高压减压阀的结构设计与应用.pdf

收稿日期 2002 - 10 - 29 机旁控制台采用隔爆型式dIIBT4或正压型式 pIIBT4 3 结语 单机双级丙烷螺杆压缩机组采用了许多新技 术,机组具有高效率、高可靠性和良好的安全性。 参考文献 [1] 蒋能照.空调用热泵技术及应用[ M].北京机械工业出 版社, 1997. [2] 岳孝方,陈汝东.制冷技术及应用[ M].上海同济大学 出版社, 1995. [3] 郁永章.容积式压缩机技术手册[ M].北京机械工业出 版社, 2000. 10. 作者简介尚振国1969 - ,男,辽宁鞍山,工程师,硕士, 1996年毕业于大连理工大学研究生院机械工程系,现从事制冷及 工艺螺杆压缩机研究工作。 文章编号 100622971 2003 0220023202 高压减压阀的结构设计与应用 肖玉林,廖爱英 江西气体压缩机有限公司,江西 赣州341000 摘 要论述了高压减压阀的设计原理及使用方法,用此减荷阀来控制空压机气量调节装置,改变了 以往高压机减荷过程中气压波动较大的问题,达到了设计要求,应用效果良好。 关键词高压减压阀;节流;设计 中图分类号 TH457 ; TH138152 文献标识码 B 随着国内饮料吹瓶行业的发展,吹瓶机对与之 配套的无油空气压缩机排气量的范围控制要求较 严,且空压机气量调节装置所需工作压力较低≤ 018 MPa ,稳定可靠性要求很高,为了达到这一 要求,我们设计了高压减压阀组件。 1 高压减压阀的设计 利用空气节流原理,使压缩空气对膜片产生推 力,带动阀芯移动,并利用调节手柄,调定大、小 定值弹簧,使排出的低压气体恒定在一定值。 根据弹簧的用途,大、小定值弹簧均设计为压 缩弹簧。 111 定值大、小弹簧各主要参数的确定 根据工作条件,选择弹簧材料,确定许用应力 τp,初步假定旋绕比C 5～8,然后按强度确定弹 簧丝直径。 因为弹簧切应力 τ 8F2D2K πd3 8F2KC πd2 ≤τρ Pa 1 故 d≥1.6 F2KC τ ρ m2 式中 d 弹簧丝直径, m F2 最大工作负荷, N D2 弹簧中径, m 112 弹簧的刚度计算公式 k Gd4 8D32n GD2 8C4n N/ m3 113 弹簧有效圈数的确定 在最大工作负荷F2作用下,弹簧的变形量为 f2时,所需弹簧的有效圈数 n GD2 f 2 f0 8F2C4 4 式中 G 切变模量, Pa ,可查表得出 f0 拉伸弹簧的初变形量。压缩弹簧及没 有初变形的拉伸弹簧f0 0 2 高压减压阀的结构、工作原理及综合性 能分析 结构设计如图1所示,空压机产生的高压气体 3 ～5 MPa从阀体7进气口进入阀体中,通过阀 芯8与阀体7形成的间隙锥形通道节流减压后进入 阀体7上部气腔,通过阀体7的 5小孔从排气口 排出,进入空压机气量调节装置中使用。 阀体7上部气腔中的压力气体对膜片6产生向 上推力,当克服了膜片上部可调节大小的弹簧力 时,可带动阀芯8向上移动,阀芯与阀体形成的间 322003年第2期总第178期 压缩机技术 隙锥形通道面积减小,则气腔中的气体压力也随着 减小。调节手柄1可使阀体中排出的气体压力稳定 在一定值,不会随着进气压力的增大而增高。为了 保证该阀的可靠性和安全性,增加了1块膜片,并 在阀盖上开了一个 3卸荷孔。一旦两块膜片均破 裂,高压气体可通过 3小孔迅速释放掉,以保证 空压机气量调节装置不被高压气体损坏。 11 手柄; 21 顶盖; 31 定值小弹簧; 41 定值大弹簧; 51 膜片盖; 61 膜片; 71 阀体; 81 阀芯; 91 阀盖 图1 阀体7通过进气口M121125螺纹连接管路 中需调整的有压气体,并在相对位置排出。膜片6 用螺纹与阀芯8连接固定在阀体上,弹簧4靠膜片 盖5及弹簧座定位,手柄1通过弹簧座中的定位小 弹簧3上的顶盖2来调整所需的气体压力,并通过 膜片盖5作用在膜片上。当高压气体经过锥孔A 进入到阀体上腔内,膜片下端面受气体力的作用, 并与已调定的弹簧力,既作用在膜片上端面的压力 求得平衡。进气压力大于所设定的压力时,膜片受 向上的气体力作用带动阀芯上移来平衡两力。 3 使用方法 将手柄1顺时针方向转动,弹簧受力逐渐增 大,排气压力增大,通过排气口处的压力表可观察 到随意调节的排气压力大小;反之逆时针方向转动 手柄,排气压力减小。 4 结束语 该阀经过多年的使用,特别适用高压空压机气 量调节装置所需工作压力的调节,且减压后的压力 平稳可靠性高,解决了因中压电磁阀较昂贵的价格 及质量不稳带来的问题,满足了用户的需求,取得 了令人满意的效果。该阀适用于所有压力为5 MPa 以下的气体调节,具有推广使用价值。 参考文献 [1] 洪勉成,陆培文,高凤琴.阀门设计计算手册[M].北京 中国标准出版社, 1994. [2] 杨源泉.阀门设计手册[ M ].北京机械工业出版社, 1992. [3] 夏焕彬.气动调节仪表[ M ].北京化学工业出版社, 1980. 上接第41页 法。对于熟练者来说,是行之有效的,但对于经验 缺乏者,还需要在实践中不断摸索、总结和提高。 要灵活运用各种方法,并采取多种手段缩小故障范 围。若压缩机设置有自动检测与故障诊断系统,就 可以排除人为因素的影响,并减少不必要的拆卸和 调整,迅速、准确地判明故障所在。如前述气阀故 障,即可通过系统随机测录气阀阀片的运动规律, 并经过诊断,显示出是哪一缸进气阀,还是排气阀 故障。 214 彻底排除故障 故障部位确定后,应根据具体情况做到一次性 彻底排除。要认真细致,防止盲目蛮干,造成不应 有的人为故障。 故障排除后,必须进行试机,以检验故障是否 排除。只有当压缩机恢复正常工作后,排除故障的 工作才算结束。 参考文献 [1] 王银学,等.活塞式空气压缩机使用与维修[ M].陕西 科学技术出版社, 2001. [2] 陈宏均.活塞式压缩机使用技术手册[ M].北京机械工 业出版社, 1992. 作者简介王银学1957 - ,男,陕西澄城人,讲师,主要从事 装备管理与维修研究。 42 压缩机技术第2期