[发明专利]滑锥阀全周矩形节流口设计方法

权利要求书

1.一种滑锥阀全周矩形节流口设计方法，其特征在于:根据所需的流量特性曲线求解出阀口关键结构参数的近似值，然后通过绘图对比分析来优化参数，最终确定参数，所述阀口关键结构参数包括节流槽加工宽度m和节流槽加工高度b，所述设计方法具体步骤如下：

1）计算节流口开度与节流口过流面积的关系：

已知需设计的滑锥阀的流量特性曲线，根据滑锥阀流量公式，计算出预得到的节流口开度—过流面积曲线；

2）计算节流槽加工宽度m，并通过绘制不同m值对应的节流口开度—过流面积曲线与预得到的节流口开度—过流面积曲线对比进行参数修正，最终确定节流槽加工宽度m：

当x₁≤x＜b时，

A=∫0yαRndy=αRny---(1)]]>

式中：

α=2arctanm2h]]>

y=x-x₁

h=Rn2-(m/2)2]]>

式中：A—阀口过流面积，α—节流孔作用长度在阀芯上形成的夹角，R_n—阀芯半径，x—节流口开度，x₁—死区长度；

适当选取若干个m值及节流口个数，其中m₁＞m₂＞m₃···，分别代入公式（1），绘制不同m下计算所得开口度与过流面积曲线图，若图中m_n-1对应的曲线与预得到的节流口开度—过流面积曲线吻合，但由于公式（1）在小开口处忽略了阀芯和阀套径向间隙泄漏的影响，故m的真实值应比m_n-1略大，在此处取m=m_n；

3）计算节流槽加工高度b，并通过绘制b为某值时对应的节流口开度—过流面积曲线与预得到的节流口开度—过流面积曲线对比进行参数修正，最终确定节流槽加工高度b：

当x≥b时，

A=nαRnb+∫0z2πRndz---(2)]]>

式中：

z=x-b

式中：A—阀口过流面积；α—节流孔作用长度在阀芯上形成的夹角；R_n—阀芯半径；n—节流槽个数；x—节流口开度；

由预得到的节流口开度—过流面积曲线中选取一点x^*处总过流面积A₁，已知节流口个数，代入公式（2）得b，绘制计算过流面积与预得到的节流口开度—过流面积曲线的对比图，根据过流面积A随着m、b增大而增大的变化规律，适当调整b的取值，最终确定合适的b值。