阀，其工作原理与直动式相同。在主阀体外部还有一个小型直动式减压阀（图中末示出），由它来控制主阀。此类阀适于通径在20mm以上，远距离（30m以内）、高处、危险处、调压困难的场合。
　　定值器
　　定值器是一种高精度的减压阀，主要用于压力定值。目前有两种压力规格的定值器：其气源压力分别为0．14MPa和0．35MPa，输出压力范围分别为0—0．1MPa和0一0．25MPa。其输出压力波动不大于最大输出压力的1％，常用于需要供给精确气源压力和信号压力的场合，如气动实验设备、气动自动装置等。
　　 图14—4所示为定值器的工作原理图。它由三部分组成：1是直动式减压阀的主闭部分；2是恒压降装置，相当于一定差减压阀。主要作用是使喷嘴得到稳定气源流量；3是喷嘴挡板装置和调压部分，起调压和压力放大作用，利用被它放大了的气压去控制主阀部分。
　　由于定值器具有调定、比较和放大的功能，因而稳压精度高。
　　定值器处于非工作状态时，由气源输入的压缩空气经过滤器1过滤后进入A室和正室。主阀芯19在弹簧20和气源压力作用下压在阀座上，使A室与B室断开。进入A室的气流经由阀口（又称为活门）12至F室，再通过恒节流孔13降压后，分别进入G室和D室。由于这时尚未对膜片8加力，挡板5与喷嘴4之间的间距较大，气体从喷嘴4流出时的气流阻力较小，G室及D室的气压较低，膜片3及15保持原始位置。进入只室的微量气体主要经B室通过阀口2从排气口排出；另有一部分从输出口排空。此时输出口无气流输出，由喷嘴流出而排空微量气体是维持喷嘴挡板装置工作所必须的，因其为无功耗气量，所以希望其耗量越小越好。
　　定值器处于工作状态时，转动手柄7，压下弹簧6并推动膜片8连同挡板5一同下移、挡板5与喷嘴4的间距缩小，气流阻力增加，使G室和D室的气压升高。膜片16在D室气压的作用下下移，将阀口2关闭，并向下推动主阀芯19，打开阀口，压缩空气经B室和H室由输出口输出。与此同时，H室压力上升并反馈到膜片8上，当膜片8所受反馈作用力与弹簧力平衡时，定值器便输出一定压力的气体。 当输入压力波动时，如压力上升，B室和H室气压瞬时增高、使膜片8上移，导致挡板5与喷嘴4之间的间距加大，G室和D室的气压下降。由于B室压力增高，D室压力下降，膜片15在压差的作用下向上移动，使主阀口减小，输出压力下降，直到稳定到调定压力上。此外，在输入压力上升时，E室压力和F室瞬时压力也上升，膜片3在上下差压的作用下上移，关小稳压阀口12。由于节流作用加强，F室气压下降，始终保持节流孔13的前后压差恒定，故通过节流孔13的气体流量不变，使喷嘴挡板的灵敏度得到提高。当输入压力降低时，B室和H室的压力瞬时下降，膜片8连同挡板5由于受力平衡破坏而下移，喷嘴4与挡板5间间距减小，G室和D室压力上升，膜片3和15下移。膜片15下移使主阀口开度加大，使B室及H室气压回升，直到与调定压力平衡为止。而膜片3下移，使稳压口12开大，F室气压上升，始终保持恒节流孔13前后压差恒定。同理，当输出压力波动时，将与输入压力波动时得到同样的调节。
　　由于定值器利用输出压力的反馈作用和喷嘴挡板的放大作用控制主阀，使其能对较小的压力变化作出反应，从而使输出压力得到及时调节，保持出口压力基本稳定，即定值稳压精度较高。

    水管减压阀的基本性能有调压范围主要与调压弹簧的刚度有关,调压范围在水管减压阀输出压力P2的规定范围内,一定要确保达到规定的精度内。

    当流量g为定值时,输入压力波动会引起输出压力的波动。当输出压力波动越小时,减压阀的特性就越好,所以输出压力必须低于输入压力—定值才能使压力范围不随输入压力变化而变化。在输入压力—定时,输出压力会随着输出流量g的变化而变化。

 

    减压阀的安装

    1.减压阀的安装应在供水管网试压、冲洗合格后进行。

    2.减压阀安装前应检查：其规格型号应与设计相符；阀外控制管路及导向阀各连接件不应有松动；外观应无机械损伤，并应清除阀内异物。

    3.减压阀方向应与供供气管网一致。

    4.应在进气侧安装过滤器，并宜在其前后安装控制阀。

    5.可调式减压阀宜水平安装，阀盖应向上。

    6.比例式减压阀宜垂直安装；当水平安装时，单呼吸孔减压阀其孔口应向下，双呼吸孔减压阀其孔口应呈水平位置。

    7.安装自身不带压力表的减压阀时，应在其前后相邻部位安装压力表。

    水，是我们赖以生存的方式。在家居生活中，水对人们非常的重要。通常，家中的自来水都会安装一个阀门，有的是减压阀，有的是增压阀。两者的功能不同，但是两者都对水的调节起到了重要的作用。

减压阀故障维护
常见故障
（1）出口压力几乎等于进口压力，不减压
这一故障现象表现为：减压阀进出口压力接近相等，而且出口压力不随调压手柄的旋转调节而变化。产生原因和排除方法如下。
①因主阀芯上或阀体孔沉割槽棱边上有毛刺或者主阀芯与阀体孔之间的间隙里卡有污物，或者因主阀芯或阀孔形位公差超差，产生液压卡紧，将主阀芯卡死在zui大开度(max)的位置上，由于开口大，油液不减压。此时可根据上述情况分别采取去毛刺、清洗和修复阀孔和阀芯精度的方法予以排除。
②因主阀芯与阀孔配合过紧，或装配时拉毛阀孔或阀芯，将阀芯卡死在zui大开度位置上，此时可选配合理的间隙。J型减压阀配合间隙一般为0. 007～0. 015mm，配前可适当研磨阀孔，再配阀芯。
③主阀芯短阻尼孔或阀座孔堵塞，失去了自动调节机能，主阀弹簧力将主阀推往zui大开度，变成直通无阻，进口压力等于出口压力。可用φ1. Omm钢丝或用压缩空气吹通阻尼孔，并进行清洗再装配。
④对J型减压阀，带阻尼孔的阻尼件是压入主阀芯内的，使用中有可能因过盈量不够而冲出。冲出后，使进油腔与出油腔压力相等（无阻尼），而阀芯上下受力面积相等，但出油腔有一弹簧，所以主阀芯总是处于zui大开度的位置，使出口压力等于入口压力。此时需重新加工外径稍大的阻尼件并重新压入主阀芯。
⑤JF型减压阀，出厂时泄油孔是用油塞堵住的。当此油塞未拧出而使用时，使主阀芯上腔（弹簧腔）困油，导致主阀芯处于zui大开度而不减压。J型管式阀与此相同。J型板式阀如果设计安装板时未使L口连通油池也会出现此现象。
⑥对J型管式阀，拆修时很容易将阀盖装错方向（错90°或180°），使外泄油口堵死，无法排油，造成同上的困油现象，使主阀顶在zui大开度而不减压。修理时将阀盖装配方向装对即可。
⑦对JF型减压阀，顶盖方向装错时，会使输出油孔与泄油孔相通，造成不减压，也须注意。
(2)出口压力很低，即使拧紧调压手轮，压力也升不起来
①减压阀进出油口接反了：对板式阀为安装板设计有错，对管式阀是接管错误。J型减压阀的进出油口跟Y型溢流阀的进出油口刚好相反。用户使用时请注意阀上油口附近所打的钢印标记（Pl、P2、L等字样），或查阅液压元件产品目录，不可设计错和接错。
②进油口压力太低，经减压阀芯节流口后，从出油口输出的压力更低，此时应查明进油口压力低的原因（例如溢流阀故障）。
③减压阀下游回路负载太小．压力建立不起来，此时可考虑在减压阀下游串接节流阀来解决。
④先导阀（锥阀）与阀座配合面之间因污物滞留而接触不良，不密合；或先导锥阀有严重划伤，阀座配合孑L失圆，有缺口，造成先导阀芯与阀座孔不密合。
⑤拆修时，漏装锥阀或锥阀未安装在阀座孔内。对此，可检查锥阀的装配情况或密合情况。
⑥主阀芯上长阻尼孔被污物堵塞，如图3-21所示，P2腔的油液不能经长阻尼孔e流入主阀弹簧腔，出油腔P2的反馈压力传递不到先导锥阀上，使导阀失去了对主阀出口压力的调节作用。阻尼孔堵塞后，主阀P。腔失去了油压p3的作用，使主阀变成一个弹簧力很弱（只有主阀平衡弹簧）的直动式滑阀，故在出油口压力很低时，便可克服平衡弹簧的作用力而使减压阀节流口关小ymin，这样进油口压力p1经ymin节流口大幅度降压至p2，使出油口压力上不来。应使长阻尼孔通畅。
⑦先导阀弹簧（调压弹簧）错装成软弹簧，或者因弹簧疲劳产生*变形或者折断等原因，造成p2压力调不高，只能调到某一低的定值，此值远低于减压阀的zui大调节压力。
⑧调压手柄因螺纹拉伤或有效深度不够，不能拧到底而使得压力不能调到zui大。
⑨阀盖与阀体之间的密封不良，严重漏油。产生原因可能是O形圈漏装或损伤，压紧螺钉未拧紧以及阀盖加工时出现端面平面度误差，一般是四周凸，中间凹。
⑩主阀芯因污物、毛刺等卡死在小开度的位置上，使出口压力低。可进行清洗与去毛刺。
(3)不稳压，压力振摆大，有时噪声大
根据相关标准的规定，J型减压阀压力振摆为±o．lMPa，JF型为±o．3MPa，超过此标准为压力振摆大，不稳压。
①J型与JF型减压阀为先导式，先导阀与溢流阀通用，所以产生压力振摆大的原因和排除方法可参照溢流阀的有关部分进行。
②减压阀在超过额定流量下使用时，往往会出现主阀振荡现象，使减压阀不稳压，此时出油口压力出现“升压一降压一再升压一再降压”的循环，所以一定要选用适合型号规格的减压阀。
③泄油口L受的背压大，也会产生压力振摆大和不稳压的现象，泄油管宜单独回油。
④弹簧变形或刚度不好（热处理不好），导致压力波动大，可更换合格的弹簧。
(4)工作压力调定后出油口压力自行升高
在某些减压控制回路中，减压阀的出口压力是用来控制电液换向阀或外控顺序阀等的控制油液压力大小的，当电液换向阀或外控顺序阀换向或工作后，减压阀出油口流量变为零，但压力还需保持原先调定的压力。这种情况下，因阀出口流量为零，流经减压口的流量只有先导流量。由于先导流量很少，一般在2L/min之内，因此主阀减压口基本上接近全关位置（开度极小），先导流量由三角槽或斜锥面处流出，如果主阀芯配合过松或磨损过大，则泄漏量增加。按流量连续性定理，这部分泄漏量也必须从主阀芯阻尼孔流来，即流经阻尼孔的流量由先导流量和泄漏量两部分构成，而阻尼孔面积和主阀弹簧腔油液压力未变（弹簧腔油液压力由已调好的调压弹簧预压缩量确定），为使通过阻尼孔的流量增加，必然引起主阀下腔油液压力的升高。因此，当减压阀出口压力调定后，如果出口流量为零时，出口压力会因主阀芯配合过松或磨损过大而升高。

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