調(diào)節(jié)閥彈簧范圍的選擇

    5.1 “標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍”錯(cuò)誤說法應(yīng)糾正
    彈簧是氣動調(diào)節(jié)閥的主要零件。彈簧范圍是指一臺閥在靜態(tài)啟動時(shí)的膜室壓力到走*行程時(shí)的膜室壓力，字母用Pr表示。如Pr為20～100KPa，表示這臺閥靜態(tài)啟動時(shí)膜室壓力是20KPa，關(guān)閉時(shí)的膜室壓力是100KPa。常用的彈簧范圍有20～100KPa、20～60KPa、60～100KPa、60～180KPa、40～200KPa…由于氣動儀表的標(biāo)準(zhǔn)信號是20～100KPa，因此傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥理論把與氣動儀表標(biāo)準(zhǔn)信號一致的彈簧范圍（20～100KPa）定義成標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍。調(diào)節(jié)閥廠家按20～100KPa作為標(biāo)準(zhǔn)來出廠，這是十分錯(cuò)誤的。
    為了保證調(diào)節(jié)閥正常關(guān)閉和啟動，就必須用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力克服壓差對閥芯產(chǎn)生的不平衡力，我們知道，對氣閉閥膜室信號壓力首先保證閥的關(guān)閉到位，然后再繼續(xù)增加的這部分力，才把閥芯壓緊在閥座上，克服壓差把閥芯頂開。我們又知道，不帶定位器調(diào)節(jié)閥的大信號壓力是100KPa，它所對應(yīng)的20～100KPa的彈簧范圍只能保證閥芯走到位，再也沒有一個(gè)克服壓差的力量，閥工作時(shí)必然關(guān)不嚴(yán)，造成內(nèi)漏。為此，就必須調(diào)整或改變彈簧范圍，但是，把它說成“標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍”就出問題了，因?yàn)槭菢?biāo)準(zhǔn)就不能改動。如果我們堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)，按“標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍”來調(diào)整，那么，它又怎么能投用呢?在現(xiàn)實(shí)中，卻有許多使用廠家和安裝公司；都堅(jiān)持按“標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍”20～100KPa來調(diào)整和驗(yàn)收調(diào)節(jié)閥，又確實(shí)發(fā)生閥關(guān)不嚴(yán)的問題。錯(cuò)誤的根源就在此。
    正確的提法應(yīng)該是“設(shè)計(jì)彈簧范圍”，是我們設(shè)計(jì)生產(chǎn)彈簧的零件參數(shù)。工作時(shí)根據(jù)氣開氣閉還要作出相應(yīng)的調(diào)整，我們稱為工作彈簧范圍。仍以上述為例，設(shè)計(jì)彈范圍20～100KPa，對氣閉閥我們可以將工作彈簧范圍調(diào)到10～90KPa，這樣就有10KPa，作用在膜室的有效面積Ae上；又如氣開閥，有氣打開，無氣時(shí)閥關(guān)閉，此時(shí)克服壓差靠的是彈簧的預(yù)緊力。為了克服更大的壓差，需調(diào)緊預(yù)緊力，還需帶定位器，若定位器氣源為140KPa，我們可以將設(shè)計(jì)彈簧范圍20～100KPa調(diào)緊到50～130KPa，此時(shí)輸出力為50Kpa×Ae。如果把20～100KPa作為標(biāo)準(zhǔn)彈簧固定的話，就只有20Kpa×Ae，帶定位器也失去作用。由此可見，氣開閥帶定位器也必須調(diào)高彈簧范圍的起點(diǎn)壓力才能提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力。
    對不帶定位器的場合，氣閉閥我們還可以設(shè)計(jì)20～80KPa，這樣不帶定位器仍有20KPa.Ae的輸出力。所以彈簧范圍應(yīng)根據(jù)氣開氣閉、帶定位器與否、壓差產(chǎn)生的不平衡力作用的方向，三者結(jié)合起來才能設(shè)計(jì)出相適應(yīng)的彈簧。為什么國外設(shè)計(jì)的彈簧很多，高達(dá)十幾種，就是此道理。由此可見，標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍的提法是錯(cuò)誤的，它讓人們在“標(biāo)準(zhǔn)”二字上而不能改動，誤導(dǎo)人們死套20～100KPa來調(diào)校，結(jié)果造成無輸出力或輸出力不夠。正確的提法應(yīng)是：將“標(biāo)準(zhǔn)彈簧范圍”提法取消，改為“設(shè)計(jì)彈簧范圍”。其中20～100KPa的彈簧范圍稱為常用彈簧范圍。

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