提高液压水位控制阀稳定运行性之我见

文章摘要：3.影响液压水位控制阀稳定运行的因素3.1液压水位控制阀的安装示意图图3液压水位控制阀安装示意图3.2泄压腔压力变化液压控制阀安装投入使用时，（２）式中Ｄ1、Ｄ2、ｄ1、ｄ2Ｇ为已知常数，影响活塞式阀芯运动的力就只有水的压力P0、P1的作用及活塞受到的摩擦力f。一般情况下：Ｄ1≥Ｄ2, ｄ1≤ｄ2，出水口的压力变化范围为0≤P2<P0，泄水腔压力０<C1(常数) ≤P1≤C2～P0。通过受力分析可以看出，液压阀安全可靠的运行要求泄压腔压力要有适当的变化，当泄压腔压力达到最小时，阀芯能够上升到最大开启度位置；如果液压控制阀的活塞式阀芯坚固，能始终保持泄压腔的密闭并能进水腔口紧密结合，

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3.影响液压水位控制阀稳定运行的因素

3.1液压水位控制阀的安装示意图

图3液压水位控制阀安装示意图

3.2泄压腔压力变化

液压控制阀安装投入使用时，（２）式中Ｄ₁、Ｄ₂、ｄ₁、ｄ₂Ｇ为已知常数，影响活塞式阀芯运动的力就只有水的压力P₀、P₁的作用及活塞受到的摩擦力f。一般情况下：Ｄ₁≥Ｄ₂, ｄ₁≤ｄ₂，出水口的压力变化范围为0≤P₂<P₀，泄水腔压力０<C₁(常数) ≤P₁≤C₂～P₀。通过受力分析可以看出，液压阀安全可靠的运行要求泄压腔压力要有适当的变化，当泄压腔压力达到最小时，阀芯能够上升到最大开启度位置；如果液压控制阀的活塞式阀芯坚固，能始终保持泄压腔的密闭并能进水腔口紧密结合，当浮球阀关闭，泄压腔内压力始终能上升到C₂（C₂约等于P₀，且与液压阀结构和安装方式无关），活塞式阀芯能在水压力P₁和自身的重力G作用下，克服摩擦力f下降并关闭液压阀。可见泄压腔的最小压力C₁是决定液压阀是否能稳定运行的关键因素，泄压腔内压力变化的快慢决定液压阀灵敏性的高低。定义泄压腔内的最小压强Ｃ₁为液压控制阀稳定运行数。当液压控制阀开启度最大，即浮球阀稳定放水时，此时泄压腔内压力Ｐ₁=C₁。此时通过补水小孔，泄水腔、浮球阀出口断面的流量相等；连接进水腔和泄压腔的通道进口、泄压腔内和浮球阀出水口（控制管路）等断面用伯诺里方程可以得到C₁的影响因素（断面位置如图３立式液压控制阀安装示意图所示），有各下列各式成立：

ω_通ν_通＝ω_泄ν_泄＝ω_球ν_球

d₁²ν_通＝D₁²ν_泄＝d_球²ν_球…………………………………………………………………………（3）

Z_进+P_０/γ +α₁ν_通²/2g =Z_泄+P₁/γ +α₂ν_泄²/2g+h_损1=Z_球+P_球/γ+α₃ν_球²/2g+h_损2………（4）

整理上式，推导得：

P₁＝C₁＝γ〔（Z_球－Z_泄）+P_球/γ+（α₃ν_球²_－α₂ν_泄²）/2g+（h_损2－h_损1）〕

＝γ〔（Z_进－Z_泄）+P_０/γ+（α₁ν_通²_－α₂ν_泄²）/2g_－h_损３〕……………………………（5）

ω_及下标：表示水流对应断面的面积

ν_及下标：表示水流对应断面的液体流速

Z_及下标：表示水流对应断面的几何高程

P_及下标：表示水流压力

γ：　液体比重

α_及下标：对应动能修整系数

h_及下标：沿程及局部水头损失之和

g:　　重力加速度

3．3影响液压控制阀稳定运行的因素

3.3.1液压阀自身结构

液压阀要可靠运行，要求活塞式阀芯坚固，升降灵活，能始终保持泄压腔的密闭并能根据需要密闭进水腔；泄压腔与进水腔通道小孔畅通。依据水力学知识，从（5）式可以看出，连接泄压腔的小孔通道ｄ

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