YG43H先導式高靈敏度蒸汽減壓閥設計優(yōu)化方案

本系列減壓閥是本公司參考*產品而研制開發(fā)成功的新型先導式超大膜片減壓閥，本產品在普通減壓閥的基礎上做了很大的改進。膜片采用了新型材料，并大大加工了工作面積，因此閥門上游壓力或下游負荷細微的變化都能及時準確的反饋到主閥膜片，來調節(jié)主閥的開度，確保下游壓力的穩(wěn)定，本產品的另一個突出的特點為：同一個閥體上可安裝和互換多個導閥在穩(wěn)壓的同時，實現(xiàn)溫度控制、上游壓力的控制、遠程的開關控制等。由于其靜態(tài)和動態(tài)特性對整個回路的工作狀態(tài)有明顯影響，因此，需對減壓閥的工作特性進行研究。針對典型結構的先導式減壓閥，建立其數(shù)學模型和仿真模型，根據(jù)仿真結果對其輸出壓力、流量等靜態(tài)和動態(tài)特性進行分析，可對減壓閥的工作狀態(tài)和內部機制有更深刻的理解。仿真結果表明: 利用AMESim 進行仿真具有建模簡便、模型精確、運算快捷的優(yōu)點，能夠有效節(jié)省試驗和設計成本。

　　減壓閥是一種利用氣液流經(jīng)閥口節(jié)流作用產生壓力損失從而使出口壓力( 二次壓力) 小于入口壓力( 一次壓力) 的壓力調節(jié)閥，內部通常利用結構元件作用和壓力差的平衡從而保持穩(wěn)定輸出壓力。定壓輸出減壓閥從結構上可以分為直動式減壓閥和先導式減壓閥。先導式減壓閥雖然結構復雜，但在靜態(tài)特性和穩(wěn)定性上優(yōu)于直動式減壓閥，在中高壓氣液動系統(tǒng)中得到廣泛應用。減壓閥的靜態(tài)和動態(tài)特性對于整個回路系統(tǒng)的工作狀態(tài)有明顯影響，因此，在液動系統(tǒng)設計中，有必要對減壓閥的工作特性進行研究分析。

　　1、YG43H先導式高靈敏度蒸汽減壓閥設計優(yōu)化方案的基本結構

　　先導式減壓閥主要由壓力調整機構( 先導控制閥) 和流量控制機構( 主閥) 兩部分組成，如圖1所示。先導式減壓閥的輸出壓力通過調整先導閥調節(jié)螺栓改變調壓彈簧的彈力得到。一次壓力油液從進油口進入高壓腔，經(jīng)過主閥芯與閥套間的節(jié)流縫隙，得到二次壓力，然后從出油口流出。二次壓力腔通過小孔或溝槽與主閥芯底部容腔相通，且通過主閥芯中部阻尼孔流入主閥芯上部容腔，進而利用通孔將液壓力作用于先導閥的錐形閥芯上。

　　當二次壓力小于最小設定輸出壓力時，先導閥的閥芯關閉，主閥芯在平衡彈簧作用下處于位置，此時主閥芯與閥套的節(jié)流縫隙，控制窗口處于全開狀態(tài)，主閥芯阻尼孔中無油液流動，進出容腔短接，減壓閥處于非工作狀態(tài)。當二次壓力升高時，先導閥前腔壓力高于調節(jié)彈簧力，則先導閥打開， 產生先導流量， 主閥閥芯底腔壓力升高，在壓力差的作用下克服平衡彈簧力向上移動，主閥芯與閥套的節(jié)流縫隙減小，即控制窗口減小，二次壓力降低，經(jīng)過相互作用，直到作用在主閥閥芯上的液壓差與平衡彈簧的彈力在新的位置上達到平衡為止。

本系列減壓閥屬于先導活塞式減壓閥。由主閥和導閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。導閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調節(jié)彈簧等零件組成。通過調節(jié)調節(jié)彈簧壓力設定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化，通過導閥啟閉驅動活塞調節(jié)主閥節(jié)流部位過流面積的大小，實現(xiàn)減壓穩(wěn)壓功能。

YG43H先導式高靈敏度蒸汽減壓閥設計優(yōu)化方案優(yōu)點：

　　系列產品在普通減壓閥基礎上做了以下改進，加大了活塞面積，改變了節(jié)流結構，改變了密封形式，改進了導閥結構和調節(jié)彈簧形式，從而從以下幾方面提高了產品的性能。

　　1、提高了對出口壓力變化的傳感效能，提高了靈敏度，大大降低了因上游壓力變化，流量變化等因素引起的壓力偏差。

　　2、改善了流線分布，降低了噪聲。

　　3、改進了密封面結構，延長了密封面壽命。

　　本產品主要用于蒸汽管路，適用于進口壓力變化大，流量變化大的蒸汽管路。

YG43H先導式高靈敏度蒸汽減壓閥設計優(yōu)化方案性能類別：

　　(1)調壓范圍：它是指減壓閥輸出壓力P2的可調范圍，在此范圍內要求達到規(guī)定的精度。調壓范圍主要與調壓彈簧的剛度有關。

　　(2)壓力特性：它是指流量g為定值時，因輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性。輸出壓力波動越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力—定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。

　　(3)流量特性：它是指輸入壓力—定時，輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當流量g發(fā)生變化時，輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低，它隨輸出流量的變化波動就越小。

　　此時，二次壓力為設定輸出壓力，而先導閥的閥芯處于微小開啟的平衡狀態(tài)，而經(jīng)先導閥流出的油液流回油缸。當輸入壓力或油液流量在一定范圍變化時，由于主閥芯與閥套間的節(jié)流縫隙變化相對量較小，且滑閥面積較大，可以使得輸出壓力始終保持在設定壓力附近，穩(wěn)定性較好。

　　4、YG43H先導式高靈敏度蒸汽減壓閥設計優(yōu)化方案結論

　　利用AMESim 對液動系統(tǒng)中常見的先導式減壓閥進行建模仿真，具有建模簡便、模型精確、運算快捷的優(yōu)點?；诜抡娼Y果進行靜、動態(tài)特性分析，對減壓閥的工作狀態(tài)和內部機制可做到更細致全面的理解，有效節(jié)省試驗和設計成本。

主要作用是將氣源的壓力減壓并穩(wěn)定到一個定值，以便于調節(jié)閥能夠獲得穩(wěn)定的氣源動力用于調節(jié)控制。 本系列高靈敏度蒸汽減壓閥屬于先導活塞式減壓閥。由主閥和導閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。高靈敏度蒸汽減壓閥是采用控制閥體內的啟閉件的開度來調節(jié)介質的流量，將介質的壓力降低，同時借助閥后壓力的作用調節(jié)啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內，在進口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力在設定的范圍內，保護其后的生活生產器具。