低壓安全閥全開流量偏低的原因分析

張銳

摘 要：低壓安全閥能夠有效防止伺服系統在低壓油路壓力升高的情況下對液壓系統造成破壞，應對體積膨脹以及液壓的油溫升高等情況。對于某些型號的低壓安全閥產品，在流量與相關指標相差較大的情況下，能夠進行相關的理論分析與仿真計算?？梢杂蒀FD仿真，來得到流量壓力云圖，進而推斷出全開狀態下流量偏低的原因，推出增加閥芯爪部分倒角能夠推動流量的提升，進而實現改良方案的合理化。

關鍵詞：低壓安全閥;流量;方案改良

引言

在對閉式液伺服系統能夠對熱能進行有效的調節，且能夠引起油液的膨脹，從而導致系統內低腔最低容積的膨脹，使得系統內油液升高。因此，設置相關閾值來防止低壓升得過高而導致的系統受損等情況發生。在伺服系統的處于最低流量的時候，需要關掉調節安全閥門，讓其他部分的流量通過安全閥門。在出現部分油量較低情況的時候，達到保護系統的作用，有利于提升整體系統的穩定性與安全性。

低壓安全閥門伺服系統的重要元件是啟動和閉合元件，這個關鍵元部件能夠很大程度的影響到系統的整體性能，甚至會對飛行任務產生較大的干擾，這也是影響飛行任務完成質量最為重要的因素之一。因此，為了進一步提升安全閥門在排油方面的性能及其功效，伺服系統單元還需要對低壓安全閥門進行進一步的檢查，使之確保安全閥門控制的有效性和可行性。

在低壓安全閥門全開的情況下，安全閥門的啟動和閉合的特性中極為重要的一部分，且一定程度的上的會導致卸荷系統未能夠正常運轉，這就容易導致系統存在油液緩慢降低的風險，進而影響到整體系統的可靠性，導致系統運行的風險提升，產生一定的危害，在情況較為嚴重的情況下，還可能導致任務進程的失敗。例如某個型號較低的安全閥產品沒有經過閥門開啟及關閉特性的檢查，就很有可能會導致其均值低于相關指標的要求。所以，對于某些參數，必須要注意某個指數偏低，就需要進行相關檢查，找出此項指數偏低的原因，并進行細致而準確的分析，并優化閾值的設計，最終達到一個較好的效果。在通過試驗后，下一步則需要強化對方案的優化分析，并得出一定的驗證結論。

1 低壓安全閥工作原理

這種低壓安全閥由密封墊、閥芯、彈簧、閥體以及彈簧墊組成。采用的是單級的加載式彈簧動力型結構，伺服系統能夠對油液、閥芯以及密封墊進行設計，若油液的液力小于彈簧所設定的值的時候，閥芯以及相關的密封墊則會出處于關閉狀態。彈簧的力量以及密封墊則會產生相應的變形，從而隔斷油液的出液口。如果液力與設定的彈簧的力量相等的時候，就需要調節開啟閥芯，來對膨脹起來的油液進行調節，使其穩定在一個區間。如果油液的液力處于較低的位置，還需要對油箱進行保護，來更好的適應新出現的變化，有效的將將油液的液力調低到彈簧力量的可控制范圍之內，如果閥芯或密封墊的彈簧力量與其他力量相適應的時候，就需要調節閥芯和密封墊的彈簧力，來收緊閥體，達到阻斷油液降低的作用。

2 全開流量偏低的原因分析

2.1 理論計算與分析

在低壓安全閥開啟的時候，油液則會通過閥芯，經過密封墊，再通過閥體進行一定的變換。在低壓安全閥門開啟的時候注意要調節彈簧的剛度，注意調節彈簧的預縮性，注意調節進油口的面積，還應該注意調節彈簧的開啟力度，來達到較好的效果。

注意系統的整體性，在閥芯打開的時候，能夠有效的對閥芯的端面進行調節，來控制進油口。與此同時，投影內的閥芯端面也有有一定的變化。此時在閥出口的氣近似于零。當然了，這個數值一定程度上忽略了摩擦力以及液動力，屬于在沒有考慮油液的情況。在收縮的時候，注意閥芯的穩定狀態，此時的閥芯的穩定狀態也會滿足一定的公式，只要平衡關系式成立，則此時的閥芯就會處于一個穩定的狀態。

2.2 仿真計算與分析

仿真計算也是低壓安全閥門全開流量的一個重要方面，這關系到安全閥內部流道的網格劃分以及模型的設計。

2.3? CFD 網格劃分

CFD網格的劃分，這是安全閥內部流道變化情況分析有著重要的作用。首先將安全閥的三維模型通過CFD的軟件進行模型的導入，來初步對網格進行劃分，而后再根據閥體內部的結構，來對閥道進行精細化處理，例如閥口的設計，流道拐彎處的設計和場處的相關設計等，再對網格進行細化，快速求解出網格劃分的狀態?？梢赃M行邊界調節的相關計算，邊界的條件也有著較為繁雜的差異，對閥內的油液的設定，都需要根據其他條件的變化而做出相應的變化。

3 試驗驗證

為了進一步驗證閥芯內部爪部倒角的相關情況，需要對其內部進行相關驗證，來進一步優化方案的合理性。如果將爪部倒角的以及兩種的閥芯的情況進行檢查，則需要進一步調節壓力表力量的開啟情況，進行彈簧位置的固定。如果此時經過安全閥門的油液呈現出細線形狀的時候，則需要在低壓安全的情況下來開啟油液閥門。

4 總結

總而言之，低壓安全閥流量偏低的情況多種多樣，需要根據現實的情況來進行確定。注重對閉式液伺服系統的調節，使其更好的適應油液的變化，從而進一步協調閥芯、芯體以及閥體的相關作用。在油液提及膨脹的時候，能夠更好的利用容積的變化來繼續對系統的情況進行深入的調節。在低壓安全閥油液伺服系統中，其中最為關鍵的一個元件為安全閥，安全閥能夠對排油的情況進行設定，來有效降低排油的風險，提升系統排油的安全性。另外，強化對低壓安全閥結構的優化，也能夠更好的完成對彈簧力量的調節，有效對出油口以及彈簧力密封墊進行調節，實現對油液膨脹的保護，起到穩定低壓油路，實現對油箱的更好的保護作用。全開流量偏低的原因往往具有一定的綜合特性，并非是由于單一的原因所導致，因此這離不開對安全閥內部流道情況的理論計算，結合低壓安全閥內部流道的三維剖視圖，來更好的完成對內部油液情況的計算，進一步分析閥芯局部流道情況。加強對低壓安全閥流量網格情況的仿真計算與分析也有著重要的意義，能夠有效的探究邊界的條件。

參考文獻

[1]雷天覺.新編液壓工程手冊[M].北京：北京理工大學出版社，1998.

[2]李壯云.液壓元件與系統[M].北京：機械工業出版社，2014.

[3]曹飛梅，姚平喜.不同結構閥芯的滑閥流場 CFD 分析[J].液壓與氣動，2017，（8）：40 - 43.

[4]費宏偉;朱海請，安全閥離線校驗整定壓力的自動測量與數據處理技術研究[A].壓力容器先進技術——第七屆全國壓力容器學術會議論文集[C].2009.