反向式气体减压阀静态特性仿真分析

逆向式氧气减压器的性能分析与仿真

( P in - P out ) fh + ( P out - P en ) fm + ( kh Lh 0 - k tL t0 )
,
则式 ( 5 ) 可以转换成 : L + AL + BL + K = 0
2
( 6)
式 ( 6 ) 是一个二次微分方程 , 令 A = 2n, B = k , 在此系统的微分方程中 , k为系统的固有频率 , n 为系统的阻尼系数。
[ 3]
压力与入口压力、流量及减压器结构参数间的相互关系 , 包括压力特性和流量特性两部分 , 它专门研究入口压力和流量变化对输出压力的影响。 4. 1 压力特性仿真结果及分析在输出流量 G 为定值的情况下 , 输出压力与输入压力之间的函数关系 , 称之为减压器的压力特性。图 2 就是减压器压力特性的仿真结果。在假定飞机座舱高度不变的情况下 , 如图 2 所示 , 当减 , 压器入口流量为不同值时 , 减压器入口压力由 3M Pa 逐渐增大到 16 M P a时 , 输出压力逐渐减小 , 但均保持在 0. 44 ~ 0. 64M Pa 之间 , 符合该减压器的实际使用技术要求 ( 0.
1 引言
氧气减压器是利用节流原理工作的部件 , 主要功用就是使来自氧源的变化范围较大的氧气压力降低到氧气调节器所需要的入口压力 , 并使压力稳定在较小的变动范围内
[ 1- 2]
氧气减压器尺寸小 , 零部件多。传统的氧气减压器设计生产过程需要经过大量试验 , 不断优选各个部件 , 然而这些部件又是相互关联的 , 改变了其中之一 , 对其它部分的性能也会有影响 , 这样 , 在试验过程中就耗费了大量的时间和人力物力。本文通过对氧气减压器的结构和工作原理进行细致的分析 , 建立了减压器的数学模型 , 通过四阶龙格库塔法对其进行了数值仿真 , 在仿真过程中找到了影响减压器性能的关键因素 ) ) ) 阻尼系数 , 并揭示了其与减压器结构参数之间的一些关系 , 对减压器的设计和改进工作具有很好的参考作用。

逆向式氧气减压器的性能分析与仿真

型。为保证模璎正确性及系统的精度，采用四阶龙格库塔法进行数值仿真，从理论分析和仿真结果两方面综合分析了减压
器的稳态特性和动态特性，可有效减少试验项目，缩短减压器设计和改进的时间。在数值仿真过程中，从入口压力和流量的
变化上，分析对减压器出口压力的影响，进一步找到了影响减压器动态特性的关键因素（阻尼系数）。结果显示了当阻尼系
统的微分方程中，ｋ为系统的固有频率，ｎ为系统的阻尼系数。
３氧气减压器系统仿真模型
在对氧气减压器系统进行仿真前，首先要对其进行如下
假设：１）气体为理想气体，满足理想气体状态方程；
２）忽略减压器工作过程中的温度变化；
３）工作过程中减压器节流处流量系数不变；４）各容腔内的压力场分布均匀；５）忽略管道压力损失；
压力与入口压力、流量及减压器结构参数间的相互关系，包括压力特性和流量特性两部分，它专门研究入口压力和流量变化对输出压力的影响。４．１压力特性仿真结果及分析
在输出流量Ｇ为定值的情况下，输出压力与输入压力之间的函数关系，称之为减压器的压力特性。图２就是减压器压力特性的仿真结果。
在假定飞机座舱高度不变的情况下，如图２所示，当减压器入口流量为不同值时，减压器入口压力由３ＭＰａ逐渐增大到１６ＭＰａ时，输出压力逐渐减小，但均保持在０．４４—０．６４ＭＰａ之间，符合该减压器的实际使用技术要求（０．６＋＿００．２２ＭＰａ）。
ｍａｔｈ－
ｅｍａｆｉｃｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｅｒｅ，ｇｅｌｓｅ—ｔｙｐｅｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｗｈｉｃｈＷａｇａｐａｒｔｏｆｔｈｅａｄａｔｉｏｎＯｘｙｇｅｎＳｕｐｐｌｙＳｙｓｔｅｍｆｏｓｓ）
ｗｅｒｏｂｕｉｌｔ．Ｆｏｕｒ—ｓｔｅｐＲｕｎｇｅ—Ｋｕｔｔａｍｅｔｈｏｄｗａｇａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ．Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅ

氧气呼吸器用减压阀静态性能研究

变化越平稳。
口腔压力将达到新的平衡状态。
２模型建立
２．１模型条件假设（１）工作气体为理想气体，满足理想气体状态方程。（２）气体在阀座节流处和出口定径孔处的流动均为
等熵过程。
关键词：氧气呼吸器；减压阀；出口压力；出口流量
消防设务研究
氧气呼吸器用减压阀静态性能研究
陈于金。张祖敬
（中煤科工集团重庆研究院，重庆４０４１００）
摘要：介绍氧气呼吸器用减压阀的结构和工作过程，对
出口压力将有小幅波动，处于一种动态平衡状态；由于出
力，与Ｆ是一对作用力与反作用力。
其活动组件的受力进行分析，并建立减压阀数学模型，利用ＭＡＴＬＡＢ仿真对减压阀的静态特性进行研究，分析减压阀内
口流量消耗，入口压力将下降，人口流量减小，出口腔与
阻尼腔压力减小，阀杆所受合力向下，阀芯开度变大，出
Ｆ。一忌（ｚ＋６）
Ｆ一Ｐ２Ｓ
笔者通过对氧气呼吸器用柱塞式减压阀的静态特性
进行研究，分析减压阀的主要结构参数对减压阀静态特性的影响，为其结构设计优化提供理论依据。
１减压阀的工作原理
部结构参数（活门直径、弹簧刚度和阀杆底面积）对减压阀稳定性的影响规律。结果表明：减压阀的出口压力随着流量的增大

反比例阀的特性建模与仿真

反比例阀的特性建模与仿真摘要：具有反比例控制功能的阀控制稳定，在压缩机上应用广泛，本文通过对具有反比例控制功能的新型气动压力阀进出口压力的研究，建立数学模型，得出其具有反比例控制功能特性，在此基础上应用仿真软件得出反比例控制特性曲线。

关键词: 反比例阀；特性仿真；反比例控制1.引言新型气动压力控制阀,在中低压范围内具有出口压力随输入压力的增大而降低的反比例控制功能和优良的抗干扰能力,可应用于需反比例和压力稳定等功能的气动压力控制场合。

该阀如应用于空气压缩机系统可以根据不断变化的运行情况，自动调节机组的负荷与外部消耗的一致，从而实现空气压缩机节能和延长使用寿命的目的。

2. 反比例阀结构原理图1 反比例阀的结构示意图如图1所示：--进气口，---大弹簧预紧力，---出气口，---小弹簧预紧力（1）当进气口的压力P1的压力小于预紧力W1, 那么P1无法将垫片顶起来, 因此当P1增大时P2也随之增大，起到正比例的作用;（2）当进气口P1的压力达到PM时, 垫片随压力的增大上升, 因在复位弹簧的作用下将锥体上顶而减小节流口的面积,从而使P2随P1的增大而减小;（1）（2）因为A1，A2，D1，D2是阀结构参数, 所以设（3）（4）（5）得到:（6）即：因为W1，W2基本上变化很小得到的W3可以看作一个定值，所以当P1增大时P2减小，起到反比例的作用;（3）当P1达到P时, 复位弹簧将锥体上顶使节流口完全堵死, 气体只能从旁边的孔出去, 因此P2为零。

（4）通过调节微调旋纽2可以调节弹簧的预紧力，从而调节工作压力范围。

3．动态特性（1）通过排空口的流量为（7）（8）（2）流过伺服汽缸流量为（9）（10）其中---伺服汽缸活塞位移---进入伺服汽缸的压力---伺服汽缸活塞的有效作用面积（3）进入反比例阀的流量为（11）（12）4.弹簧膜片的力平衡方程（13）其中---阻尼系数---弹簧刚度-------库仑摩擦及干扰力和弹簧预紧力之和5.阀芯的力平衡方程图2阀芯受力分析图（1）阀芯的形状为锥形则阀开口面积与筏芯运动位移之间的关系（正比例调节时）（14）式中：（2）当阀处于反比例调节阶段时（15）正比例时，阀从右向左移动，即从小弹簧被压缩的最大量至阀完全关闭这一行程。

《先导式比例减压阀的仿真与试验研究》

《先导式比例减压阀的仿真与试验研究》篇一一、引言先导式比例减压阀作为一种重要的流体控制元件，在工业自动化和机械制造等领域具有广泛的应用。

它具有调节压力稳定、反应迅速等特点，其性能的优劣直接关系到系统运行的可靠性和稳定性。

因此，对先导式比例减压阀的仿真与试验研究具有重要意义。

本文将通过对先导式比例减压阀的仿真与试验研究，深入探讨其工作原理和性能特点。

二、先导式比例减压阀的工作原理先导式比例减压阀的工作原理主要是基于先导向和减压阀的结合，其通过内部的控制元件，根据外部的信号和压力变化来调节阀门的开度，从而达到调节压力的目的。

这种阀具有响应速度快、调节范围广、稳定性好等特点。

三、仿真研究1. 仿真模型的建立在仿真研究中，我们首先需要建立先导式比例减压阀的数学模型。

该模型应能准确反映阀门的动态特性和静态特性，包括阀门的开启和关闭过程、压力变化等。

同时，还需要考虑外部信号对阀门的影响以及流体的物理性质等因素。

2. 仿真实验与分析通过建立仿真模型，我们可以对先导式比例减压阀进行一系列的仿真实验。

这些实验包括对不同输入信号下的阀门响应、不同压力下的阀门调节等。

通过分析仿真结果，我们可以了解阀门的工作原理和性能特点，为后续的试验研究提供理论依据。

四、试验研究1. 试验装置与材料为了进行试验研究，我们首先需要搭建试验装置，并准备相应的试验材料。

试验装置包括阀门本体、控制系统、测量系统等部分。

同时，我们还需要选择合适的试验流体，以满足试验的要求。

2. 试验方法与步骤在试验中，我们首先需要对阀门进行基本的性能测试，如静态特性测试和动态特性测试等。

然后，我们可以根据不同的输入信号和压力变化进行阀门响应测试，观察和分析阀门的工作状态和性能特点。

同时，我们还需要记录相关的试验数据，以便后续的分析和比较。

3. 试验结果与分析通过试验研究，我们可以得到先导式比例减压阀的实际工作数据和性能参数。

将这些数据与仿真结果进行比较和分析，可以验证仿真模型的准确性，并进一步了解阀门的工作原理和性能特点。

基于AMESim的气动减压阀建模与仿真分析

摘要：运用ＡＭＥＳｉｍ中所提供的ＰＣＤ（ＰｎｅｕｍａｔｉｃＣｏｍｐｏｎｅｎｔＤｅｓｉｇｎ）气压元件设计库对减压阀内部结构进行建模仿真，通过对减压阀弹簧刚度、阀芯质量和阻尼孔截面积等参数进行分析，获得这些参数对减压阀稳压的影响规律。在此基础上调节减压阀模型的参数再次进行仿真分析，依据数据结果对减压阀内部结构优化设计，提高减压阀稳压的准确性和稳定性。仿真结果验证了所建立模型的正确性，对今后减压阀的选型与设计起到指导性的作用。关键词：气动减压阀；ＰＣＤ；ＡＭＥＳｉｍ；优化设计；仿真中图分类号：ＴＰ３９１．７∶ＴＨ１３７．５２＋１文献标识码：Ａ
压缩空气在减压阀腔室内作一维定常流动的特性可由４个基本方程即连续性方程、动量方程、能量方程（伯努利方程）和状态方程来描述［４］。
收稿日期：２０１７０９２５；修订日期：２０１８０１２５作者简介：贾一平（１９９３），男，山西朔州人，在读硕士研究生，研究方向：机车车辆制动系统研究。
为气体的密度和平均流速；犃为管道的截面积。
（２）动量方程：气体在管内作定常流动时，各动量
之间遵循如下方程：
ｄ（狌２／２）＋
（１／ρ）ｄ狆＋
（λ 犫
·狌２犫
）ｄ狓＝０
．
（３）
其中：λ 为管道中的摩擦因数；犫为管道内径；ｄ狓为横向截取的微分单元。
图１为ＤＥＰＩ型减压阀的结构简图，其主要由调节弹簧、复位弹簧、弹性垫片、反馈腔、阀芯和阀座等零件组成。开始工作时，减压阀调节弹簧６的纵向弹簧力经推杆以及运动元件传递到弹性垫片３，阀芯因受平衡力的作用致使阀口呈开启状态，此时减压阀进口处气体经进气口１０后流经阀口，由于阀口开度较小，气体流经阀口时产生撞击、摩擦和涡流，损失一部分气

大流量安全阀静、动态特性的仿真研究

大流量安全阀静、动态特性的仿真研究杨国来;刘毅;赵雪阳;徐美林;方春晖【摘要】以一种新型大流量安全阀为研究对象,分析其结构,利用FLUENT软件进行流场仿真分析.依据安全阀在立柱系统中的工作原理,采用AMESim液压元件设计库,建立安全阀的模型并进行仿真,得出安全阀在溢流卸载过程中的阀芯位移曲线.从仿真结果看出,适当增加溢流孔个数有利于安全阀工作状态的稳定,为液压支架用大流量安全阎的设计提供了借鉴.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P57-60)【关键词】安全阀;FLUENT;静态特性;AMESim;动态特性;仿真【作者】杨国来;刘毅;赵雪阳;徐美林;方春晖【作者单位】兰州理工大学能动学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学温州泵阀研究院,浙江温州325105;兰州理工大学能动学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学温州泵阀研究院,浙江温州325105;兰州理工大学能动学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学能动学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TH137安全阀作为保证煤矿安全生产的重要元件，在顶板受压时，为避免由于液压支架快速下沉而造成立柱压弯、压粗、爆裂及顶梁和底座箱等焊接构件开焊、断裂起着过载保护的作用。

安全阀应具有良好的静态性能和动态性能，即当支架顶板缓慢下沉时，保证液压支架具有良好的恒阻性；当顶板突然受压时，能够快速开起溢流进行卸载。

液压支架大流量安全阀的工作状态是一个瞬变的过程，因此，动态性能的优劣是能否实现有效冲击过载保护的关键。

本文以一种新型大流量安全阀为研究对象，分析其结构，利用FLUENT软件进行流场分析，依据安全阀在立柱系统中的工作原理，利用AMESim的液压元件设计库，建立安全阀模型并进行仿真，得出安全阀在溢流卸载过程中的阀芯位移曲线。

从仿真结果可以看出，适当增加溢流孔个数，有利于安全阀工作状态的稳定，为液压支架用大流量安全阀的设计提供了借鉴［1］。

基于AMESim减压阀动态特性仿真与试验研究

基于AMESim减压阀动态特性仿真与试验研究滕浩;石玉鹏;张亮;臧辉【摘要】为解决运载火箭高压小流量减压阀在低温-40℃下出现出口压力剧烈波动及起动段压力长时间下降的问题,对减压阀进行了动态仿真和试验研究.建立了仿真数学模型,用AMESim工具仿真减压阀的压力、阀芯位移动态特性,结果与试验数据基本一致.研究表明起动段压力长时间下降及压力爬行是因摩擦力所致.改进的高压密封结构,消除了减压阀低温条件下出口压力的剧烈波动.【期刊名称】《上海航天》【年(卷),期】2015(032)001【总页数】7页(P48-53,67)【关键词】减压阀;动态特性;泄漏;摩擦力【作者】滕浩;石玉鹏;张亮;臧辉【作者单位】上海宇航系统工程研究所,上海201109;上海宇航系统工程研究所,上海201109;上海宇航系统工程研究所,上海201109;上海宇航系统工程研究所,上海201109【正文语种】中文【中图分类】V434.230 引言减压阀是运载火箭氦增压系统中的关键单机。

在减压阀研制过程中，出现了－40℃低温条件下出口压力剧烈振荡以及启动段压力长时间下降的问题。

出口压力的剧烈振荡会影响增压输送系统增压，严重时可导致火箭发射失败。

文献［1］对大流量减压阀在增压过程中出现的压力剧烈振荡问题建立了非稳态模型并进行数值计算，研究了减压阀的振荡特性。

文献［2］针对高压气动减压阀，建立了考虑泄漏影响的数学模型，分析了泄漏对减压阀压力响应的影响。

文献［3］将摩擦力等非线性因素引入减压阀动态特性分析中，建立了气体减压阀动态数学模型，分析了摩擦力的存在对阀芯迟滞效应的影响。

这些研究主要针对减压阀起动及稳态工作特性的分析，但对因变流量泄漏及摩擦力的存在对整个增压过程压力振荡的动态分析较少涉及。

本文考虑减压阀工作过程中存在摩擦力、泄漏、阻尼、起动冲击、负载突变等影响减压阀动态性能的因素，对减压阀的动态响应特性进行了研究。

1 减压阀结构原理减压阀结构如图1所示。

气动减压阀流量特性的仿真研究

分类号密级U D C 单位代码 10151 气动减压阀流量特性的仿真研究张利成指导教师王祖温职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别硕士学科（专业）轮机工程论文完成日期 2011年6月答辩日期答辩委员会主席Simulation Research on Flow Characteristics of PneumaticRegulatorA thesis Submitted toDalian Maritime UniversityIn partial fulfillment of the requirements for the degree ofMaster of EngineeringbyZhang Licheng(Marine Engineering)Thesis Supervisor: Professor Wang ZuwenJune 2011大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文“气动减压阀流量特性的仿真研究”。

除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。

本声明的法律责任由本人承担。

学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。

同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。

航空飞行器用减压阀特性研究方法探析

航空飞行器用减压阀特性研究方法探析杨星1严洪英2（1.国营第570厂四川宜宾644000；2.海军装备部四川宜宾644000）摘要：复杂的航空环境对航空器用减压阀的特性、振动、噪声及疲劳寿命特性等提出了更高的要求。

本文针对目前国内外军用航空器用减压阀在设计和使用过程中的静、动态特性分析方法，以及振动、噪声和疲劳寿命设计等进行整理和分析，并针对我国目前航空器用减压阀疲劳寿命设计方法和疲劳损伤积累理论等进行综述。

综合国内外发展历程和发展现状，数值仿真和工程计算技术的发展使得目前特性研究方法已经日渐成熟。

关键词：航空器减压阀特性振动和噪声疲劳寿命中图分类号：V228文献标识码：A文章编号：1674-098X(2021)08(b)-0004-05Brief Analysis of Research Methods on the Characteristics of Pressure Reducing Valve for Aviation AircraftYANG Xing1YAN Hongying2(1.State Owned No.570Plant,Yibin,Sichuan Province,644000China;2.Equipment Department of People'sLiberation Army Navy,Yibin,Sichuan Province,644000China)Abstract:The complex aviation environment puts forward higher requirements on the characteristics,vibration, noise and fatigue life characteristics of aircraft pressure reducing valves.In this paper,the static and dynamic characteristic analysis methods,vibration,noise and fatigue life design of pressure reducing valves for military aircraft at home and abroad are sorted and analyzed,and the fatigue life design methods and fatigue damage accumulation theory of pressure reducing valves for aircraft in China are summarized.The development of numerical simulation and engineering calculation technology makes the characteristic research methods mature day by day.Key Words:Aviation aircraft;Pressure reducing valve;Characteristic;Vibration and noise;Fatigue life静态分析和动态分析是航空用减压阀特性分析的两个重要方面。

基于AMESim的减压阀建模与仿真分析

ｃｒａｃｉｅａｉｐｒｍｔｒｏｔａｅＡｓ，ｔｅｐｐｒｎｌｅｅｐｒｒｎｅｅｒｄｃｇｖｌｙａｊｓｎｏｄｎｅｔｔｓａａｅｅｓｆｈｖｌ．ｌｗｈｈｂｃｅｖｏｈａｅａｓｓｈｅｏａｙｔｆｍａｃｔｕｉａｅｂｄｔｇｆｏｈｅｎｖｕｉ
２３ｍ／，手动泵手柄最大手摇力约６０Ｎ，根．ｌ次０
据图３推杆行程，结合液压缸直径尺寸可以确定
手动装置油箱最小储油量。手动泵应自带卸荷阀
［］付永领，祁晓野．ＭＥｉ系统建模与仿真［．北１ＡＳｍＭ］京航空航天大学出版社，２０．０６
作者：李奉生地址：天津滨海新区南疆港区南港路６０号操作二部２１邮编：３０５０４２收稿日期：２１００１— ２—１５《起重运输机械》２１（００１１）
、
文章编号：１０ — ７５（０１１０３００１０８２１）０— ０２— ４
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｃｏｄｎｏｔｅｗｏｋｎｒｃｐｅｏｅｒｄｃｎａｖｃｒｉｇｔｈｒｉｇｐｎｉｌｆｈｅｕｉｇｖｌｅ，ｖａｔｅｕｅｏｉｔｉｈｓｆＨＣＤｈｄａｌｏｏｅｔｄｓｇｙｒｕｉｃｍｐｎｎｅｉｎｃ
基于ＡＳｍ的减压阀建模与仿真分析ＭＥ贵州大学机械工程学院Ｉ
贵阳
５００５００

高压空气减压阀的动态性能仿真

高压空气减压阀的动态性能仿真杨明国【摘要】高压空气减压阀是舰船气动系统中的重要元件,通过建立高压空气减压阀的动态数学模型,利用Matlab软件进行仿真计算.对其动态性能进行分析和预测.仿真结果表明采用合适的结构减小阀口过流面积有助于高压空气减压阀的性能稳定.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2010(005)004【总页数】5页(P56-60)【关键词】高压减压阀;动态特性;仿真【作者】杨明国【作者单位】武昌船舶重工有限责任公司军事代表室,湖北,武汉,430064【正文语种】中文【中图分类】U664.5在舰船气动系统中，由于从空气压缩机中出来的气体压力较高，需要根据使用要求将其降低，以适应执行元件的压力等级，并节省能源。

减压阀使用广泛，是保证舰船气动系统正常工作的必需元件之一。

高压化是舰船气动系统高效化的重要手段。

使用压力提高，有利于运动速度、力和流量控制，也有利于元件小型化。

目前超高压气动元件（压力大于30 MPa）还未形成成熟的固化技术，其动态特性分析对于高压气动元件性能非常关键［1-3］。

而高压气动元件由于结构较复杂，其气体流动状态是一个变质量系统的热力学过程，因而对其特性的分析还在摸索之中［4-10］。

本文所介绍的高压空气减压阀属于超高压级别的气动元件，最高输入压力达到了30MPa，相当于常用气动系统压力的30倍以上，输出压力要求又必须控制在0.1～1 MPa的较低压力范围内，进口与出口压差相当大，而且输出压力要求稳定。

为了保证减压阀的设计成功，达到预期的性能要求，减少设计中的不确定性，缩短设计周期，降低研制成本，提高工作效率，在设计的初始阶段对其进行建模仿真是必要的。

随着现代计算机技术的进步，可利用高可靠仿真软件方便地进行仿真研究。

要对高压空气减压阀动态特性进行仿真研究，首先必须根据其结构模型，建立动态数学模型，然后利用仿真软件进行仿真计算。

高压空气减压阀出口压力的迅速建立以及稳定在某个调定值是设计该减压阀的关键要求，亦即稳定性和快速响应特性是一个最重要的要求。

某减压阀静态特性分析

文章编号:100621630(2008)0620057204某减压阀静态特性分析曹　明,吴建军,陈　健(国防科学技术大学航天与材料工程学院,湖南长沙410073) 摘　要:建立了某减压阀静态特性模型,并用实验验证了模型的正确性。

通过仿真讨论了膜片有效面积、阀芯不平衡面积和阀门总刚度对减压阀静态特性的影响。

结果表明:阀门总刚度的影响较大,而膜片有效面积和阀芯不平衡面积的影响相对较小。

关键词:减压阀;静态特性;膜片有效面积;阀芯不平衡面积;阀门总刚度中图分类号:TN138.521 文献标识码:AThe Analysis of Stat ic Character istic for Pressure R el ief V alveCAO Mi ng ,WU Jian 2j un ,C HEN Jian(Colle ge of Aerospace and Material Enginee ring ,NUD T ,Changsa Hunan 410073,China)Abstract :The sta tic char acte ristic model of some pressur e relief valve wa s established in t his pape r.The model was p rove d by the test result.The eff ects of membrane effective a rea ,unbala nce a rea a nd total rigidity on the static characteristic of the valve were disc ussed through simulation computation.The results showed tha t the effect of membra ne eff ective area was big a nd those of unbala nce a rea and total rigidity were r elative small.Keyw or ds:Pressur e relief valve ;Static c haracteristic ;Membr ane ef fective a rea ;Unbalance a rea ;Total rigidit y 收稿日期2325;修回日期22 作者简介曹　明(—),男,高级工程师,主要从事阀门的设计和生产。

先导式减压阀的静动态特性仿真分析

先导式减压阀的静动态特性仿真分析先导式减压阀在中高压气液动系统中得到广泛应用，由于其静态和动态特性对整个回路的工作状态有明显影响，因此，需对减压阀的工作特性进行研究。

针对典型结构的先导式减压阀，建立其数学模型和仿真模型，根据仿真结果对其输出压力、流量等静态和动态特性进行分析，可对减压阀的工作状态和内部机制有更深刻的理解。

仿真结果表明: 利用AMESim 进行仿真具有建模简便、模型精确、运算快捷的优点，能够有效节省试验和设计成本。

减压阀是一种利用气液流经阀口节流作用产生压力损失从而使出口压力( 二次压力) 小于入口压力( 一次压力) 的压力调节阀，内部通常利用结构元件作用和压力差的平衡从而保持稳定输出压力。

定压输出减压阀从结构上可以分为直动式减压阀和先导式减压阀。

先导式减压阀虽然结构复杂，但在静态特性和稳定性上优于直动式减压阀，在中高压气液动系统中得到广泛应用。

减压阀的静态和动态特性对于整个回路系统的工作状态有明显影响，因此，在液动系统设计中，有必要对减压阀的工作特性进行研究分析。

1、减压阀的基本结构先导式减压阀主要由压力调整机构( 先导控制阀) 和流量控制机构( 主阀) 两部分组成，如当二次压力小于最小设定输出压力时，先导阀的阀芯关闭，主阀芯在平衡弹簧作用下处于最低位置，此时主阀芯与阀套的节流缝隙最大，控制窗口处于全开状态，主阀芯阻尼孔中无油液流动，进出容腔短接，减压阀处于非工作状态。

当二次压力升高时，先导阀前腔压力高于调节弹簧力，则先导阀打开，产生先导流量，主阀阀芯底腔压力升高，在压力差的作用下克服平衡弹簧力向上移动，主阀芯与阀套的节流缝隙减小，即控制窗口减小，二次压力降低，经过相互作用，直到作用在主阀阀芯上的液压差与平衡弹簧的弹力在新的位置上达到平衡为止。

此时，二次压力为设定输出压力，而先导阀的阀芯处于微小开启的平衡状态，而经先导阀流出的油液流回油缸。

当输入压力或油液流量在一定范围变化时，由于主阀芯与阀套间的节流缝隙变化相对量较小，且滑阀面积较大，可以使得输出压力始终保持在设定压力附近，稳定性较好。

《先导式比例减压阀的仿真与试验研究》

《先导式比例减压阀的仿真与试验研究》一、引言随着现代工业自动化与精密控制的不断深入发展，流体控制领域的技术不断升级，先导式比例减压阀作为一种重要流体控制元件，在各种工业应用中发挥着重要作用。

本文将重点对先导式比例减压阀进行仿真与试验研究，以期提高其性能、优化设计并促进其在实际应用中的效能。

二、先导式比例减压阀的基本原理与结构先导式比例减压阀主要由主阀和先导阀两部分组成。

其工作原理为：通过先导阀对入口压力进行感应并控制主阀的开启程度，从而实现减压、稳压的功能。

在压力调节过程中，先导阀和主阀之间的相互作用决定了阀的最终性能。

三、仿真模型的建立与验证1. 仿真模型建立：基于流体动力学和热力学原理，采用计算机仿真软件，建立了先导式比例减压阀的仿真模型。

模型考虑了流体的可压缩性、惯性效应以及与结构之间的相互作用等因素。

2. 模型验证：通过对比仿真结果与实际试验数据，验证了仿真模型的准确性。

结果表明，仿真模型能够较好地反映实际工作状态下的先导式比例减压阀的动态特性。

四、仿真研究1. 动态特性分析：通过仿真研究，分析了先导式比例减压阀在不同工况下的动态响应特性，包括压力变化、流量变化等。

2. 参数优化：基于仿真结果，对先导式比例减压阀的内部结构参数进行了优化设计，提高了其调节精度和稳定性。

3. 节能性分析：通过仿真研究，分析了先导式比例减压阀在节能方面的潜力，为后续的节能优化提供了依据。

五、试验研究1. 试验方案：设计了多种工况下的试验方案，包括不同压力、流量条件下的测试，以全面评估先导式比例减压阀的性能。

2. 试验过程：按照试验方案，进行了实际试验测试。

记录了各工况下的压力、流量等数据，并对先导式比例减压阀的动态特性进行了观察和分析。

3. 试验结果：通过实际试验，验证了仿真研究的准确性。

同时，发现了在实际应用中可能存在的问题和改进方向。

六、结果与讨论1. 仿真与试验结果对比：将仿真结果与实际试验结果进行对比，发现两者在大多数工况下具有较好的一致性，证明了仿真模型的准确性。

先导式减压阀的静动态特性仿真分析

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
先导式减压阀的静动态特性仿真分析
先导式减压阀在中高压气液动系统中得到广泛应用，由于其静态和动态特性对整个回路的工作状态有明显影响，因此，需对减压阀的工作特性进行研究。

针对典型结构的先导式减压阀，建立其数学模型和仿真模型，根据仿真结果对其输出压力、流量等静态和动态特性进行分析，可对减压阀的工作状态和内部机制有更深刻的理解。

仿真结果表明: 利用AMESim 进行仿真具有建模简便、模型精确、运算快捷的优点，能够有效节省试验和设计成本。

减压阀是一种利用气液流经阀口节流作用产生压力损失从而使出口压力( 二次压力) 小于入口压力( 一次压力) 的压力调节阀，内部通常利用结构元件作用和压力差的平衡从而保持稳定输出压力。

定压输出减压阀从结构上可以分为直动式减压阀和先导式减压阀。

先导式减压阀虽然结构复杂，但在静态特性和稳定性上优于直动式减压阀，在中高压气液动系统中得到广泛应用。

减压阀的静态和动态特性对于整个回路系统的工作状态有明显影响，因此，在液动系统设计中，有必要对减压阀的工作特性进行研究分析。

1、减压阀的基本结构
先导式减压阀主要由压力调整机构( 先导控制阀) 和流量控制机构( 主阀) 两部分组成，如当二次压力小于最小设定输出压力时，先导阀的阀芯关闭，主阀芯在平衡弹簧作用下处于最低位置，此时主阀芯与阀套的节流缝隙最大，控制窗口处于全开状态，主阀芯阻尼孔中无油液流动，进出容腔短接，减压阀处于非工作状态。

当二次压力升高时，先导阀前腔压力高于调节弹簧力，则先导阀打开，产生先导流量，主阀阀芯底腔压力升高，在压力差的作用下克服平衡弹簧力向上移动，主阀芯与阀套的节流缝隙减小，即控制窗口减小，。

基于MATLAB仿真的气动减压阀静动态特性研究_袁海军

d P bA 1 + k1 s1 - k 2 s 2 - k 3 s 3 - ( k1 + k 2 + k 3) P0 = sin2 d s in2
2
P0 Ps
1, 通过节流口的气体为亚音速流动, 根据( 1) ~ ( 8) 式可得到阀的综合静态方
Ps A
2
2qm 2k RT s ( k- 1) P0 Ps
[ 2 3]
1 调压弹簧 ; 2 调压腔壳体 ; 3 调压膜片 ; 4 调压顶杆 ; 5 进口滤器 ; 6 复位弹簧 ; 7 阀芯 ; 8 调压螺杆 .
气体通过锥形阀口的流量为 qm = 其中 P0 Ps f Ps
: P0 Ps
k+ 1 k
2k RT s ( k - 1)
2 k
图 1 减压阀装配图
2009 年 9 月 Sep 2009
文章编号 : 1673 9868( 2009) 09 0168 05
基于 MATLAB 仿真的气动减压阀静动态特性研究
袁海军 ,
1
陈红兵
2
1 中国船舶重工集团公司第四五三厂技术中心 , 重庆 400021; 2 西南大学工程技术学院 , 重庆 400716 摘要 : 根据气动减压阀的结构 , 建立相应的数学模型 , 运用 M A T L A B 软件对模型进行仿真计算 . 对气动减压阀进行实际测试 , 其仿真结果与实际测试结果基本吻合 . 还分析了减压阀的静动态特性 , 其结论对该类阀的设计具有重要参考价值 . 关键词 : 气动减压阀 ; 静动态特性 ; M AT LA B 文献标识码 : A 中图分类号 : TH138 52
收稿日期 : 2009 04 11 作者简介 : 袁海军 ( 1982 ) , 男 , 重庆人 , 助理工程师, 主要从事潜水装具及呼吸装具设计 .