排氣孔直徑對直動式安全閥影響

◆摘? 要：安全閥是氣動控制系統(tǒng)的關鍵部件，在制動系統(tǒng)中起重要作用。本文主要分析了排氣孔直徑對安全閥性能的影響，得到安全閥的最優(yōu)參數(shù)，為之后的安全閥設計打基礎。

◆關鍵詞：安全閥;排氣孔直徑;仿真;參數(shù)

安全閥是氣動控制系統(tǒng)的關鍵部件，其性能關系設備及人身的安全。而隨著氣動控制系統(tǒng)性能的不斷提高必然會對安全閥的性能提出更高的要求，使其能更好的保證系統(tǒng)的安全，因此，對于安全閥性能的研究顯得尤為重要。

在已經建立安全閥的基礎上，使用計算機進行仿真，可以方便的修改參數(shù)，進行參數(shù)影響分析，更方便的反應問題。本文主要是從排氣孔直徑方面對安全閥的性能進行分析研究。

1排氣孔直徑的影響

對于排氣孔直徑，分別將其設為0.5mm、6mm、20mm，來看其對安全閥性能的影響。

隨排氣孔的增大，閥芯全部開啟的時間先變短后變長，閥芯回落的時間也是先變短再變長，在閥芯直徑為3mm左右時，所用時間比較短，即調壓精度可以達到最高。經過多次仿真，得出排氣孔的最佳直徑為4mm，所以可以知道在排氣孔為4mm時，調壓精度比較高。

經過之前參數(shù)的分析，可以得到安全閥性能最佳時的參數(shù)為：彈簧剛度20N/mm，彈簧預壓縮力71N，閥芯質量0.2kg，粘滯摩擦系數(shù)50N/（m/s），排氣孔直徑4mm

在20s時，給一個信號，使換向閥打開，進口壓力大于彈簧預壓縮力，在大概36s左右達到最高壓力點，所以大概需要11s將安全閥完全打開;在60s時，給另一信號，使換向閥關閉，進口壓力慢慢變得小于彈簧力和上部氣體壓力，閥芯回落，在64.1s時回落到最下部，使壓力始終保持在設置的最初壓力1.9bar，所以閥芯回落的時間大概是14.1s，這樣可以將安全閥的整個過程的仿真出來?？梢钥闯鲩y芯開啟和回落的時間已經有很大的改進，縮短的比較明顯。

從圖中可以讀出一些重要點的坐標，如下：

壓力曲線開始上升的坐標（20，1.013）;

壓力曲線上升到最高點坐標（36.55，1.97277）;

壓力曲線開始下降點的坐標（60，1.97275）;

壓力下降結束點的坐標（64.1，1.89686）

對于（Pn-Po）、[δ]p、愈小或n愈大，則調壓精度愈高，從計算可以看出，此設計仿真的安全閥的調壓精度還是比較高的，達到了設計要求。

2參數(shù)影響建議

根據(jù)上述的仿真分析，對安全閥性能提出以下建議：

2.1彈簧參數(shù)中，在其他條件的允許的情況下，盡量降低彈簧剛度和彈簧的預壓縮力，可以提高動作靈敏度，但盡量不要改變彈簧預壓縮力，因為彈簧預壓縮力改變了會使閥芯打開的氣壓力改變。

2.2閥芯質量過大過小都會影響到調壓精度，所以閥芯質量定為0.25kg是比較合適的。

2.3粘性摩擦系數(shù)對安全閥的性能影響不是很大，只要根據(jù)實際情況設定下就可以了。

2.4對于出氣口直徑，對安全閥性能的影響，是存在一個最佳值，所以建議出氣口直徑設定為4mm，此參數(shù)下，安全閥的性能較好。

3結論

本文分析了出氣孔直徑對安全閥的影響，并對參數(shù)的影響提出了建議，并根據(jù)仿真得出的最佳參數(shù)值進行了仿真，得出安全閥的最佳曲線，也知道了安全閥的最佳工作狀態(tài)，為以后安全閥的生產研究提供了些有力的依據(jù)。

參考文獻

[1]林瑞義，陳玉龍.先導式安全閥的設計.上海富地閥門有限公司，安徽來安閥門有限公司.

[2]劉月芹，曹曉玲，閣琳.安全閥的選用與使用.南京化工廠設計.

作者簡介

張晶（1986.02-），女，籍貫：吉林省延邊朝鮮族自治州，學歷：碩士研究生，工作單位：吉林鐵道職業(yè)技術學院，講師，研究方向：動車組檢修技術，鐵道車輛。

課題名稱：《車輛制動機》課程雙語信息化教學資源建設，項目編號：2021JYZ007，立項年份：2021年，立項部門：東北亞高鐵學院。