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1、2007年第1期阀门—7—文章编号:100225855(2007)0120007203平衡套筒式减压阀设计袁长友,宋花平(中国人民解放军总后勤部油料研究所,北京102300)摘要针对高压降下的节流减压易产生气蚀导致减压阀节流件过早损坏问题,设计了平衡套筒式阀瓣结构,使一套阀瓣实现两级节流,减小单级节流压降,避免了气蚀产生。关键词减压阀;平衡套筒式;高压降中图分类号:TH134文献标识码:ADesigningofbalancecagepressurereducingvalveYUANChang2you,SONGHua2pin
2、g(POLResearchInstituteofGeneralLogisticsDepartment,Beijing102300,China)Abstract:Thebalancecagevalveplugisdesignedforsettingthethrottlingcomponents’prematuredestructionofthepressurereducingvalvebecauseofthecavitationsthathappenunderthehighpres2suredropthrottlingcir
3、cumstance.Asetofbalancecagevalveplugcanaccomplishtwo2stagethrot2tling,therefore,itcanreducesingle2stagepressuredropandpreventcavitationshappening.Keywords:pressurereducingvalve;balancecage;highpressuredrop1概述1)。套筒式阀瓣中间开6个面积相同的节流孔并环从流体力学的观点看,减压阀是一种自力式调向平均分布,为一级节流口。
4、套筒式阀瓣上、下部节阀门,它通过阀内件节流,将进口压力降至所需分各开6个面积相同的节流孔并环向平均分布,为的出口压力。当进口压力及流量变化时,借助弹性二级节流孔。介质从减压阀进口端通过阀瓣中间6元件和输送介质自身的力量保持出口压力基本不个节流孔一级节流后进入阀瓣筒状空间,由于筒状变。国内现在普遍使用的减压阀一般为一级节流,空间上、下面积相同,上、下套筒承受的液体压力阀瓣为锥形。一级节流的减压阀在低压降下有较好相互抵消达到平衡,因此节流面积不受进口压力变的使用效果,但在高压降下易产生气蚀导致节流件化的影响,介质再通过阀瓣上、
5、下节流孔二级节流过早损坏。所以经常是两个或多个减压阀并联使后进入减压阀出口端。用,增加了系统的运行成本和不稳定性。为了解决上、下12个二级节流孔的总面积与中间6个高压降下的减压问题,设计了一种两级节流平衡套一级节流孔的总面积相同,两级节流压力相近,即筒式减压阀。减压阀总节流压力基本平均分配,控制了液流速2结构度。另外上、中、下的各6个节流孔都环向平均布减压阀按结构形式分为直接作用薄膜式、直接置,消除了侧向力。作用波纹管式、先导薄膜式、先导波纹管式和先导3特点活塞式等。无论何种结构形式,都是通过弹性元件两级节流平衡套筒式减压
6、阀具有许多优点。自动平衡介质压力从而调节阀瓣开度进行节流减①能够实现两级节流,从而解决了高压降情况压,其中阀瓣是减压阀的最核心部件,其设计合理下减压问题,减缓了水力冲击,避免了汽蚀发生,与否直接影响到减压阀的使用性能。降低了噪声,也可适应于低压降情况下的减压。减压阀阀瓣采用两级平衡套筒式节流结构(图②通过简单的结构设计,使得阀瓣在保持水平作者简介:袁长友(1976-),北京人,工程师,从事油料输送与阀门设计工作。—8—阀门2007年第1期方向平衡的同时,在垂直方向也保持良好的平衡3ρ———介质密度,kg/m性,降低了设计和
7、制造成本。110～310MPa压力级弹簧在出口压力310③阀瓣侧向推力平衡,导向平稳,阀座接合面MPa时节流面积最大,设套筒环向平均分布6个寿命增长,结构优化合理。节流孔,开口宽度为16mm,计算出口压力为310④阀瓣可整体快速拆卸,方便维修保养。MPa时的开口高度hk310:⑤弹性元件只对应二级节流的出口压力,能提AZ3101302hk310===1316mm高减压阀出口压力的稳定性。6×b6×16取节流孔高度h为20mm,节流孔尺寸如图2所示。11阀体2、71二级节流孔31下节流套41节流阀瓣51一级节流孔61上节流套
8、图2节流孔图1减压阀阀瓣结构5弹簧计算4节流面积及阀瓣开启高度计算根据圆柱螺旋压缩弹簧计算公式及GB/T平衡套筒式减压阀用于轻柴油工况,进口压力12246中关于弹簧的规定,计算弹簧各参数。取活614MPa,出口压力110～310MPa,体积流量塞直径Dh=70mm,计算110～310MPa压力级弹315
