水压节流阀的新型设计与计算

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水压节流阀的新型设计与计算

摘要:

本文介绍了水液压节流阀的新型设计思想和计算过程。通过给定的参数，确定阀口形式及阀口结构，计算进水口、出水口、阀芯、阀芯开口度等尺寸。

关键词:节流阀；锥阀；阀芯；水介质

NewDesignandCalcuIatoIlofWaterHydrauHcThrottleV alve

Liangcunfu

Abstract: The New Design and calculation process of water hydraulic throttle valve are introduced in this paper.

Some necessary date has been offered, we can decide the entrance style and the structure of the valve.

Then calculate the appropriate size of infall and way-out, and the size of valve stem, still the size of displacement.

Keywords: throttle valve; cone valve; valve stem; water

目录

第1章前言....................................... 错误！未定义书签。

第2章阀口形式的选择 (2)

2.1 参数设计 (2)

2.2 阀口形式 (2)

第3章结构设计 (3)

3.1 密封形式 (3)

3.2 节流口形式的选择.......................... 错误！未定义书签。

3.3 节流口进出口压力差Ap的确定................ 错误！未定义书签。

3.4 材料的选择 (4)

第4章设计计算 (5)

第5章结论 (8)

参考文献 (9)

致谢 (10)

附录 (11)

.................................................. 错误！未定义书签。

第1章前言

水压节流阀是水液压系统中重耍的控制元件之一，其在系统中可用作调节流量、给泵加载等。设计时着重注意两个关键技术:其一，是阀口湍流流功噪声邪空化噪声的控制。湍流流动噪声通过采朋抑H;U空化产生的阀口及流道结构，使流动速度不出现突变以及究化的程度降低。其二是最小稳定流量酌问题。由于水的粘度很低，常温下其运动粘度只有典型液压油的V40一1/30，因而在压差和流量相同的条件下，冰压节流阀的阀口开度耍比等型号和规格的油压节流阀小很多，在小流量(小开度)时更容易导致阻塞。为避免发生阻塞现象，水压节流阀应依据工作条件设计合理的结构形式、选择合埋的阀芯与阀套组合材料。

与矿物油相比，水介质具有腐蚀性强、粘度低、汽化压力高等特点，使得研制水压控制阀面叫饿$决气蚀、拉丝冲蚀、腐蚀作用的破坏以及高压下密封困难等诸多技术难题。因此需要充分考虑水介质特殊的理化性能，对水压节流阀中的摩擦磨损机理、腐蚀气蚀特性及密封技术等关键性问题进行有针对性的研究，从材料选择、新型结构设计、加T制造等万面保证水压控制阀具有优良的性能，才能研制出性肯:优良的水压控制阀。

第2章阀□形式的选择

2.1 设计参数

本文所研究的水压节流阀按照以下参数要求进行设计:

（1)公称压力Pg=14MPa

（2)最大工作压力Pm=21MPa

(3)公称流量Qg=40L/Min

(4)公称压力下的内泄漏允许值(q nx)=0.4L/Min

2.2 阀口形式

传统的油压节流阀阀口的结构型式很多，可按密封形式分为:锥阀式、滑阀式和盘阀式。锥阀式靠阀芯均阀座的锥面密封。滑阀式种类很多，如矩形、三角形、T形、圆形、斜糟、旋转糟以及车专楔形等阀口型式，其共同特点是依靠阀芯与阀套圆柱配合面间的密封带密封。如采用滑阀式结构，由于水的粘度很低，在相同的流量条件下，为获得较高的加载压力，要求阀芯与阀座圆柱配合面的间隙很小。盘阀阀口面积梯度大，在相同流量下，阀口开度的微小变化将使压力发生较大变化，从而导致压力不稳定。

相比之下，锥阀式结构对水介质适应性好。阀口的密封性能好，易获得较高的调节压力，同时能自补偿阀的磨损。本次设计的水压节流阀在阀口结构型式万面采用锥阀式，依靠阀套与阀芯的锥面密封，减小运动部件之间的配合公差，实现零泄漏。

第3章结构设计

3.1 密封形式

水介质的粘度低导致泄漏损失会增大，在间隙和压差相同时，同样规格的水压控制阀的泄漏损失为油压控制阀的数十倍闭。如果仍然采用间隙配合，而且要保证内泄漏不变，则必须减小配合间隙，这给加工工艺提出了相当严格的要求，大大增加了加工难度。因此，简单的减小配合间隙无法适应水介质的特殊要求。目前，在水压控制阀的设计中更多的采用了带有衬套结构的锥阀和球阀形式，运动部件之间的配合公差较小，可实现微小或零泄漏。在阀套和阀体之间的密封，采用直接密封形式。实践证明，橡胶类密封件非常适合于水压控制阀中的密封，0型密封圈、U型密封圈、阶梯型密封圈、方形密封圈等密封件都是理想的选择。

本次设计的水压节流阀中采朋了带有衬套结构的锥阀结构形式，变传统的间隙密封为直接密封，通过阀套与节流阀芯的锥面密封，这可使得运动部件之间得配合公差较小，实现零泄漏。法兰与阀体之间]采用0型密封圈加挡圈形式密封，阀体与阀套之间采用0型密封加挡圈形式密封，这种密封形式在高压水介质条件下密封性能可靠。