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液压水位控制阀结构用途,分析活塞式水位控制阀阀芯的受力情况
发布时间:2014-10-21 13:32:39
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  液压水位控制阀是一种自动控制水箱、水塔液面高度的水力控制阀。当水面下降超过预设值时,浮球阀打开,活塞上腔室压力降低,活塞上下形成压差,在此压差作用下阀瓣打开进行供水作业;当水位上升到预设高度时,浮球阀关闭,活塞上腔室压力不断增大致使阀瓣关闭停止供水。如此往复自动控制液面在设定高度,实现自动供水功能。该产品适用于工矿企业、民用建筑中各种水箱()、水塔的自动供水系统。并可用作常压锅炉循环供水控制阀。

  液压水位控制阀一般由浮球阀,控制管,液压阀主体组成。虽然液压控制阀主体的外观各异,材质不同,有立式和卧式安装形式等,但其内部结构和作用原理却基本相同。液压控制阀的主体由进水腔、出水口、活塞式阀芯、泄压腔、泄压口等组成。

  设进水的水压为P0,泄压腔的压力为P1;活塞式阀芯的重力为G,活塞式阀芯泄压腔端的直径为D1,另一端的直径为D2.连通进水腔和泄压腔的小孔直径的d1,泄压口的直径为d2,活塞式阀芯与阀腔的摩擦力为f,受到的支持力为N.下面上的说明(结构二类似)为例,分析活塞式阀芯的受力情况如下:

  设活塞式阀芯受到的合力为F,则阀芯受力矢量式为:

  F=F1+F2+F3+F4+f+N+G……………………………………………………………………(1)

  表达为代数形式如下:

  F=P0D22π/4+ P2(D12π/4- D22π/4)- P1D12π/4±f-G±N

  =(P0D22 - P1D12)π/4±f-G+P2(D12- D22)π/4 ±N

  =A±f-G±N+B……………………………………………………………………(2)

  (2)式中A=(P0D22 - P1D12)π/4B=P2(D12- D22)π/4; f的符号与A的符号相反。

  当水池或水塔内水位下降,浮球阀开启排水时,进水腔通过小孔d1向泄压腔补水,由于补水孔d1<泄压孔d2,补水能力小于泄压能力,泄压腔的压力P1降低,阀芯支持力N1逐渐减小到消失,进水管内有压力水P0克服活塞式阀芯的重力和摩擦力将其托起,上式F>0,密封面逐渐打开,液压阀门即开启向水池(或水塔)供水。当水池水位上升到控制水面,浮球阀关闭,泄压腔补水能力大于泄压能力,N2逐渐减小, P1上升(最大至P0),上式F<0,活塞下移将密封面封闭,阀门即停止供水。液压控制阀在浮球的控制下,从而可以自动控制水位。

 

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