[发明专利]先导式气体压力控制阀

说明书

本发明涉及流体压力执行系统，一种先导式气体压力控制阀。

在现有技术领域中所使用的先导式气体压力控制阀，按其结构形式可分为Ⅲ类：

第Ⅰ类是采用输出压力间接反馈的喷嘴挡板结构，见图1所示，其主要组成部分是，挡板〔1〕、喷嘴〔2〕、主阀芯〔3〕、主阀座〔4〕、复位弹簧〔5〕、固定节流孔〔6〕。当调节压力F_D为零时，挡板离开喷嘴，先导压力P_X近似为零，阀芯〔3〕在弹簧〔5〕的作用下移至右端，输出口A与排气口T连通，因此输出压力P₂近似为零。当通过调节弹簧或电-机械转换器而给定一定的调节压力F_D时，挡板〔1〕被推向喷嘴〔2〕，引起P_X压力升高，直至P_X·A₁＝F_D（A₁为喷嘴的有效作用面积）。P_X压力升高后推进阀芯〔3〕向左移动，气源通过阀口P、向输出口A充气，P₂压力升高，而P₂压力又作用于阀芯〔3〕的左端面，因此P₂升高后阻止阀芯〔3〕向左移动，直至作用于阀芯〔3〕的压力P₂、P_X、弹簧力及摩擦力、流动力相平衡为止，此时：

P₂·A₂+（X₀+X）K-P_XA₂+f＝0

代入P_x= (F_D)/(A₁) 得：(P₂- (F_D)/(A₁) )A₂+ X_{O K + f′=0}

其中：

A₂-阀芯面积

K-复位弹簧〔5〕的刚度

X₀-复位弹簧的预压缩量

X-阀芯向左位移量

f-摩擦力、流动力之和

f′-f+X·K

由上式可见，只有当f′力很小时输出压力P₂才与调节压力F_D成正比，这种方式的先导式气体压力控制阀的控制精度不高。

第Ⅱ类常见的先导式气体压力控制阀结构，见图2所示，它主要由调节螺钉〔1〕、调压弹簧〔2〕、挡板〔3〕、喷嘴〔4〕、孔道〔5〕、阀芯〔6〕、排气口〔7〕、进气阀口〔8〕、固定节流孔〔9〕、膜片〔10〕、膜片〔11〕等组成。当调压弹簧〔2〕松开时，挡板〔3〕离开喷嘴〔4〕，B腔的气压近似为零，进气阀口〔8〕关闭，输出压力P₂近似为零。当调节螺钉〔1〕使调节弹簧〔2〕产生一定调节压力F_D时，挡板〔3〕推向喷嘴〔4〕，B腔压力P_B增大，而P_B增大后又推动阀芯〔6〕向下移动，打开进气阀口〔8〕，使输出压力P₂升高，而P₂升高又通过孔道〔5〕进入A腔，产生与调节压力F_D相抵抗的反馈力，直至反馈力与调节力相平衡。这时F_D＝A_f·P₂+A₁·P_B+f。

其中：

A_f-P₂压力作用于膜片〔11〕产生向上力的有效作用面积

A₁-喷嘴有效作用面积

f-弹簧力及流动力之和

P_B-容腔B内的压力