高精度正向卸荷气体减压阀探究.pdfVIP

高精度正向卸荷气体减压阀研究 黼天工业总公司第十一研究所，西安．邮编：718100曾维亮 摘 要 本文介绍了所开制的一种高精度正向卸菏气体减压阀，阐述了气体减压阀的有效设计方 法，对气体减压闷青态特性和影响调节精度的各种主要因素进行了分析，并对所研制的气体减 压阀进行了试验研艺，试验结果表明常温下该气体减压阀的出口压力调节精度达到±1．7％。 主题词：减压m 调节精度 1前言 力的大小；复位弹簧的功能是保证气体减压 撼压阀是一种五力调节装置，广蹙应用 阈零流量输卅时阀芯和阀座之闯可靠密封。 于国民经济各部『J在航天应用场台，由于环 5 境条件恶劣，对减}：阀性能提卅了更高的要 求，本文根据某型”姿控发动机上气体减压 阀的性能要求，研和，』七一种高精度正向卸荷 气体减压阀，这种‘．体减压阀的高低压腔之 间加有压力卸荷元牛，通过对压力卸荷元件 精心设计使由气体戚眶阀入口压力降低所引 起的出口压力偏差成到最小，狄而使这种气 体减压阀获得了杆当高的H1口压力调节精 度，该气体减压阀牡别适用于，j、流量和高精 度的调压系统，经女多次试验，常温r其出口 压力调节精度选身11．7％。 2工作原理 率项目研究的t体减压阀结恂示意同如 图l气体减压阀结构示意图 图i所示。二E要兀十有： 1．阀芯2．阀座3．阀体4．橡胶膜片 (1)节流元件，自阀芯和阀废组成，七要 5．复位弹簧6．卸荷元件7顶杆 功能是调节节流面·目的大小： 8．调节弹簧 (2)敏感兀件，E要功能是感受出几压力 气体减压阀是由节流元件、敏感元件、卸 的变化，并带动阀jE运动； 荷元件和弹性元件构成的一个活动的闭环调 (3)卸荷元件，E要功能是卸掉作嗣在阀节系统，气源由气体减压阀入口进入高压腔， 芯上的一部分载荷消除入口压力变化引起 经阀芯与阀座的缝隙节流后进入气体减压阀 的出口压力变化； 的低压腔，达到所需的出口压力。当进入气 (4)弹性元件，b调节弹簧和复位弹簧组体减压阔的高压气体压力和输出流量发生变 成，调节弹簧的功目，是将减压阀的出rf压力 化时，作用在阀芯上的力平衡遭到破坏，阀芯 凋到所需的压力简改变调节弹簧安装变形 在敏感元件和调节掸簧作用下上下移动改变 量可以在一定范围q调整气体减压阅出口压 节流面积，进而改变作用于敏感元件和阀芯 一36一 上的力，达到新的平衡状态，最终保持出口压 (3)式可求得HKI压力偏差，由(3)式可以看 力的稳定。 出，气体减压阀的出口压力偏差主要取决于 3理论计算 结构参数Am、Ax、Az、P’t、P7f和额定工作 3．1流量疗程 参数P。。h¨，增大膜片有效面积，可以减小H 气体减压阀输出流量与阀座孔径和阀芯 r1压力偏差，提高稳压精度，世质量会相应增 行程决定的节流面积有关，对超临界流动状 加：卸荷面积应尽量接近阀座通道面积，随意 态(在火箭姿控发动机系统中，为保证较高的 增人卸苛面积将导致气唪减压阀动态稳定性 出I：1压力调节精度通常使气体减压阀在超临 !篷差，因此在设计气体减压阀时，应对结构参 界流动状态下工作)，气体减压阀的体积流镀 数世行优化设汁，以获导最佳的性能。此外 可按等熵可压缩流动方程计算： 由于(3)式未考虑流体动力及环境温度对结