YG43H先導(dǎo)式高靈敏度蒸汽減壓閥設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

本系列減壓閥是本公司參考*產(chǎn)品而研制開發(fā)成功的新型先導(dǎo)式超大膜片減壓閥，本產(chǎn)品在普通減壓閥的基礎(chǔ)上做了很大的改進(jìn)。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(fù)荷細(xì)微的變化都能及時(shí)準(zhǔn)確的反饋到主閥膜片，來調(diào)節(jié)主閥的開度，確保下游壓力的穩(wěn)定，本產(chǎn)品的另一個(gè)突出的特點(diǎn)為：同一個(gè)閥體上可安裝和互換多個(gè)導(dǎo)閥在穩(wěn)壓的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)溫度控制、上游壓力的控制、遠(yuǎn)程的開關(guān)控制等。由于其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性對(duì)整個(gè)回路的工作狀態(tài)有明顯影響，因此，需對(duì)減壓閥的工作特性進(jìn)行研究。針對(duì)典型結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)式減壓閥，建立其數(shù)學(xué)模型和仿真模型，根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)其輸出壓力、流量等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，可對(duì)減壓閥的工作狀態(tài)和內(nèi)部機(jī)制有更深刻的理解。仿真結(jié)果表明: 利用AMESim 進(jìn)行仿真具有建模簡(jiǎn)便、模型精確、運(yùn)算快捷的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效節(jié)省試驗(yàn)和設(shè)計(jì)成本。

　　減壓閥是一種利用氣液流經(jīng)閥口節(jié)流作用產(chǎn)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(diào)節(jié)閥，內(nèi)部通常利用結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)上可以分為直動(dòng)式減壓閥和先導(dǎo)式減壓閥。先導(dǎo)式減壓閥雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但在靜態(tài)特性和穩(wěn)定性上優(yōu)于直動(dòng)式減壓閥，在中高壓氣液動(dòng)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。減壓閥的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性對(duì)于整個(gè)回路系統(tǒng)的工作狀態(tài)有明顯影響，因此，在液動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，有必要對(duì)減壓閥的工作特性進(jìn)行研究分析。

　　1、YG43H先導(dǎo)式高靈敏度蒸汽減壓閥設(shè)計(jì)優(yōu)化方案的基本結(jié)構(gòu)

　　先導(dǎo)式減壓閥主要由壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)( 先導(dǎo)控制閥) 和流量控制機(jī)構(gòu)( 主閥) 兩部分組成，如圖1所示。先導(dǎo)式減壓閥的輸出壓力通過調(diào)整先導(dǎo)閥調(diào)節(jié)螺栓改變調(diào)壓彈簧的彈力得到。一次壓力油液從進(jìn)油口進(jìn)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(jìn)而利用通孔將液壓力作用于先導(dǎo)閥的錐形閥芯上。

　　當(dāng)二次壓力小于最小設(shè)定輸出壓力時(shí)，先導(dǎo)閥的閥芯關(guān)閉，主閥芯在平衡彈簧作用下處于位置，此時(shí)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(dòng)，進(jìn)出容腔短接，減壓閥處于非工作狀態(tài)。當(dāng)二次壓力升高時(shí)，先導(dǎo)閥前腔壓力高于調(diào)節(jié)彈簧力，則先導(dǎo)閥打開， 產(chǎn)生先導(dǎo)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(dòng)，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(dá)到平衡為止。

本系列減壓閥屬于先導(dǎo)活塞式減壓閥。由主閥和導(dǎo)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(dǎo)閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調(diào)節(jié)彈簧等零件組成。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)彈簧壓力設(shè)定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化，通過導(dǎo)閥啟閉驅(qū)動(dòng)活塞調(diào)節(jié)主閥節(jié)流部位過流面積的大小，實(shí)現(xiàn)減壓穩(wěn)壓功能。

YG43H先導(dǎo)式高靈敏度蒸汽減壓閥設(shè)計(jì)優(yōu)化方案優(yōu)點(diǎn)：

　　系列產(chǎn)品在普通減壓閥基礎(chǔ)上做了以下改進(jìn)，加大了活塞面積，改變了節(jié)流結(jié)構(gòu)，改變了密封形式，改進(jìn)了導(dǎo)閥結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)彈簧形式，從而從以下幾方面提高了產(chǎn)品的性能。

　　1、提高了對(duì)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(jìn)了密封面結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)了密封面壽命。

　　本產(chǎn)品主要用于蒸汽管路，適用于進(jìn)口壓力變化大，流量變化大的蒸汽管路。

YG43H先導(dǎo)式高靈敏度蒸汽減壓閥設(shè)計(jì)優(yōu)化方案性能類別：

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

　　(2)壓力特性：它是指流量g為定值時(shí)，因輸入壓力波動(dòng)而引起輸出壓力波動(dòng)的特性。輸出壓力波動(dòng)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(shí)，輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當(dāng)流量g發(fā)生變化時(shí)，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(dòng)就越小。

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

　　4、YG43H先導(dǎo)式高靈敏度蒸汽減壓閥設(shè)計(jì)優(yōu)化方案結(jié)論

　　利用AMESim 對(duì)液動(dòng)系統(tǒng)中常見的先導(dǎo)式減壓閥進(jìn)行建模仿真，具有建模簡(jiǎn)便、模型精確、運(yùn)算快捷的優(yōu)點(diǎn)。基于仿真結(jié)果進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)特性分析，對(duì)減壓閥的工作狀態(tài)和內(nèi)部機(jī)制可做到更細(xì)致全面的理解，有效節(jié)省試驗(yàn)和設(shè)計(jì)成本。

主要作用是將氣源的壓力減壓并穩(wěn)定到一個(gè)定值，以便于調(diào)節(jié)閥能夠獲得穩(wěn)定的氣源動(dòng)力用于調(diào)節(jié)控制。 本系列高靈敏度蒸汽減壓閥屬于先導(dǎo)活塞式減壓閥。由主閥和導(dǎo)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(nèi)的啟閉件的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力降低，同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)，在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力在設(shè)定的范圍內(nèi)，保護(hù)其后的生活生產(chǎn)器具。