該文介紹一種應用于壓力調節器控制氣路的空氣減壓閥的設計方法，重點介紹其結構原理、關鍵參數設計建模及方法。該空氣減壓閥具有高精度、高靈敏性、高穩定性的特點。

　　壓力調節器是航空器生命保障及環境控制系統中必不可少的附件之一。在航空應用方面，尤其是在生命保障及環境控制系統，根據飛機的不同工況及狀態，需要從發動機壓氣機、輔助動力裝置(APU)及地面高壓氣源等進行引氣并根據不同需要進行壓力調節及流量分配。而用于生命保障及環境控制的壓力調節閥并非簡單的減壓閥， 而是一套復雜的具有閉環反饋的調壓系統。在該調壓系統的控制氣路上，為避免高壓氣體對調壓作動裝置造成損壞，需對控制壓力進行精密控制。本文介紹一種高精度、高靈敏性、控制用定值空氣減壓閥的設計方法，藉以與廣大同行交流。

1、定值空氣減壓閥的典型結構及工作原理

　　圖1 為定值空氣減壓閥的結構原理圖， 本文借助圖1 先對空氣減壓閥的工作原理進行介紹。

　　該空氣減壓閥的工作原理如下：當進口無壓力時，減壓活門3 在復位彈簧2 及調壓彈簧5 的作用下，處于打開位置;當進口通入空氣壓力時，空氣介質通過節流口減壓后，以預定壓力流出并從節流口到達膜腔。當出口壓力高出規定值時，則膜腔壓力隨之升高，膜片組件4 在壓力作用下克服調壓彈簧力向上位移。此時，減壓活門3 在復位彈簧2 作用下相應向上位移， 使節流口減小， 從而減小出口壓力， 最終達成出口壓力規定值。當出口壓力低于規定值時，膜腔壓力隨之降低，膜片組件4 在調壓彈簧5 作用下推動減壓活門3 向下位移，使節流口增大，從而使出口壓力升高，最終使出口壓力達到規定值。

1-殼體組件　2-復位彈簧　3-減壓活門　4-膜片組件　5-調壓彈簧　6-調壓螺釘

圖1 非溢流式空氣減壓閥結構原理圖

　　該種結構的減壓閥采用了膜片作為感壓元件，利用膜片剛度小、感壓面積大、靈敏度高的特點，可感受壓力的瞬態變化，尤適用于間接作用式壓力調節器的控制氣路。膜片有橡膠膜片及金屬膜片，可根據需要進行選擇。

2、空氣減壓閥的減壓及流量特性

　　空氣減壓閥的減壓特性是在一定流量下、進口壓力變化時，其出口壓力相應變化的特性;流量特性是指出口壓力隨流量變化而變化的特性。減壓特性和流量特性是空氣減壓閥的兩個主要特性。

　　圖2 是某空氣減壓閥的工作原理圖。以下對該減壓閥的減壓特性及流量特性分析如下。

圖2 空氣減壓閥工作原理圖

3、結論

　　本文介紹的空氣減壓閥，充分利用膜片剛度小、靈敏度高的特性，保證控制氣路在低壓時的穩定。該結構類型的減壓閥，其應用涵蓋了我廠多種環控產品，諸如壓力調節器QYT-29、QYT-32、QYT-69 以及流量調節器QYT-30 等的控制氣路，其穩定性及可靠性已得到充分驗證。