发明名称 非全周开口滑阀U型阀口设计方法
摘要 本发明涉及一种非全周开口滑阀U型阀口设计方法,所述方法步骤包括:计算U型节流槽的阀口过流面积、计算阀口开度与等效过流面积的关系、计算节流槽加工特征半径、计算节流槽特征深度。通过计算过流面积曲线与实测曲线对比图进行参数修正,得到理想的结构参数和流量特性曲线。根据本发明的优化设计方法,在设计非全周开口U型滑阀时,提出所需的滑阀流量特性曲线,即可求解出所设计滑阀的主要结构参数,对滑阀的生产实践具有直接指导作用。
申请公布号 CN103591325A 申请公布日期 2014.02.19
申请号 CN201310507490.X 申请日期 2013.10.24
申请人 燕山大学 发明人 孔祥东;艾超;宋豫;夏庆超;周芬
分类号 F16K3/30(2006.01)I 主分类号 F16K3/30(2006.01)I
代理机构 石家庄一诚知识产权事务所 13116 代理人 崔凤英
主权项 一种非全周开口滑阀U型阀口设计方法,其特征在于:所述方法的步骤如下,1)根据面积公式 <mrow> <mi>A</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>A</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>A</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <msqrt> <msubsup> <mi>A</mi> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>A</mi> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </msqrt> </mfrac> </mrow>计算U型节流槽的阀口过流面积;式中,A—阀口过流面积、A1—由阀口圆弧所围面积、A2—矩形面积;2)根据公式 <mrow> <mi>Q</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>q</mi> </msub> <mi>A</mi> <msqrt> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&Delta;P</mi> </mrow> <mi>&rho;</mi> </mfrac> </msqrt> </mrow>得到阀口开度与等效过流面积之间关系;式中,Q—滑阀出流流量、Cq—流量系数、A—阀口过流面积、△P—阀口前后压差、ρ—油液密度3)计算节流槽加工特征半径Rn;选取若干个Rn值及节流口个数,其中R1>R2>R3...,分别代入公式 <mrow> <mi>A</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msup> <msub> <mrow> <mn>20</mn> <mi>R</mi> </mrow> <mi>n</mi> </msub> <mn>3</mn> </msup> </mfrac> <msup> <mi>x</mi> <mn>5</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msup> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>R</mi> </mrow> <mi>n</mi> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mfrac> <msup> <mi>x</mi> <mn>4</mn> </msup> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>5</mn> <msub> <mrow> <mn>6</mn> <mi>R</mi> </mrow> <mi>n</mi> </msub> </mfrac> <msup> <mi>x</mi> <mn>3</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>3</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <msup> <mi>x</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mn>3</mn> <mn>4</mn> </mfrac> <msub> <mi>R</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>x</mi> <mo>,</mo> </mrow>绘制不同Rn下计算所得开口度与过流面积曲线,由于公式A(x)在小开口处忽略了面积A2的影响,如若图中Rm‑1对应的曲线与测试曲线最为吻合,但由于Rn的真实值应比Rm‑1略大,因此此处取Rn=Rm,确定了Rn值;式中A(x)—阀口过流面积、x—阀口开度、Rn—节流槽加工特征半径4)计算节流槽特征深度Dn;由实测曲线中选取一点x1处总过流面积A1,已知节流口个数,代入公式 <mrow> <msub> <mi>D</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&pi;</mi> <msub> <mi>R</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>A</mi> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <msqrt> <msup> <mi>&pi;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msubsup> <mi>R</mi> <mi>n</mi> <mn>4</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mn>4</mn> <mi>A</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </msqrt> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> </mrow>通过计算得出过流面积与实测曲线对比图,根据过流面积A随着Dn、Rs、Rn增大而增大的变化规律,适当增大Dn1,通过对比图适当调整Dn,最终确定Dn值;式中,Dn—节流槽特征深度、A—过流面积、Rn—节流槽加工特征半径、Dn1—x1点的节流槽特征深度、x1—实测曲线中某一开口度、A1—x1点对应的过流面积、Rs—阀芯半径。
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