控制装置蓄能器需求及原理分析

1.蓄能器

（1）功能

蓄能器用以储存足量的高压油，为井口防喷器、液动阀动作时提供可靠油源。

（2）结构

蓄能器由若干个钢瓶组成，FKQ4005的蓄能器由10个钢瓶组成。每个钢瓶中装有胶囊，胶囊中预充7MPa的氮气。钢瓶结构如图2-5-9所示。

（3）工作原理

电泵将7MPa以上的压力油输入瓶内，瓶内油量逐渐增多，油压升高，胶囊里的氮气被压缩，直到瓶中油压达到21MPa为止。此时胶囊里氮气体积约占钢瓶容积的1/3。在防喷器开关动作用油时，胶囊氮气膨胀将油挤出，瓶内油量逐渐减少，油压降低，通常油压降至18 MPa时电泵立即启动向瓶内补充液压油，使油压恢复21MPa。

防喷器开关动作所需压力油来自蓄能器，而电泵与气泵则为蓄能器充油与补油。在选用控制装置时其蓄能器应能保证在停泵不补油情况下，只靠蓄能器本身的有效排油量（钢瓶油压由21MPa降至8.4MPa时所排出的油量）的2/3即能满足全部控制对象关闭各一次的需要。因此蓄能器的钢瓶数较多，而电泵与气泵却小巧轻便。当电泵与气泵发生故障甚至停电、停气情况下，仅靠蓄能器本身的液压能量也能确保井口防喷器动作，不致影响井控作业。

我国的防喷器控制装置已标准化。根据SY5053.2《地面防喷器及控制装置—控制装置》，蓄能器的标准系列如表2-5-1。

图2-5-9　蓄能器钢瓶

表2-5-1　蓄能器的标准系列

（4）主要技术规范

单瓶公称容积　40升

胶囊充氮压力　7±0.7MPa

钢瓶设计压力　32MPa

蓄能器额定工作压力　21MPa

单瓶理论充油量（油压由7MPa升至21MPa）　27升

单瓶理论有效排油量（油压由21MPa降至8.4MPa）　20升

单瓶实际有效排油量（油压由21MPa降至8.4MPa）　约为17升

（5）现场使用注意事项

①钢瓶胶囊中只能预充氮气，不应充压缩空气，绝对不能充氧气。

②往胶囊充氮气时应使用充氮工具并应在充氮前首先泄掉钢瓶里的压力油，即必须在无油压条件下充氮。

③每月对胶囊的氮气压力检测一次。检测时使用充氮工具，检测前应首先泄掉钢瓶里的压力油。

④现场无充氮工具时可采取往蓄能器里充油升压的方法检测钢瓶胶囊中的氮气预压力。方法是打开泄压阀使蓄能器压力油流回油箱，关闭泄压阀，启动电泵往蓄能器钢瓶里充油。油压未达到氮气预压力时压力油进不了钢瓶，蓄能器压力表升压很快，当油压超过氮气预压力时压力油进入钢瓶，蓄能器压力表升压变慢。在往蓄能器钢瓶里充油操作时，密切注视蓄能器压力表的压力变化，压力表快速升压转入缓慢升压的压力转折点即胶囊预充氮气的预压力。

⑤充氮工具如图2-5-10所示。

充氮操作时，旋开钢瓶上部的护帽，卸下充气阀螺帽，将接头与钢瓶充气阀嘴相接，另一接头与氮气瓶相接。顺时针旋转充氮工具旋钮将钢瓶充气阀压开，然后缓慢旋开氮气瓶阀旋钮并观察压力表。当表压显示7±0.7MPa时，关闭氮气瓶阀旋钮，逆时针旋转充氮工具旋钮使钢瓶充气阀封闭，打开充氮工具放气阀使圈闭在工具中的氮气逸出直至压力表回零，最后将两接头从钢瓶与氮气瓶上卸下。使用充氮工具时应熟悉操作顺序，确保安全作业。

图2-5-10　充氮工具示意图

（6）蓄能器钢瓶数的校核

在选用控制装置时应对蓄能器钢瓶数进行校核，以确保井控作业安全可靠。

2.电泵

（1）功用

电泵用来提高液压油的压力，往蓄能器里输入与补充压力油。电泵在控制装置中作为主泵使用。

（2）结构与工作原理

电泵为三柱塞、单作用、卧式、往复油泵，由三相异步防爆电机驱动。电泵的结构与井场钻井泵类似，其工作原理也相同。电泵结构如图2-5-11所示。

图2-5-11　电泵结构

1—动力端；2—液力端；3—吸入阀；4—排出阀；5—密封圈套筒；6—衬套；7—密封圈；8—柱塞；9—压套；10—压紧螺帽；11—联接螺帽；12—拉杆；13—十字头；14—连杆；15—曲轴。

电机通过节距为19mm（3/4″）的双排滚子链条驱动电机动力端的曲轴，曲轴的旋转运动经连杆、十字头转变为拉杆与柱塞的水平往复运动。柱塞向后运动时，吸入凡尔进油；柱塞向前运动时，排出凡尔排油。电泵无缸套，柱塞即活塞。液力端有柱塞密封装置。柱塞与拉杆采用钢丝挡圈与联接螺帽的连接方式（图2-5-12）。电泵的排量固定，不可调节。

图2-5-12　柱塞密封装置，柱塞与拉杆的连接示意图

（3）主要技术规范

不同厂家所生产的控制装置，其电泵的额定工作压力都是21MPa，但泵的排量与电机功率却不相同。FKQ4005A控制装置配备QB21—50型电泵，其主要技术规范如下：

额定工作压力　21MPa

理论排量　25.7L/min

实际排量　24.42L/min

每转排量　52，778mL/r

电机功率　15kW

（4）现场使用注意事项

①电源不应与井场电源混淆，应专线供电，以免在紧急情况下井场电源被切断而影响电泵正常工作。

②电源电压应保持380V，电压过低将影响电泵的正常补油工作。

③电泵往蓄能器里补充压力油时应卸压启动，即蓄能器油压应降至18MPa以下，以保护电泵与电机。

④控制装置投入工作时电泵的启停应由压力继电器控制，即电控箱旋钮应旋至自动位。压力继电器上限压力调定为21MPa；下限压力调定为18MPa。

⑤电机接线时应保证曲轴按逆时针方向旋转，即链条箱护罩上所标志的红色箭头旋向。其目的是使十字头得到较好的飞溅润滑。

⑥曲轴箱、链条箱注入20号机油并经常检查油标高度，机油不足时应及时补充，半年换油一次。

⑦柱塞密封装置中的密封圈应松紧适度。密封圈不应压得过紧，以有油微溢为宜。通常调节压紧螺帽，使该处每分钟滴油5～10滴。

⑧拉杆与柱塞应正确连接。当钢丝挡圈折断须在现场拆换时，应保证拉杆与柱塞端部相互顶紧勿留间隙。否则将导致新换钢丝挡圈过早疲劳破坏。

3.气泵

（1）功用

气泵用来向蓄能器里输入与补充压力油，但在控制装置中作为备用辅助泵。当电泵发生故障、停电或不许用电时启用气泵；当控制装置需要制备21MPa以上的高压油时启用气泵。

（2）结构与工作原理

图2-5-13　气泵结构

气泵上部为气动马达，下部为抽油泵。气动马达由钻机气控系统制备的压缩空气驱动。抽油泵为单柱塞、立式、往复油泵。气泵结构如图2-5-13所示。

压缩空气经换向机构进入气缸上腔推动活塞下行，此时气缸下腔与大气相通。稍后，随着活塞的继续下行，往复杆与梭块亦被迫下行。当活塞抵达下死点时，梭块刚过换向机构的中点，于是在顶销弹簧推动下梭块与滑块被迅速推向下方，换向机构实现换向。

压缩空气经换向机构进入气缸下腔推动活塞上行，此时气缸上腔与大气相通。稍后，伴随活塞的继续上行，往复杆与梭块亦被迫上行。当活塞抵达上死点时，梭块刚过换向机构中点，顶销将梭块与滑块迅速推向上方，换向机构又实现换向。如此，往复变换气流，活塞与活塞杆即连续上下往复运动。带动油泵活塞杆上下往复运动，油泵随即吸油、排油。

油缸的工作特点是：间歇吸油，连续排油。

气缸与油缸内腔断面的面积比为50∶1，因此进气压力与排油压力的理论比为1∶50。当钻机气控系统的气压为0.6～0.8MPa时可获得相应油压30～40MPa。为了保护气泵与液压管线的安全，通常限定气源压力不超过0.8MPa。为此，上海第一石油机械厂制造的控制装置，在气泵供气管线上装设有空气减压阀，藉以调定供气压力低于0.8MPa。

气泵的排油量与耗气量都不稳定，随排油压力高低而变化。当排油压力低时泵冲次增多、排油量增多、耗气量增多。当排油压力高时泵冲次减少、排油量减少、耗气量减少。

气泵往蓄能器里补油工作时，启动平稳，无需卸压启动。

（3）现场使用注意事项

①气泵耗气量较大，FKQ4005所配置的气泵其最大耗气量高达3.1m3/min。当钻机气控系统气源并不充裕时，不宜使气泵长期自动运转工作。通常关闭气泵进气阀，停泵备用。

②气泵的油缸上方装有密封盘根，当漏油时可调节盘根压帽，盘根压帽不宜压得过紧，不漏即可。否则将加速盘根与活塞杆的磨损。

③换气机构中的滑块易卡死，应保持压缩空气的洁净与低含水量。在设备使用频繁时气路上的分水滤气器应半月清洗一次，每天打开底部放水阀放掉杯内积水（图2-5-14）。

图2-5-14　分水滤气器

图2-5-15　油雾器

④气路上装有油雾器。压缩空气进入气缸前流经油雾器时，有少量润滑油化为雾状混入气流中，藉以润滑气缸与活塞组件。油雾器的结构如图2-5-15所示。

油雾器使用时的注意事项：

a.油杯中储存10号机油。

b.油杯中盛油不可过满，2/3杯即可。油杯盛满机油时油雾器将失效。

c.控制系统投入工作时，每天检查油杯油面一次，酌情加油。加油时不必停气，可以“带压”操作，即将油杯上螺塞旋下直接往杯中注油，油杯中存油不会溅出。

d.手调顶部针型阀以控制油雾器喷油量。通常，逆时旋拧针型阀半圈即可。

4.蓄能器装置换向阀

（1）功用

图2-5-16　三位四通换向阀

蓄能器装置上的换向阀用来控制压力油流入防喷器的关井油腔或开井油腔，使井口防喷器迅速关井或开井。

（2）结构与工作原理

该换向阀属于三位四通转阀。手柄连接二位气缸，既可手动换向又可在钻台遥控气动换向。

三位四通换向阀的结构如图2-5-16所示。

该阀装有止推轴承，手柄操作轻便灵活。阀盖上部装有由弹簧、钢球、定位板组成的定位机构，手柄转动到位后即被锁住实现定位。阀体装有3个阀座，阀座下面装有碟形弹簧使阀座与阀盘紧贴密封。压力油作用在阀座底部起油压助封作用。3个阀座的油口与回油口各自与管线连接。上方油口为P口，接压力油管路；下方油口为O口，接通油箱管路；左右A口与B口则连接通向防喷器的开、关油腔管路。阀盘有4个孔口但俩俩相通形成两条孔道。手柄有3个工作位置：中位、关位、开位。

当三位四通换向阀手柄处于中位时，阀体上的P、O、A、B四孔口被阀盘封盖堵死，互不相通。当手柄处于关位时，阀盘使P与A；B与O连通，压力油由P经A再沿管路进入防喷器的关井油腔，防喷器关井动作，与此同时防喷器开井油腔里的存油则沿管路由B经O流回油箱。手柄处于开位时，阀盘使P与B；A与O相通，防喷器实现开井动作。

在三位四通换向阀手柄由关位或开位扳向中位过程中，阀盘孔口将相对阀座孔口转移，当阀盘孔口一部分已移离阀座孔口；而另一部分却仍与阀座孔口相通时，与阀座油口相连管路里的压力油就绕经阀盘孔口溢流回油箱，结果导致管路里的油压迅速降低。这就是闸板防喷器在关井，手动锁紧后，只需将三位四通换向阀手柄扳至中位就可使液控管路压力油卸压的缘故。闸板防喷器在拆换闸板而旋动侧门时，为保护铰链处密封圈，使液控管路压力油卸压，也是采取将换向阀手柄扳至中位的办法。值得注意的是：换向阀手柄由关位或开位扳至中位时，来自蓄能器管路的压力油也将有一部分溢流回油箱，从而增加蓄能器液能的损耗。

三位四通换向阀的工作原理如图2-5-17所示。

图2-5-17　三位四通换向阀工作原理

控制装置投入工作时，三位四通换向阀的操纵应由司钻在钻台遥控，气动换向。但在遥控装置上操作只能使换向阀处于开位或关位而不能使之处于中位。欲使换向阀处于中位时，必须在蓄能器装置上手动操作。

（3）现场使用注意事项

①操作时手柄应扳动到位。

②不能在手柄上加装其他锁紧装置。

③定期对二位气缸进行润滑保养。(www.xing528.com)

三位四通换向阀性能可靠，经久耐用，很少出现故障。使用中出现问题，现场拆装检修也很方便。

5.旁通阀

（1）功用

蓄能器装置上的旁通阀用来将蓄能器与闸板防喷器供油管路连通或切断。

当闸板防喷器使用10.5MPa的正常油压无法推动闸板封井时，须打开旁通阀利用蓄能器里的高压油实现封井作业。

（2）结构与工作原理

旁通阀为二位二通转阀，其结构、工作原理与前述三位四通换向阀类似（图2-5-18）。阀体上装有两个阀座，两油口与两条油管连接。阀盘上有两孔。手柄有两个工位，即开位与关位。手柄处于开位时两条油路相通；手柄处于关位时两油路切断，通常手柄处于关位。阀盖上有定位机构可锁住手柄，手柄下方连接二位气缸。该阀不与油箱相通，因此开关换位时蓄能器无液压损耗。

图2-5-18　旁通阀

6.减压阀

（1）功能

减压阀用来将蓄能器的高压油降低为防喷器所需的合理油压。当利用环形防喷器封井起下钻作业时，减压阀起调节油压的作用，保证顺利通过接头并维持关井所需液控油压稳定。

闸板防喷器所需液控油压应调定为10.5MPa。

环形防喷器所需液控油压通常调节为10.5MPa。

（2）结构与工作原理

手动减压阀的结构如图2-5-20所示。

图2-5-20　手动减压阀

减压阀有3个油口，入口与蓄能器油路相接；出口与三位四通换向阀P口相接；溢流口与回油箱管路相接。高压油从入口流入称为一次油，减压后的压力油从出口输出称为二次油。

顺时旋转手轮，压缩弹簧，迫使阀杆与阀板下移，入口打开，一次油从入口进入阀腔。阀腔里的油压作用在阀板与阀杆上的合力等于油压作用在阀杆横截面上的上举力。上举力推动阀板与阀杆向上移动，压缩上部弹簧，直到阀板将入口关闭为止，此时油压上举力与弹簧下推力相平衡，阀腔中油压随即稳定。减压阀出口输出的二次油其油压与弹簧力相对应。防喷器开关动作用油时，随着二次油的消耗油压降低，弹簧将阀板推下，减压阀入口打开，一次油进入阀腔，阀腔内油压回升，阀板又向上移动，入口关闭，二次油压又趋稳定。在这期间溢流口始终关闭。

逆时旋转手轮，二次油压力将降低。此时弹簧力减弱，阀板上移，溢流口打开，阀腔压力油流回油箱，阀腔油压降低，阀板又向下移动将溢流口关闭，阀腔油压又恢复稳定，但二次油压降低。在这期间，一次油入口始终关闭。

二次油压力的调节范围为0～14MPa。

在控制环形防喷器的三位四通换向阀供油管路上将手动减压阀换装成气动减压阀，其目的是便于司钻在钻台上遥控调节蓄能器装置上的气动减压阀，以控制环形防喷器的关井油压。

气动减压阀的结构如图2-5-21所示。

图2-5-21　气动减压阀

气动减压阀的结构、工作原理与手动减压阀基本相同。所不同的只是手轮、弹簧由橡胶隔膜与压缩空气代替而已。气动减压阀只需输入0.2MPa以下的压缩空气即可调节其二次油压。输入气压由蓄能器装置或遥控装置上的空气调节阀调节，调控路线由蓄能器装置上的三通旋塞确定。三通旋塞扳向司控台时由遥控装置上的空气调压阀调节；三通旋塞扳向远控台时则由蓄能器装置上的空气调压阀调节。

当用环形防喷器封井起下钻作业时，钻杆接头进入胶芯迫使减压阀的二次油压升高，因而阀板上移，溢流口打开，二次油压复又降低，阀板下移，溢流口关闭，二次油压得以保持原值不变。钻杆接头出胶芯时，减压阀的二次油压当即降低，阀板下移，入口打开，二次油压复又上升，阀板上移，入口关闭，二次油压恢复原值。如果没有减压阀的这种调节机能，环形防喷器是在封井条件下通过钻杆接头时，会导致胶芯损坏。

无论哪种类型的控制装置，尽管其蓄能器的具体结构不同，所储存的液压高低不同，但在环形防喷器的液控管路上都装有减压阀，其目的就是为了保证封井过程中根据具体情况对液控油压进行调压处理。

（3）现场使用注意事项

①调节手动减压阀时，顺时针旋转手轮二次油压调高；逆时针旋转手轮二次油压调低。

②调节气动减压阀时，顺时针旋转空气调压阀手轮二次油压调高；逆时针旋转空气调压阀手轮二次油压调低。

③配有司控台的控制装置在投入工作时应将三通旋塞扳向司控台，气动减压阀由遥控装置遥控。

④闸板防喷器液控油路上的手动减压阀，二次油压调定为10.5MPa，调压丝杆用锁紧手柄锁住。环形防喷器液控油路上的手动或气动减压阀，二次油压调节为10.5 MPa，切勿过高。

⑤减压阀调节时有滞后现象，二次油压不随手柄或气压的调节立即连续变化，而呈阶梯性跳跃。二次油压最大跳跃值可允许3MPa。调压操作时应尽量轻缓，切勿操之过急。但有时跳跃值远不止3MPa，这可能是阀腔内阀板与圆形柱塞之间卡有污物屑粒，摩阻增大导致的。遇此情况，可调节减压阀使阀板上下移动数次，将污物屑粒挤出，如仍未解除则应检修减压阀。

7.安全阀

（1）功能

图2-5-22　安全阀

安全阀用来防止液控油压过高，对设备进行安全保护。蓄能器装置上装设2个安全阀，即蓄能器安全阀与管汇安全阀。

（2）结构与工作原理

安全阀属于溢流阀，其结构如图2-5-22所示。安全阀进口与所保护的管路相接，出口则与回油箱管路相接。平时安全阀“常闭”，即进口与出口不通。一旦管路油压过高，钢球上移，进口与出口相通，压力油立即溢流回油箱，使管路油压不再升高。管路油压恢复正常时，钢球被弹簧压下，进口与出口切断。

安全阀开启的油压值由上部调压丝杆调节。将上部六方螺帽旋下，旋松锁紧螺母，旋拧调压丝杆，改变弹簧对钢球的作用力即可调定安全阀的开启油压。顺时针旋拧调压丝杆，安全阀开启油压升高；逆时针旋拧调压丝杆，安全阀开启油压降低。

（3）现场使用注意问题

①设备经检修后，安全阀业已调定，井场使用时只需在试运转操作中校验其开启压力值即可。

②国内各厂家所产控制装置的安全阀，所调定的开启压力不同，在井场调试时应按各自的技术指标校验。安全阀开启压力指标参见表2-5-2。

表2-5-2　安全阀开启压力指标

由于管汇安全阀所调定的开启压力不同，因此各厂家的控制装置所能制备的最高油压是不同的。

8.压力继电器

（1）功能

压力继电器属于压力控制元件，又称液电自动开关，用来对电动油泵的启动、停止实现自动控制。新（API）标准规定压力继电器的控制范围为19～21MPa，即当电泵输出油压达到21MPa时电泵自动停止工作；当电泵输出油压低于19MPa时电泵自动启动，再次向储能器输入高压油，直至21MPa时停止泵油。

国内油田通常把压力继电器的控制范围调整到18～21MPa。

（2）压力继电器的使用与调节

继电器主要由压力测量系统、电控装置、调整机构和防爆机壳等部分组成。其结构如图2-5-23所示。

图2-5-23　压力继电器

当控制系统远程台的配电盘旋钮旋至“自动”位置时，电机的启停就在压力继电器的控制下。压力测量系统的弹性测压元件在被测介质压力的作用下会发生弹性变形，且该变形量与被测介质压力的高低成正比。当被测介质的压力达到预先设定的控制压力时，通过测量机构的变形，驱动微动开关，通过触点的开关动作，实现对电动油泵的控制。压力上限值和切换差均可以通过调整螺钉进行调节。

若将电控箱上旋钮转至“手动”位置，电机主电路立即接通，电泵启动运转。此时电机主电路不受电接点压力表控制电路的干预，电泵连续运转不会自动停止。如欲使电泵停止运转必须将电控箱上旋钮转至“停”位，使主电路断开。

通常，设备经检修后，压力继电器的上下限压力已调好，井场使用时无须再做调整。

9.压力继气器

（1）功用

压力继气器用来自动控制气泵的启停，使蓄能器保持21MPa油压。

（2）结构与工作原理

压力继气器的结构如图2-5-24所示。

图2-5-24　压力继气器

液压接头连接蓄能器油路，气接头下部连接气泵进气阀，气接头侧孔则连接气源。蓄能器油压作用在柱塞上，当油压作用力大于所调定的弹簧力时柱塞下移，柱塞端部密封圈即将气接头封闭切断气泵气源，气泵停止运转。当油压作用力减弱时柱塞上移，气接头打开，气泵与气源接通，气泵启动运行。

压力继气器的弹簧力应调好。油压低于21 MPa时，弹簧伸张迫使柱塞上移，气接头打开；油压等于21MPa时，弹簧压缩，柱塞下移，气接头封闭。

弹簧力的调节方法是：用圆钢棒插入锁紧螺母圆孔中，旋开锁紧螺母。然后再将钢棒插入调压螺母圆孔中，顺时针旋转，调压螺母上移，弹簧压缩，张力增大，关闭油压升高；逆时针旋转，调压螺母下移，弹簧伸张，弹簧力减弱，关闭油压降低。所调弹簧力是否正确，关闭油压是否21MPa，须经气泵试运转，调试核准。最后上紧锁紧螺母。

压力继气器不同于压力继电器，无须调节下限油压，只需调定上限油压21MPa即可。气泵启动平稳、柔和，带负荷启动补油不会超载。

（3）使用与调节

设备经检修后，压力继气器的弹簧也已调好，现场使用时一般无须再做调节。但在长期使用后其弹簧可能“疲劳”，弹力减弱，因而导致关闭油压有所降低，如遇这种情况可酌情调节。

10.单向阀

（1）功用

单向阀用来控制压力油单向流动，防止倒流。

电泵、气泵的输出管路上都装有单向阀。压力油可以通过单向阀流向蓄能器，但在停泵时，压力油却不能回流到泵里。这样，使泵免遭高压油的冲击。

图2-5-25　单向阀

闸板防喷器供油管路，在手动减压阀的二次油出口油路上通常也装有单向阀。减压阀的二次油可以通过单向阀流向控制闸板防喷器的换向阀，但却不能从换向阀一方倒流回减压阀。当打开旁通阀利用蓄能器的高压油控制闸板关井动作时，高压油不会经减压阀的溢流口倒流回油箱而被浪费掉。

（2）结构

单向阀的结构如图2-5-25所示。单向阀在现场无需调节与维修。

11.气动压力变送器

（1）功用

气动压力变送器用来将蓄能器装置上的高压油压值转化为相应的低压气压值，然后低压气经管线输送到遥控装置上的气压表，以气压表指示油压值。这样既使司钻可以随时掌握蓄能器装置上的有关油压情况，又避免了将高压油引上钻台。遥控装置上气压表的表盘已换为相应高压油压表的表盘，因此，气压表的示压值与蓄能器装置上所对应的油压表的油压值应是相等的。

（2）结构与工作原理

气动压力变送器是国产自动化仪表，型号为QBY-32，其结构如图2-5-26所示。

变送器输入液压油并输入压力为0.14MPa的压缩空气（一次气），输出0.02～0.1MPa的压缩空气（二次气），二次气压与输入液压成相应比例关系。

图2-5-26　QBY-32结构原理示意图

主杠杆为立式，由支点膜片支撑可绕支点轻微摆动。主杠杆上方承受调零弹簧作用力与波纹管作用力，主杠杆下方则随承受弹簧管作用力。主杠杆上下方所受作用力对杠杆产生相反的转动力矩，当转动力矩不平衡时主杠杆当绕支点微摆；当转动力矩平衡时主杠杆即稳定不再摆动。

弹簧管中无油压时，主杠杆在调零弹簧与波纹管张力作用下其上部向左方微摆，顶针顶住挡板，主杠杆平衡。此时挡板与喷嘴间形成较大间隙，波纹管中具有来自放大器的0.02MPa压缩空气。

当弹簧管中输入液压油时，弹簧管自由端伸张变形对主杠杆下部产生转动力矩，使主杠杆上部向右微倾，顶针微退，挡板与喷嘴间的间隙减小，自放大器输入波纹管的气压增高，波纹管张力与调零弹簧张力对主杠杆所产生的转动力矩与弹簧管张力对主杠杆所产生的转动力矩相抗衡。结果，主杠杆趋于平衡，挡板与喷嘴间的间隙固定不变，波纹管中气压稳定，变送器输出二次气压稳定。

当弹簧管中输入的液压升高时，主杠杆平衡被破坏，主杠杆上部向右微倾，挡板喷嘴间的间隙略微减小，自放大器输入波纹管的气压略微升高，主杠杆又趋于新的平衡状态。于是，挡板喷嘴间的间隙不再改变，波纹管中气压气压已略微升高，变送器输出稳定的，压力稍高的二次气压。

当弹簧管中输入的液压降低时，主杠杆的平衡又被破坏，主杠杆上部向左微倾，顶针迫使挡板与喷嘴间的间隙略微增大，自放大器输入波纹管中的气压略微降低，主杠杆又趋于新平衡。挡板与喷嘴间的间隙不再改变，波纹管中气压复又稳定，但气压已略微降低，变送器输出稳定的，压力稍低的二次气压。

变送器的喷嘴孔径为1mm，恒节流孔导管孔径为0.25mm，流通孔道都很小，因此对输入的压缩空气要求较为严格，所输入气流应洁净，无水、无油、无尘。压力变送器都附带有空气过滤减压阀，一方面用以调定输入气压（一次气）0.14MPa；一方面将输入气流加以净化。

（3）使用调节

气动压力变送器所输入的一次气压值由空气过滤减压阀调定。用小螺丝刀伸入空气过滤减压阀顶部小孔内，旋拧调压杆同时观察一次气压表，当表压显示0.14MPa时即停止旋拧。顺时针旋拧一次气压升高，逆时针旋拧一次气压降低。调压时操作应轻缓，一次气压应准确。

气动压力变送器投入工作时，蓄能器装置上油压表与遥控装置上气压表所显示的油压值应基本相等，压差不应超过1MPa。当压差过大时，可用小螺丝刀伸入变送器侧孔，旋拧调零弹簧螺钉。顺时针旋拧螺钉时，螺母后退，调零弹簧松弛，张力减弱，挡板与喷嘴间隙减小，遥控装置示压表显示值升高。同理，逆时针旋拧螺钉时，遥控装置示压表显示值降低。这种调节常称为“有压调等”。当输入液压油的压力为零时，蓄能器装置与遥控装置两表指针都应回零，若遥控装置示压表指针未回零，亦可调节其调零弹簧螺钉使表针回零。这种调节常称为“无压调零”。图2-5-27为气动压力变送器工作示意图。

图2-5-27　气动压力变送器工作示意图

（4）常见故障与处理

蓄能器装置与遥控装置两表示压值相差悬殊，遥控装置示压表显示压力过低。这可能是输入的一次气压低于0.14MPa或是放大器的恒节流孔导管堵塞所致。处理的办法是调准一次气压0.14MPa或是将装设恒节流孔导管的螺杆取出，使用φ0.2×200的不锈钢丝将恒节流孔导管孔顶通。

蓄能器装置油压表的示压值为零但遥控装置示压表显示值却很高。这可能是喷嘴粘附污物堵塞所致。处理的方法是用酒精棉球擦拭喷嘴并将喷嘴吹通，揩干。

气动压力变送器属精密仪表，调节时应小心谨慎，检修工作宜由专业仪修人员进行。