[发明专利]一种深海水下采油树SCM单电低压换向阀设计方法

权利要求书

1.一种深海水下采油树SCM单电低压换向阀设计方法，其特征在于：所述的深海水下采油树SCM单电低压换向阀设计方法包括如下步骤：

第一步，根据实际使用环境确定设计方案，阀体安装于3000米深海水下的密封容器内，存放温度为-18℃— +50℃，工作温度为-5℃— +40℃，工作介质为水基液，阀体在P=56.9Mpa，PP=34.5Mpa的供油压力下为执行器提供液压油的工作压力为11.3—56.9Mpa，初步确定阀体的基本机械结构；

第二步，几何尺寸校核计算，根据第一步设定的阀体技术参数及基本机械结构，对阀体的几何尺寸进行校核计算，利用公式校核进出油口直径；利用公式d1≥1/2 D1校核主球阀阀座内孔和推杆直径；利用公式校核主阀阀口最小开度；利用公式S> X1校核主阀芯行程；

第三步，阀体运行受力校核计算，根据第一步设定的运行环境及技术参数，同时结合第二步计算得到的机械结构的具体尺寸，对阀体运行情况中各受力情况进行计算校核，利用公式校核摩擦阻力；利用公式校核运动阻力、利用公式校核稳态液力、利用公式校核欲打开阀芯时阀芯作用力；利用公式校核阀芯到位后阀芯作用力；利用公式校核回位弹簧弹力；

第四步，主阀设计，根据之前三步所得到的数据，分析确定控制活塞直径及回复弹簧；

第五步，复审校核，根据第一步的设定参数范围，选定至少一组数据，并将选定数据带入到第二步和第三步计算得到的具体数据中，然后结合阀体实际运行情况进行校核复审计算；所述的第五步需进行至少两组不同参数进行校核计算；

其中：d—油口直径；v—进出油口直径d出油液流速；d1—推杆直径；D1—推杆直径主球阀阀座内孔直径； v—环形通道中的油液流速；Q——通过阀口液体流量（m3/s）；Δp——阀口两端压差（Pa）；Cd——为阀口流量系数；S—阀芯的行程；X1—主阀阀口最小开度；——摩擦阻力；

dt——活塞杆直径；d0——O形圈端面直径；Pb——允许背压；——运动阻力；D——控制活塞直径；L——控制活塞与阀体孔的接触长度； V——阀芯运动速度；μ——油液动力粘度；Δr——阀芯与阀体孔的单边配合间隙；Cd——为阀口流量系数，取Cd=1；

D——阀口直径；δ——阀的开口量；Δp——阀口两端压差；——摩擦阻力总和；——阀芯产生的压力；——弹簧最小工作负荷；

——阀芯圈打开时的稳态液动力；

——弹簧最大工作负荷；——阀芯在569bar全开口时的稳态液动力；——阀芯在569bar时摩擦阻力之和；——球阀芯在569bar时受到的液体压力。