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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。
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ZG、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ZG,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。
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