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活塞式挤奶机球阀脉动器性能测试 刘涛，王春光 内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特（010018 ） E-mail：wcgjdy@ 摘 要：通过对自行设计的活塞式挤奶机球阀脉动器性能进行测试，获得了球阀尺寸对脉动 真空的影响的变化规律，运用正交实验分析方法对其主要结构参数进行了优化，获得了较为 理想的性能参数。为该类挤奶机的进一步研究提供了基础。 关键词：挤奶机；球阀；脉动器；性能测试 中图分类号：S817.2+1 由于价格低廉，使用灵活方便等优点，活塞式挤奶机在我国中小型个体养牛户中应用十 分广泛。但使用过程中也有部分用户反映，使用活塞式挤奶机挤奶，奶牛更容易出现奶牛乳 房炎。这当中固然有人为因素、卫生条件等方面的影响[1]，但是挤奶机本身的结构及附件 （脉 动器、真空泵、集乳器、奶衬、奶杯、电机等）质量都有一定相关性[2] 。本文在自行设计的 活塞式挤奶机球阀脉动器基础上，运用电测技术对其产生的真空度变化规律进行了研究，经 过正交实验得出较为满意的一组球阀参数。在挤奶真空等各项性能指标上更接近于国家标准 的要求。 1 测试对象及工作原理 自行设计的脉动器如图1所示。挤奶过程是由活塞与上下球阀的开启与关闭配合来实现 脉动真空。工作过程中，当活塞下行时，上球阀在自身重力及负压作用下一直处于关闭状态， 随着活塞泵气缸内压力的不断降低，当奶杯内套压力与壁间室压力相等时，奶杯内套打开。 而下球阀开始处于关闭状态，当壁间室真空度降到可以开启下球阀时，奶桶内气体流进入壁 间室，此时牛奶也将随奶桶气体的流动进入到奶桶。当活塞上行时，下球阀同样会在自身重 力的作用下关闭，奶杯内套也将随壁间室压力的增加而被压扁，上球阀开始处于关闭状态， 当壁间室压力达到上球阀的开启压差时，壁间室多余的气体将随着上球阀的开启排向大气， 完成一个完整的脉动周期。通过正交实验需要确定合适的阀球和阀座孔的尺寸。 连通大气 1、 上球阀座孔 2 、 上球阀 接奶杯壁间室 连真空泵气缸 3、 上阀体 4 、 下球阀 5、 下阀体 6、 下球阀座孔 7、 排气调整阀 接口 接奶杯内套 接奶桶 图 1 活塞式挤奶机球阀脉动器结构图 - 1 - 2 测试目的及方法 通过测定球阀脉动器不同结构参数条件下奶杯壁间室真空度的变化规律，找到符合奶牛 泌乳特性的上下球阀及其座孔参数的组合。测试采用BME1100型扩散硅压力传感器、 WY-300L位移传感器，由MR-30C磁带记录仪进行记录。通过BK2034信号分析仪提取信号进 行分析，获得壁间室真空度相对于活塞变化规律。为保证测试的准确，在测前对传感器进行 了重新标定。 试验采用正交试验法来进行，分析各组测得的数据计算脉动比率、最