調節閥彈簧范圍的選擇

    5.1 “標準彈簧范圍”錯誤說法應糾正
    彈簧是氣動調節閥的主要零件。彈簧范圍是指一臺閥在靜態啟動時的膜室壓力到走*行程時的膜室壓力，字母用Pr表示。如Pr為20～100KPa，表示這臺閥靜態啟動時膜室壓力是20KPa，關閉時的膜室壓力是100KPa。常用的彈簧范圍有20～100KPa、20～60KPa、60～100KPa、60～180KPa、40～200KPa…由于氣動儀表的標準信號是20～100KPa，因此傳統的調節閥理論把與氣動儀表標準信號一致的彈簧范圍（20～100KPa）定義成標準彈簧范圍。調節閥廠家按20～100KPa作為標準來出廠，這是十分錯誤的。
    為了保證調節閥正常關閉和啟動，就必須用執行機構的輸出力克服壓差對閥芯產生的不平衡力，我們知道，對氣閉閥膜室信號壓力首先保證閥的關閉到位，然后再繼續增加的這部分力，才把閥芯壓緊在閥座上，克服壓差把閥芯頂開。我們又知道，不帶定位器調節閥的大信號壓力是100KPa，它所對應的20～100KPa的彈簧范圍只能保證閥芯走到位，再也沒有一個克服壓差的力量，閥工作時必然關不嚴，造成內漏。為此，就必須調整或改變彈簧范圍，但是，把它說成“標準彈簧范圍”就出問題了，因為是標準就不能改動。如果我們堅持標準，按“標準彈簧范圍”來調整，那么，它又怎么能投用呢?在現實中，卻有許多使用廠家和安裝公司；都堅持按“標準彈簧范圍”20～100KPa來調整和驗收調節閥，又確實發生閥關不嚴的問題。錯誤的根源就在此。
    正確的提法應該是“設計彈簧范圍”，是我們設計生產彈簧的零件參數。工作時根據氣開氣閉還要作出相應的調整，我們稱為工作彈簧范圍。仍以上述為例，設計彈范圍20～100KPa，對氣閉閥我們可以將工作彈簧范圍調到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，無氣時閥關閉，此時克服壓差靠的是彈簧的預緊力。為了克服更大的壓差，需調緊預緊力，還需帶定位器，若定位器氣源為140KPa，我們可以將設計彈簧范圍20～100KPa調緊到50～130KPa，此時輸出力為50Kpa×Ae。如果把20～100KPa作為標準彈簧固定的話，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高彈簧范圍的起點壓力才能提高執行機構的輸出力。
    對不帶定位器的場合，氣閉閥我們還可以設計20～80KPa，這樣不帶定位器仍有20KPa.Ae的輸出力。所以彈簧范圍應根據氣開氣閉、帶定位器與否、壓差產生的不平衡力作用的方向，三者結合起來才能設計出相適應的彈簧。為什么國外設計的彈簧很多，高達十幾種，就是此道理。由此可見，標準彈簧范圍的提法是錯誤的，它讓人們在“標準”二字上而不能改動，誤導人們死套20～100KPa來調校，結果造成無輸出力或輸出力不夠。正確的提法應是：將“標準彈簧范圍”提法取消，改為“設計彈簧范圍”。其中20～100KPa的彈簧范圍稱為常用彈簧范圍。

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