笼式单座调节阀的设计与专利结构解析

解析了多项专利、多方位创新和保护的调节阀新品种—笼式单座阀的设计思想及其专利结构。本文通过对调节阀的“功能-结构”解析以及对传统单座阀、笼式阀的“优-劣”结构比较,将单座阀、笼式阀两者特点合二为一,整合成一个产品。整合后的笼式单座阀性能远远优于整合前的单座阀、笼式阀,而生产成本又大幅度下降,性价比高。本文还介绍和纠正了传统调节阀设计中的许多误区和错误,对提升国产调节阀设计水平有所帮助。     

单座调节阀阀芯型面设计方法

本文提出一种由解析计算与型面修正两步组成的单座调节阀阀芯型面设计方法。该方法通过解析计算获得初始型面,通过多次三维流动仿真对型面进行修正,最终获得满足设计要求的阀芯型面。通过DN50角式单座调节阀阀芯型面的设计,验证了本文提出的设计方法,结果表明：在调节阀全行程内,相对流量系数与相对过流面积呈比例关系的假设是不准确的,不能作为调节阀阀芯型面设计的依据。针对角式单座调节阀,过流面积随流量系数的变化关系可通过三次多项式拟合。     

高压差给水调节阀的设计及应用

介绍了高压差给水调节阀的结构特点、工作原理和主要部件的设计,从产品结构、制作工艺、综合性能等方面进行了对比分析,提出了高压差给水调节阀高压差单座密封结构的设计思路。     

直通单座调节阀阀芯形面优化设计

通过理论分析直通单座调节阀的流量与阀座处流通面积的关系,导出了流通面积和阀芯直径的近似计算式。通过改变阀芯在不同开度下的直径,优化阀芯外轮廓形面,使直通单座调节阀的设计流量特性与实际流量特性趋向一致,减小调节误差。     

调节阀介质流向对不平衡力的影响

以快速更换式单座调节阀为例,利用Solidworks软件对调节阀内部流场进行三维实体建模,用CFX软件对流场进行流体动力学分析,得到各开度下不平衡力的可视化结果。用等效阀瓣截面积的变化表示不同开度下压力的变化,用五阶泰勒展开式表示等效截面积与行程h的关系。结果表明,流开型调节阀不平衡力较大,冲刷作用区域较宽,但不平衡力作用方向始终为正,并且比流关型调节阀稳定。因此,一般直通单座调节阀设计成流开型。     

一种新型的平衡式套筒调节阀的设计和应用

论述了一种新型的平衡式套筒调节阀的设计原理,提供了阀芯壁厚和阀门推力的计算公式,并把它与直通单座调节阀以及传统套筒调节阀的使用性能进行了分析比较。     

平衡式套筒调节阀的设计和应用

论述了一种新型的平衡式套筒调节阀的设计原理，提供了阀瓣壁厚和阀门推力的计算公式，并将其与直通单座调节阀以及传统套筒调节阀的使用性能进行了分析比较。     

单座调节阀软密封结构设计分析

论述了单座调节阀软密封结构的设计,对比分析了传统结构与新型结构的优缺点。     

气动薄膜三通调节阀

气动薄膜三通调节阀是工业自动化仪表中的执行器,是在直通单、双座调节阀基础上改型而成的。它可以取代两台直通单座或直通双座调节阀使用,而且在系统中安装一台三通调节阀可以节省连接两个直通单、双座调节阀所需的“T”形接管。如若提高三通阀的控制精度要使用阀门定位器时,三通     

调节阀阀瓣的数控加工分析和程序编制

介绍了单座调节阀阀瓣的数控加工工艺,阐述了阀瓣装夹定位方法,给出了阀瓣数控加工程序。     

压力平衡式电磁阀结构特性的分析

介绍了压力平衡式电磁阀结构特点,工作原理和工况条件。分析了直动式单座和双座电磁阀及直动轴流式电磁阀不同结构消除介质对工况系统影响的因素,并给出了阀门选用的相关条件和注意事项。     

低压下锥阀振荡空化的可视化试验研究

锥阀是压力控制阀中常用的阀结构形式,其阀芯的轴向振荡直接影响着压力控制阀的调压精度和工作稳定性。针对先导级锥阀,运用可视化的试验方法,研究锥阀在弹簧预压缩量不变且开启压力低于2.5 MPa时的阀芯振荡过程和阀口空化现象。结果表明,阀芯的振荡型态与流量密切相关。在流量低于2.0 L/min的失稳振荡现象中,阀芯会撞击阀座,阀口处流场瞬间断流,大量气泡在阀口尾部快速溃灭,并出现明显的回弹现象;在流量高于2.6 L/min的失稳振荡现象中,阀芯不会撞击阀座,阀口处出现有空化和无空化两种情况,且有空化失稳振荡时的阀芯振动和压力波动幅值明显大于无空化时;流量介于2.0~2.6 L/min时,阀芯的失稳振荡处于过渡区间,撞击阀座和不撞击阀座的现象都可能出现。     

高压调节阀结构改进与汽蚀仿真

针对高压调节阀使用寿命偏低的问题,以串联型的多级降压结构为基础,提出一种优化的高压差调节阀结构。采用ANSYS Fluent对阀门内部的汽蚀现象进行仿真研究,得出静压、速度、气相体积分数等一系列数据,并讨论多级降压结构对阀门性能的影响。结果表明：阀门处于小开度下,容易产生汽蚀,汽蚀部位主要位于节流孔的阀芯与阀座处;相同工况下,优化后的调节阀能够有效抵抗气蚀,从而提高阀门的使用寿命。     

深海球阀阀座密封性能分析与优化

由于深海工况复杂,深海阀门密封结构在工作状态中遇到不稳定工况时,难以运用传统的凭借经验以及基于经典力学理论的常规设计方法进行研究。从深海工况出发,设计出具有双向密封结构的阀杆和螺栓固定式阀座的深海球阀;应用有限元数值模拟软件,通过选取阀座密封面上三条特征路径代替整个密封表面,研究其在海水外压以及介质内压综合作用复杂工况下的变形规律,分析其密封性能,得出其变形与密封比压的关系。结果表明:不同路径处阀座的变形量与密封比压的关系不同,阀座两端的变形量与密封比压无关,阀座中间部分的变形量与密封比压变化相反;减小阀座径向厚度可增大密封比压,并使密封面上的密封比压分布更加均匀,并且当厚度较小时,密封比压增大速度更快。基于研究结果对阀座的尺寸进行优化,减小了阀座的径向厚度,使阀座的密封比压分布更加均匀且符合阀门的密封评价标准。     

天然气排液阀的设计

针对石化行业特殊工况用节能产品天然气排液阀的要求,重点介绍了该阀的结构和工作原理,通过分析临界开启状态下力平衡方程和阀座孔直径、主阀芯理论开启高度计算得到的结果,得出天然气排液阀关键零件阀座孔、控制架内腔尺寸,满足主要技术参数,排量达到设计要求的结论。     

内燃机配气机构噪声控制

为降低内燃机配气机构振动噪声,以某125型摩托车发动机配气机构为研究对象,利用高次多项式对凸轮型线进行优化设计.配气机构多体动力学仿真表明:优化后的配气机构没有出现"飞脱"和"反跳"现象,进、排气气门丰满程度有所增加,在各个转速下,气门的最大振动加速度降低了65%左右,气门与摇臂的撞击力有所降低,且气门与气门座间的撞击力明显下降.在此基础上,制作了凸轮样件并对优化前后配气机构进行声功率测试试验.结果表明:在测量转速范围内声功率级均降低1.5～2dB.     

水下呼吸器用调节阀的设计改进

为降低水下呼吸器用调节阀的吸气阻力,在充分分析调节阀工作原理和吸气阻力形成机理的基础上,对原有调节阀的阀芯结构进行了设计改进。并对新型调节阀进行了受力分析研究,建立了调节阀的吸气阻力求解模型。理论计算和试验研究表明：新型调节阀的吸气阻力由1321 Pa降低为806 Pa,大大提高了调节阀的使用性能;吸气阻力理论计算值和实际测试值的误差在合理范围内,新型调节阀的吸气阻力求解模型可为其结构设计和参数优化提供一定的理论基础。     

直压式单座调节阀的设计

介绍了直压式单座调节阀阀体、阀盖和阀杆等主要零部件的结构设计及改进,论述了该阀的性能特点。     

先导式减压阀结构参数对其静动态特性影响分析

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,在减压阀设计中,应掌握其结构参数对静动态特性的影响.通过对先导式减压阀的建模仿真和结果分析可知,主阀阀芯阻尼孔径、平衡弹簧预紧力、主阀阀芯直径和导阀调节弹簧劲度系数等结构参数对其静态特性有明显影响作用,而影响其动态特性的结构参数主要有主阀阀芯摩擦阻尼系数、主阀阀芯质量、主阀阀芯上腔容积、主阀阀芯直径,此外,导阀结构参数对其动态特性影响较小.通过以上影响因素分析.可为理解减压阀的工作原理和工程设计提供指导.