山东威力重工1300吨碳纤维轮毂四柱压力机压力补偿流量控制阀原理

山东威力重工1300吨碳纤维轮毂四柱压力机压力补偿流量控制阀以图1中的盒式配置示出。然而，它也以传统的阀芯配置制造。两者的操作原理是相同的，只是几何和数学模型有所不同。图1还将作为审查，涵盖以前问题中详述的功能。


阀的剖析可移动的阀芯以红色交叉阴影线的剖面图示出，固定的盒体以绿色的锯齿形示出。该图显示了如何利用阀芯的圆形计量窗口以及它们如何改变与阀体的固定圆形计量窗口的对准来实现流量计量和控制。

线轴在底部具有边缘，其脊部防止偏置弹簧将线轴推出盒体的顶部或鼻部。边缘还形成屏障，其将弹簧腔（负载感测端口）与其鼻部处的补偿器出口液压隔离。

阀芯的有效压力传感区域由阀芯的前端形成，因此阀芯检测通过计量孔KVPL的压差。阀芯立刻通过连接到偏置弹簧腔的负载感应端口感测其自身的出口压力PC，在出口处，以及负载压力PL。压差和弹簧的相互作用使得补偿器试图在计量孔口上保持恒定的压差。因此，即使在压力变化的情况下，它也能通过给定的4向设置保持恒定的流量。我们很快就会看到这只是近似真实的。

线轴紧密地安装在盒孔内，但必须自由移动而不会粘合。周向加工的平衡槽（图1中未示出）防止伴随径向压力不平衡的结合。平滑，无静摩擦的运动还需要线轴和孔的圆度，直线度和光滑度，因为它们之间的径向间隙通常只有几万分之一英寸。小间隙可确保控制阀芯旁路泄漏。与所有滑阀一样，会发生一些泄漏。然而，在本研究中不会对泄漏进行建模，因为少量的泄漏不会显着影响山东威力重工1300吨碳纤维轮毂四柱压力机阀门的性能。我们将看到，其他因素更为重要。

图1还显示了流体如何径向进入墨盒并轴向离开机头，从而进入4路计量区域KVPL，然后到达负载。盒式配置允许将一个补偿器专用于阀组中的多个四通部分中的每一个。如之前版本的“运动控制”中所述，此设计方法有助于将一个功能的操作与其他功能隔离，以最大限度地减少同时操作期间负载的交互影响。至少那是意图; 我们将很快检查实际结果。

设置测试
图2显示了测量性能特征和开发系统数学模型的正常测试程序的基本电路。它显示两个可调节负载压力，P 大号，和供给压力，P 小号。K VPL代表4路供电的土地，也是可调节的。


简化的测试程序要求将4路动力平台打开到某个值并将其锁定在那里，将山东威力重工1300吨碳纤维轮毂四柱压力机供应压力设置为某个值，然后将负载压力从接近零调整到接近供应压力。然而，这导致了大量观察和大量数据。相反，请注意控制压力P S - P L是整个回路的压差。这简化了测试过程并减少了数据量，而没有任何性能测量损失。

通常的做法是将负载压力设置为零，然后简单地将供应压力增加到方便和安全的最大值，从0 psig或接近0 psig开始。4路计量区域设置为另一个值，再次锁定，供应压力再次从最小值扫描到最大值。结果是完整的压力 - 流量（PQ）特性的图。

图3给出了特定阀门典型PQ特性的示例。重要的是要意识到其中呈现的数据是由该山东威力重工1300吨碳纤维轮毂四柱压力机阀的稳态条件的数学模型创建的。这不是实际的测试数据，但是，这些特性非常接近真实阀门的预期。最重要的现实是，可以改变，调整和/或调整模型以改变和改进特性，就像修改真实阀门一样。不过，不同之处在于调整数学模型必须比切割金属制作新原型更快，更简单，更便宜。为了提高性能，可以对模型进行的操作与提高实际硬件性能的方法相同。

图3显示了具有六种不同四通设置的阀门的预期结果，而电路上的压差（P S - P L）从零变化到超过3000 psi。最值得注意的特性是，对于4向开口的低值（1.0和3.1孔），阀门保持流量恒定的能力非常好。然而，对于4路开口的大值，流量调节受到显着影响。

检查阀门模型特性
在继续之前，我们必须定义在图3的稳态模拟程序结果中引导计算值的相关输入数据。阀门的补偿器阀芯直径设置为34英寸。在阀门设计时，并非所有尺寸价值是众所周知的，甚至是可知的。因此，程序不需要输入圆形窗口计量直径。相反，我们输入用于流量计量的周长百分比。在我们的例子中，它是60％。


下一个数据项是围绕圆周的径向孔的数量。使用此附加值，我们可以计算实际窗口直径。然后，40％的圆周为线轴提供物理强度。在我们的例子中，每个窗口的直径为0.235英寸，最大有效的阀芯行程约为14英寸。

下一个输入参数，当流动角度达到70°时，阀芯开度的百分比设定为40％。这意味着当阀芯移动0.235英寸的40％时，流量排放角度达到其最大值。窗口直径。这计算为0.094英寸，意味着窗口打开或重叠约0.141英寸。

该策略在设计时使用，因为达到最大排放角所需的开启量是特定阀中的阀芯与孔间隙的函数。间隙量是该特定阀门试样中公差叠加的函数。在设计时，该值未知，因为原型尚不存在。此外，对于小开口，流量排放角度最低，然后随着开口增加而增加。在我们的例子中，偏置弹簧将阀芯和孔窗口保持在其最大开口处，因此阀门在压力增加时会关闭。在仿真方程中已经考虑了这个现实。因此，流动角度从其最大值开始并随着压力和窗口关闭的增加而减小。

继续建立输入数据，阀芯抬起压力设定为100 psig。的最大压力的模拟 -终止计算参数设定为3500磅，这意味着程序将计算和存储的值仅当所计算出的压力低于该值。下一个输入数据项是弹簧系数。程序采用该值和提升压力来计算模拟提升压力所需的弹簧预压缩量。

我们现在对阀门尺寸和参数值有一种感觉，因此，我们将回到图3的模拟结果。如果我们看一下K VPL = 11.5个孔并且从零到最大测试压力的曲线，我们可以看到阀门内部发生了什么。回想一下，在模拟测试程序中将山东威力重工1300吨碳纤维轮毂四柱压力机负载压力设置为零，并且供应压力从零增加到最大值。此外，4向开口保持在某个固定位置，我们记录输出流量以及其他性能变量。结果如图3所示。

在低压下，偏置弹簧将补偿器阀芯保持在其完全打开位置。因此，流动通过固定孔口的流动特性迅速增加。当压力达到100 psig时​​，克服偏置弹簧力并且补偿器阀芯开始关闭。但是，即使山东威力重工1300吨碳纤维轮毂四柱压力机补偿器阀芯开口减小，关闭也不会立即发生，因此流量不会减少。事实上，流程继续剥离后增加，并且达到约125的最大流量。3 /秒，在220磅-近一倍的剥离压力。这种响应是这种类型的流量补偿器的典型特征。

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