比例阀设计分析

《比例阀设计分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、设计日志文件名称:比例阀总成・SLDASM说明：材料：此型燃气比例阀是一种可动永磁体式的电磁比例系统：PC主控器通过用户设置温度、进水温度、进水流量和出水温度四个输入变量，经过运算，输出电流,在线圈中产生磁场力，推动球阀上下运动，调整阀口的通气面积,对燃气流量不断地进行微细的无级调节,使用户设置温度保持稳定。该阀结构简单、性能可靠，调节灵敏。一、结构及工作原理简介该阀由开关阀、比例调节阀和稳压阀三部分组成:1、开关阀：见原理图（件一）所示，是一个通断性电磁阀，由PC主控器输出电压控制开阀或闭阀。2、比例调节阀:主要有三大部

2、分:电磁系统、永磁体和球阀组成，有调节和开关的功能。调节功能：当线圈（件）中通过控制电流式，在磁芯（件）下端面产生与永磁体（件）上端面极性相同的排斥电磁场力，推动永磁体和球阀向下移动，使阀口之间的通气面积增大。通气面积的大小由控制电流的大小决定，电流增大，通气面积增大，流量增大；电流减小，通气面积减小，流量减小；PC主控器通过出水温度反馈信号，自动调节电流来控制燃气流量，从而实现温度的调节，稳定水温的目的。体和铁芯产生吸力，永磁体和球阀向上移动，关闭阀口。能当开关阀使用。3、稳压阀：在电流恒定时，产生的磁场力不变，输入压力

3、升高，皮膜（件）向上的压力增大，球阀向上移动，阀口通气面积减小，流量减小，出口压力减小；输入压力减小，皮膜（件）向上的压力减小，球阀向下移动,阀口通气面积增大，流量增大，出口压力增大。这样衰减震荡,保证输出压力的稳定,出水温度的稳定。二、主要技术指标三、测试系统四、设计计算（一）•、稳压设计将稳压阀口视为一个喷射口，由大气式燃烧喷嘴流量公式:Lg=0.011^2^—推出稳压阀口当量直径的计算公式：d=—丄Yo.oii“Yah式中d—稳压阀口当量直径（mm）Lg—阀口流量（标米'/时）P—流量系数（与结构、尺寸有关）取P=0

4、・65S—燃气的相对比重△H—稳压阀口前后的压差（毫米水柱）比例阀的调压范从也对应P2L到I唤对应P1H的范内均需有良好稳压特性，其额定后压是随输入电流而变化的，这一点不同与一般的稳压阀。250mmH20-330H20以液化气八升（Lg=0・65m3/h）为例:额泄后压/minH20△Hn/mmHio△血/mmH2OP2L19311231P2M120210130P2H22011030按GB6932-94要求其稳压范当额定后压为P2L=19mmH2O时：AHh=311AHl=231mmH2O当额定后压为P2M=120mmH2

5、O时：AHh=210AHl=130mmH2O当额定后压为P2H=220mmH2O时：AHh=110AHl=30mmH2O由此可见稳压阀口前后压差范已很大，从30〜311mmH2O计算稳压阀口当量直径:AHH/mmH2oAHL/mmH2oP2L19311P2M120210P2H220110额定后压/mmH202312.6829852.890051302.9597393.336741303.4790464.814243dH/mmdL/mm稳压阀口当量直径变化从2.682985〜4・814248mm,并且呈非线性，不宜采用锥阀，

6、为降低制造难度，采用了球阀，使球阀曲线逼近当量直径函数，取得了较好的稳压特性。（二）、比例设计1、确定永磁体材料及形状尺寸从原理图可见，在未通电之前,永磁体对铁芯的吸力F吸应满足阀口的密封要求，即F吸MF封阀力+F球阀重力—F弹簧支撑力=115+22-27=110（gf）如假定永磁体与铁芯之间的气隙磁力线是相对分布均匀的，永磁体应提供气隙磁通①由磁吸力公式/■弘■匕■弘•弘■弘■弘■弘＜1*■弘■弘•弘■弘■弘■弘•弘■弘■弘■匕•弘jrj*作用在被磁化了的铁磁物体上的电磁吸力，其大小与磁力线穿过的磁极的总面积及气隙中磁感

7、应强度的平方成正比。如果磁感应强度B沿磁极表面上是均匀分布的，则计算电磁吸力的基本公式为2%式中F—电磁吸力（焦耳/厘米）B—磁感应强度（韦伯/厘米彳）S—磁极表面的总面积（厘米彳）U0—空气导磁系数，1.25x10-8亨/厘米如B的单位为高斯（10,韦伯/米彳）,F的单位为公斤（9・8乂10・2焦耳/厘米），则上式改为]0-16F=B-S—b2s=9.8xl0-2x2xl.25xl0-825xl(F(B<5000丿2s(kg)又①=BS,所以（①一磁极端面磁通MX）,有下式■“■“■%■“■“■“■“/rT^rj、rZ

8、^rl^rT%叫、rT^rT>rT%rT%推出F吸=yJooo>_""s(Kg)O5=5000x^S^5000xJ永磁体与铁芯之间的气隙磁导G§用经验公式=1.25x10」丿选用枚铁硼永磁体N35,查其退磁曲线得竿亠1764(Mx)G6=J^-+0.58d45