[发明专利]滑锥阀全周矩形节流口设计方法

摘要

本发明公开一种滑锥阀全周矩形节流口设计方法，其具体步骤包括：1）计算节流口开度与节流口过流面积的关系；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；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。利用本发明的滑锥阀全周矩形节流口设计方法，即可得到所设计的滑锥阀全周矩形节流口的结构尺寸，对滑锥阀的生产实践具有直接指导作用。

主权项

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 = ∫ 0 y α R n dy = α R n y - - - ( 1 ) 式中： α = 2 arctan m 2 h y=x‑x1 h = R n 2 - ( 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，Rn—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mn‑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mn‑1略大，在此处取m=mn；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 = nα R n b + ∫ 0 z 2 π R n dz - - - ( 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；Rn—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。