调节阀弹簧范围的选择

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前面我们分享阀门常用材料的使用温度，今天来了解一下弹簧。弹簧是气动调节阀的主要零部件，用来使膜片克服气室压力反方向运动，所以是用压力来表示，即xx～xxxkPa，也就是一台阀在静态时从开始移动到走完行程的膜室压力的变化范围。
上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,波纹管减压阀,活塞式减压阀,蒸汽减压阀,先导式减压阀,空气减压阀,氮气减压阀,水用减压阀,自力式减压阀,比例减压阀)、安全阀、保温阀、低温阀、球阀、截止阀、闸阀、止回阀、蝶阀、过滤器、放料阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、平衡阀、调节阀、疏水阀、管夹阀、排污阀、排气阀、排泥阀、气动阀门、电动阀门、高压阀门、中压阀门、低压阀门、水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。多弹簧气动薄膜调节阀可分为气开，气关二种基本工作方式，泉通阀门生产的多弹簧气动薄膜调节阀的执行机构采用顶导向结构在机构上作了重要改进，它采用多个弹簧代替原来的一个弹簧，降低了执行机构的高度和重量，具有结构紧凑、节能、输出推力大等优点。

    与传统气动薄膜调节阀相比，高低和重量约可降低30%。
    配用多弹簧执行机构，具有结构紧凑、重量轻、动作灵敏、流体通道呈S流线型、压降损失小、阀容量大、流量特性、拆装。
    多弹簧气动薄膜调节阀产品有调节型、调节切断型、波纹管密封型、夹套保温型等多种品种。产品公称压力等级有PN10、16、40、64;阀体口径范围DN20~200。适用流体温度由-200℃~560℃范围内多种档次。泄漏量标准有IV级或VI级。流量特性为线性或等百分比。多种多样的品种规格可供选择。
    为了保证气动调节阀的正常关闭，就必须用执行机构的输出力来克服压差对阀芯产生的不平衡力。对气闭阀来说，膜室压力必须先保证阀门关闭到位，然后继续增加这部分力，才能把阀芯紧压在阀座上；对气开阀来说，当控制要求关阀时，弹簧必须克服膜室压力，才能把阀芯紧压在阀座上。弹簧范围的选择：

（1）首先是选择弹簧范围，还要确定工作弹簧范围。

（2）确定工作弹簧范围涉及计算输出力去克服不平衡力。若有困难，应将条件（主要是阀关闭时的压差）告诉制造厂，协助计算并调好弹簧和工作范围出厂（目前，不少厂家根本不做计算）。
    由于执行机构的输出力是膜片压力、弹簧张力、摩擦力等的合力，所以，在选择弹簧的时候，要充分利用气源250kPa的压力，才能使阀门稳定、可靠的运行。
    下面我们再重点来讲一下弹簧范围的选择。弹簧范围的选择主要从气动调节阀的稳定性、综合性能、输出力及特殊情四方面考虑。

    （1）阀门的稳定上选择：
     从气动调节阀的稳定性上选择，弹簧应该是越硬越好，它不仅克服轻微振荡、克服摩擦力，而且能使阀芯住复运动自如。
    （2）综合性能上选择：
     若从稳定性上选择，要选用弹簧范围大的硬弹簧；若从输出力来看，又应该选用弹簧范围小的软弹簧，两者互为矛盾，因此应予以综合考虑。
     在满足输出力的情况下，尽量选用范围大的硬弹簧。笔者建议，对薄膜调节阀充分利用250KPa的气源，选用60～180KPa 的弹簧。它对气开阀有60KPa的输出力，对气闭阀有250－180＝70KPa的输出力，其弹簧范围Pr为180－60＝120KPa。传统的20～100KPa的弹簧配140KPa的气源时的输出力；气开阀为20KPa，气闭阀与140－100＝40KPa，其弹簧范围Pr＝100－20＝80KPa。无论从输出力、刚度上讲，我们建议选择60～180KPa的弹簧范围远远于常规弹簧范围。
    （3）输出力上选择：
     由于执行机构的输出力是执行机构总的合力减去弹簧的张力、摩擦力、弹簧越软，其输出力就越大。所以，从输出力上考虑应该选择软弹簧（即小的弹簧范围）。
 
    （4）特殊情况上选择：
      若遇大口径、大压差、含颗粒等场合时，其弹簧范围的选定通过详细计算来满足。
      上海申弘阀门有限公司是一家专业的调节阀生产厂家，主要产品有各类气动调节阀、电动调节阀、自力式调节阀、高性能蝶阀、氮封阀和各种特殊阀门制造和配套。本文相关的论文有：中国阀门产值递增