一、重力載荷、全封閉、卸荷式減壓閥

　　如圖1所示，在重量載荷作用下，閥開(kāi)啟。進(jìn)口壓力為pj的介質(zhì)經(jīng)閥座節(jié)流后，壓力降為pc。壓力pc經(jīng)反饋孔“a”引至膜片下方[圖1（a）]或者直接作用于膜片下方[圖1（b）]，于是在膜片上產(chǎn)生一個(gè)向上的力，使閥盤(pán)上移，阻止pc繼續(xù)上升。當(dāng)此力與載荷重力平衡時(shí)，閥盤(pán)停止移動(dòng)。此時(shí)閥后壓力對(duì)應(yīng)于一定的pc并且流量達(dá)某一值。調(diào)節(jié)重力的大小即可獲得所需的減壓壓力pc。當(dāng)工況變動(dòng)時(shí)，例如出口流量增加，將引起pc壓力降低，平衡即遭破壞，膜片在重力的作用下下移并開(kāi)啟閥盤(pán)，使pc升至原來(lái)值[對(duì)于圖1（a）]與重力重新建立平衡。所以在任何平衡工況下，pc恒為常數(shù)。

　　這種情況稱無(wú)差調(diào)節(jié)。對(duì)于圖1（b），由于閥彈簧的存在，當(dāng)閥的開(kāi)度變化時(shí)，彈簧力也隨之而變。故工況變化后，在新的平衡狀態(tài)下，pc不能絕對(duì)地回至原來(lái)數(shù)值。此種情況稱為有差調(diào)節(jié)。一般減壓閥均為有差調(diào)節(jié)。

圖1 重力載荷、全封閉、卸荷式減壓閥原理

1—重塊；2—膜片；3—平衡活塞；4—彈簧

二、彈簧載荷、全封閉、正作用式減壓閥

　　如圖2所示，其基本原理與重力式相同。由于用調(diào)節(jié)彈簧代替重力給閥加載并具有閥彈簧，故屬有差調(diào)節(jié)。

圖2 彈簧載荷、全封閉、正作用式減壓閥原理

1—調(diào)節(jié)彈簧；2—膜片；3—副動(dòng)桿

三、彈簧載荷、半封閉、反作用式減壓閥

　　如圖3所示，其基本原理同前。膜片中心有一小孔與閥桿端部構(gòu)成一密封副，正常工況下，由于介質(zhì)對(duì)閥盤(pán)的作用力之和同調(diào)節(jié)彈簧力與介質(zhì)在膜片上的作用力之和方向相反，使膜片與閥桿互相壓緊，保證了此密封副的密封。當(dāng)出口需要的流量突然大幅度下降，閥盤(pán)的動(dòng)作由于慣性而滯后，或出口流量為零，而閥座處的密封性欠佳以及旋松調(diào)節(jié)彈簧而降低整定壓力時(shí)，均會(huì)使出口壓力過(guò)大超過(guò)整定值。此時(shí)膜片被向上抬起并與閥桿脫離接觸，從而把低壓腔的多余介質(zhì)排入大氣。這一作用類似安全閥，但不同于安全閥。因?yàn)榘踩�閥的動(dòng)作是當(dāng)壓力超過(guò)額定值時(shí)，閥盤(pán)驟然開(kāi)啟，其目的是保證管路或設(shè)備的安全而不保證管路被調(diào)壓力。而上述減壓閥的半封閉裝置的目的是為了獲得較為精確的壓力調(diào)節(jié)。

圖3 彈簧載荷、半封閉、反作用式減壓閥原理

四、氣壓載荷（氣囊式）、全封閉、反作用式減壓閥

　　如圖4所示，其基本原理同前。其特點(diǎn)是以一半球形氣室的氣體壓力代替調(diào)節(jié)彈簧給閥加載。氣室的氣體來(lái)自進(jìn)口高壓介質(zhì)，調(diào)節(jié)針閥a和b，可以使密閉氣室獲得所需的壓力。調(diào)節(jié)結(jié)束后，針閥必須完全處于截止?fàn)顟B(tài)。工況變動(dòng)后，膜片的平衡位置亦將變動(dòng)，從而由于氣室容積的變化使ph也發(fā)生變化，故也屬有差調(diào)節(jié)。針閥b可將氣室的介質(zhì)排入大氣或如虛線所示引入低壓腔。

圖4 氣壓載荷（氣囊式）、全封閉、反作用式減壓閥原理

　　實(shí)際上氣囊是一個(gè)氣體彈簧。只要?dú)饽业娜莘e足夠大，氣體彈簧的剛度就足夠小。剛度越小則閥的靜態(tài)性能越好，所以氣囊式減壓閥較彈簧載荷式減壓閥具有較好的靜態(tài)性能。但氣囊式減壓閥只能用于氣體介質(zhì)并受環(huán)境溫度及氣囊漏氣的影響。為了克服這些缺點(diǎn)，可以用一副閥代替針閥a，于是就構(gòu)成了定壓載荷的副閥式減壓閥。

五、定壓載荷、注入式、全封閉、副閥式減壓閥

　　如圖5所示，所有副閥式減壓閥均由兩只直接作用式減壓閥疊加而成。其中之一作副閥，用以調(diào)節(jié)另一作主閥的減壓閥的載荷。圖5所示的副閥式減壓閥是以一彈簧載荷、全封閉、反作用式減壓閥作副閥，其出口壓力pc即主閥的載荷壓力。調(diào)節(jié)副閥的調(diào)節(jié)彈簧可獲得不同的主閥載荷壓力ph。副閥的作用可視為主閥的調(diào)節(jié)彈簧或氣囊式減壓閥的供氣針閥a（把動(dòng)力腔看做氣囊），則此副閥式減壓閥的工作原理與氣囊式減壓閥相同。

圖5 定壓載荷、注入式、全封閉、副閥式減壓閥原理

1—調(diào)節(jié)彈簧；2—副閥彈簧； 3—動(dòng)力腔；4—主閥彈簧

　　動(dòng)力腔的載荷壓力由副閥提供，動(dòng)力腔內(nèi)介質(zhì)經(jīng)節(jié)流孔J流至低壓腔，處于流動(dòng)平衡狀態(tài)，所以能自動(dòng)補(bǔ)償環(huán)境溫度變化及動(dòng)力腔滲漏所造成的對(duì)ph的影響，因此其動(dòng)態(tài)性能優(yōu)于氣囊式。此外，動(dòng)力腔的壓力由副閥和節(jié)流孔J保證，所以也適用于蒸汽介質(zhì)和液體介質(zhì)。

　　因主閥的載荷壓力僅取決于副閥的整定值，主閥出口壓力pc的變化并不被副閥膜片所檢測(cè)，然后通過(guò)副閥反映為主閥載荷壓力ph的變動(dòng)，故稱為定壓載荷。但并非說(shuō)載荷壓力絕對(duì)不變。由于pc的變化將引起主閥動(dòng)力膜片的移動(dòng)，從而壓縮或擴(kuò)張動(dòng)力腔的容積以及pc本身的變化都會(huì)破壞節(jié)流孔的流量平衡，并使ph發(fā)生某些相應(yīng)的變化（因?yàn)楦遍y是有差調(diào)節(jié)）。另外pj的變化會(huì)破壞副閥力的平衡，所以會(huì)引起ph的變化。

六、變壓載荷、注入式、全封閉、副閥式減壓閥

　　如圖6所示，其基本原理同圖5。因副閥膜片能直接感受pc的變化，從而通過(guò)副閥的動(dòng)作反映載荷壓力ph的變化，故稱為變壓載荷。所以，副閥不僅起到主閥調(diào)節(jié)彈簧的作用，同時(shí)還具有將pc的變化量（Δpc）變?yōu)閜h的變化量（Δph）的放大作用。例如pc降低時(shí)，活塞向上作用力減小，主閥開(kāi)啟（和直接作用式時(shí)情況相同）。同時(shí)，副閥的敏感膜片檢測(cè)到pc的變化后，使副閥瓣開(kāi)啟，從而ph增加，協(xié)助打開(kāi)主閥瓣。所以其調(diào)節(jié)性能優(yōu)于定壓載荷的副閥式減壓閥。活塞與本體間環(huán)形間隙的作用相當(dāng)于圖5的節(jié)流孔J。

圖6 變壓載荷、注入式、全封閉、副閥式減壓閥原理

1—調(diào)節(jié)彈簧；2—膜片；3—副閥瓣；4—副閥彈簧； 5—動(dòng)力活塞；6—主閥瓣；7—主閥彈簧

七、 變壓載荷、引流式、半封閉、副閥式減壓閥

　　如圖7所示，其基本原理同圖6相似。不同點(diǎn)在于：圖6中用副閥控制進(jìn)入動(dòng)力腔介質(zhì)的多少來(lái)控制ph，稱為注入式；圖7中用副閥控制從動(dòng)力腔排入低壓腔的介質(zhì)的多少來(lái)控制ph，故稱引流式。進(jìn)入動(dòng)力腔的介質(zhì)多少是通過(guò)節(jié)流閥定量供給的。

圖7 變壓載荷、引流式、半封閉、副閥式減壓閥原理

1—調(diào)節(jié)彈簧；2—膜片；3—彈簧；4—主閥彈簧

　　圖6在任何工況下均無(wú)介質(zhì)外泄。圖7在正常工況時(shí)，pj、pc、ph和彈簧力相互作用，使動(dòng)力膜片中心的小孔被主閥桿的錐端所密封，無(wú)介質(zhì)外泄。當(dāng)零工況時(shí)，主閥處于關(guān)閉位置，而副閥在pc的作用下仍然處于開(kāi)啟狀態(tài)。于是pc逐漸升高，動(dòng)力膜片兩邊的壓力差ph-pc逐漸減小，當(dāng)ph-pc減小到一定程度時(shí)，動(dòng)力膜片在彈簧的作用下向上抬起。將低壓腔中的多余介質(zhì)經(jīng)動(dòng)力膜片中心的小孔和兩片動(dòng)力膜片間的間隙排至大氣。