加油機(jī)比例閥氣壓測(cè)試性能的研究

1、<p>　　加油機(jī)比例閥氣壓測(cè)試性能的研究</p><p>　　[摘 要]隨著時(shí)代的發(fā)展，加油機(jī)比例閥也得到不同程度的發(fā)展，但是在對(duì)其性能測(cè)試的過程中，仍然是采取煤油或者汽油作為媒介，雖然能有效的測(cè)試出結(jié)果，但是由于比例閥中的殘留液體難以清理，加之汽油、煤油等均為危險(xiǎn)液體的情況，使加油機(jī)比例閥容易成為易燃易爆的危險(xiǎn)品，進(jìn)而為運(yùn)輸帶來不利影響，因此需要采取合理的措施對(duì)加油機(jī)比例閥進(jìn)行性能測(cè)試。本文將通過對(duì)

2、加油機(jī)比例閥的分析，進(jìn)一步研究采取氣壓測(cè)試的重要性。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]加油機(jī)比例閥；氣壓；性能測(cè)試 </p><p>　　中圖分類號(hào)：U473 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）33-0012-01 </p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，石油成為維持人類正常生產(chǎn)和生活的必要資源，而作為石油產(chǎn)業(yè)中較為靠后的加油機(jī)，在人們

3、實(shí)際的生活中起著至關(guān)重要的作用，將比例閥和加油機(jī)相混合的方式能有效的滿足正常的需求，從而維持設(shè)備的正常運(yùn)行[1]。因此對(duì)比例閥的性能要求相對(duì)較高，而采用液壓進(jìn)行檢測(cè)的方式能使比例閥的性能狀況得到充分展現(xiàn)，但是存在一定的危險(xiǎn)性，為此采用潔凈的壓縮空氣作為性能測(cè)試的媒介，能有效的解決這一弊病，同時(shí)減少堵塞現(xiàn)象，提高測(cè)試的準(zhǔn)確度，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和提高生產(chǎn)效率的目的。 </p><p>　　1 加油機(jī)比例閥的基本概況

4、</p><p>　　1.1 加油機(jī)比例閥的結(jié)構(gòu)原理介紹 </p><p>　　加油機(jī)比例閥的工作原理和普通的比例流量閥的工作原理接近，都是由比例放大器和比例電磁鐵以及先導(dǎo)級(jí)和主級(jí)四個(gè)部分構(gòu)成。 </p><p>　?、?當(dāng)其處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，先導(dǎo)閥蕊會(huì)處于一定的位置，控制其閥口被關(guān)閉，讓先導(dǎo)油液呈靜止?fàn)顟B(tài)，因?yàn)槟て锨徊课坏膲毫3和入口的壓低P1相同，由此可以得出

5、膜片的受力方程式：F1+P3A1≥P1A1+P2（A1-A1），其中A1分別指的是膜片上下腔中的有效面積。如果比例閥出口的壓力P2小于P1或者幾乎為零，則主閥芯會(huì)受復(fù)位彈簧的作用力和進(jìn)口壓力的影響，形成關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)不會(huì)有主流量經(jīng)過主閥口。 </p><p>　?、?當(dāng)其處于開啟狀態(tài)時(shí)，先導(dǎo)閥芯會(huì)受到電磁力的影響出現(xiàn)上移，同時(shí)先導(dǎo)閥口會(huì)同時(shí)打開，先導(dǎo)液則會(huì)由此先經(jīng)過先導(dǎo)閥口直至主閥的出口。讓膜片上墻的控制壓力小于

6、入口的壓力，具體來說是具備一定壓力的流體媒介P1通過膜片中的固定阻尼孔之后，其壓力下降為P3，其中比例閥口開啟的主要條件： </p><p>　　F1+P3A1≤P1A1+P2（A1-A1）。所以當(dāng)比例閥內(nèi)部具備足夠強(qiáng)大的信號(hào)時(shí)，主閥芯會(huì)受膜片中的上下腔壓差影響而出現(xiàn)位移，使主閥口開啟，同時(shí)先導(dǎo)閥芯受反饋彈簧2的影響轉(zhuǎn)換為反饋力，和其中輸入的電磁力相互平衡，從而讓先導(dǎo)閥芯被固定在一個(gè)平衡點(diǎn)上，讓輸出的流量和輸入的

7、電信號(hào)之間呈正比關(guān)系。其中當(dāng)閥被開啟且形成一定的穩(wěn)定流后，膜片的受力平衡方程式為：P1+P2（A1-A1）=P3A1+F1，通過P3=P2可以得出，該公式中的k指的是復(fù)位彈簧中的彈性模量；指的預(yù)壓縮量，指的是比例閥的開啟量。 </p><p>　　1.2 加油機(jī)比例閥的基本特征 </p><p>　　因?yàn)楝F(xiàn)加油機(jī)比例閥多為比例流量閥，因此該比例閥的基本特征和比例流量閥的特征基本相同，主要表

8、現(xiàn)在可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及設(shè)計(jì)工作的需求來進(jìn)行流量的設(shè)定，并能自動(dòng)消除在系統(tǒng)中的壓差波動(dòng)，從而使流量保持穩(wěn)定；對(duì)于系統(tǒng)冷熱不均的情況，可以針對(duì)性對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行提高；針對(duì)系統(tǒng)中的近端壓差較大、遠(yuǎn)端壓差較小的情況，能及時(shí)進(jìn)行解決；在設(shè)計(jì)過程中能相對(duì)減少設(shè)計(jì)的工作量，水力平衡計(jì)算變的簡(jiǎn)潔，同時(shí)還能避免因?yàn)槎酂嵩垂芫W(wǎng)熱源切換過程中的流量再度分配工作，從而提高整體運(yùn)作的效率。 </p><p>　　2 進(jìn)行氣壓測(cè)試性能的可行性

9、分析 </p><p>　　隨著近年來氣動(dòng)技術(shù)的快速發(fā)展，利用干凈的壓縮空氣當(dāng)做媒介進(jìn)行測(cè)量以及檢測(cè)的工作已經(jīng)在各行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，例如當(dāng)前已有多數(shù)的生產(chǎn)單位將氣動(dòng)量?jī)x帶入到電磁閥的泄露檢測(cè)中，并根據(jù)理想氣體狀態(tài)下的方程式以及力學(xué)的相關(guān)規(guī)范對(duì)其測(cè)試的結(jié)果以及誤差進(jìn)行分析。在該項(xiàng)測(cè)試中，當(dāng)處于微泄露的狀態(tài)時(shí)，氣流的流速會(huì)比較低，密度的變化趨向于0，氣體的壓縮性可以忽略不計(jì)，并可以以此來替代液體進(jìn)行測(cè)試。同理在進(jìn)

10、行加油機(jī)比例閥氣壓測(cè)試時(shí)，如果氣體處于低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，密度的變化接近0，則氣體的可壓縮性能夠被忽略，并以此氣體進(jìn)行替代液體進(jìn)行性能測(cè)試存在可行性。其中氣體代替流動(dòng)介質(zhì)推算公式為： </p><p>　?、?；②；③；④；⑤；⑥；將公式3帶入到公式6中，得出下結(jié)果：⑦；⑧；⑨；。該公式中的Q0指的是泄露的油量、Qa指的是空氣的泄露量；指的是油或者其余流動(dòng)介質(zhì)的動(dòng)力粘性指數(shù)；指的是空氣的動(dòng)力粘性系數(shù)；P0Pa分別指的是空

11、氣或其他流動(dòng)介質(zhì)的實(shí)際使用壓力、空氣的測(cè)試壓力；V0Va分別指的是油或者其余流體在泄露時(shí)的速度以及發(fā)生空氣泄露時(shí)的速度；分別指的流體的密度和空氣的密度；為測(cè)試樣品泄露孔的直徑，而A指的是泄露孔的面積。 </p><p>　　3 使用氣壓對(duì)加油機(jī)比例閥性能進(jìn)行測(cè)試 </p><p>　　3.1 試驗(yàn)前期的準(zhǔn)備階段 </p><p>　　因?yàn)榧佑蜋C(jī)的比例閥氣壓測(cè)試階段的

12、試驗(yàn)臺(tái)氣動(dòng)回路和液壓測(cè)試階段試驗(yàn)臺(tái)的液壓回路相似，因此該實(shí)驗(yàn)需要按照其流量的性能性進(jìn)行設(shè)計(jì)與操控。因?yàn)榇舜螠y(cè)試中的是比例流量閥，所以流量的輸出和電流的輸出為正比，這就使得本次試驗(yàn)需要由穩(wěn)定的電源，當(dāng)電源的穩(wěn)定程度越高時(shí)，試驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果就越精準(zhǔn)，壓控電流源成為首選。另外此次試驗(yàn)中選擇的試驗(yàn)氣體為常溫下的空氣，為使該空氣的清潔度能夠滿足試驗(yàn)的要求，可以采取泵入口裝置對(duì)其進(jìn)行過濾，減少污染物入侵，氣源壓力則控制在0-4bar內(nèi)，試驗(yàn)階段的起源

13、流量需要固定在1201/mim內(nèi)，以此開始測(cè)試試驗(yàn)。 </p><p>　　3.2 試驗(yàn)前期的檢驗(yàn)階段 </p><p>　　在試驗(yàn)臺(tái)搭建完成后，應(yīng)該先對(duì)其密封性進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)出口處的球閥進(jìn)行關(guān)閉，然后慢慢將入口處的球閥打開，將入口處的壓力設(shè)置為4bar，并關(guān)閉出口處球閥，開啟控制電流源，同時(shí)進(jìn)行緩慢調(diào)節(jié)，讓電流能夠從0mA開始遞增，直到系統(tǒng)中有流量經(jīng)過。如果在這個(gè)過程中聽見類似“噗嗤”的聲

14、音，需要根據(jù)聲音判斷漏點(diǎn)，并進(jìn)行密封處理。 </p><p><b>　　3.3 試驗(yàn)過程 </b></p><p>　　通過將其試驗(yàn)中的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式可以了解到，其壓力的變化與實(shí)際的流量有著直接關(guān)系，當(dāng)流量值較大時(shí)，進(jìn)出口的壓力也就相對(duì)較小，其壓力變換的曲線有明顯的變化趨勢(shì)。在閥開啟或關(guān)閉的階段（流量<10 1/min）中，進(jìn)口的壓力會(huì)出現(xiàn)顯著變化，而當(dāng)流

15、量趨向平穩(wěn)的階段時(shí)，壓力也會(huì)隨之趨于平衡。重新對(duì)入口處的球閥進(jìn)行設(shè)定，將其系統(tǒng)流量控制在80 1/min時(shí)，靜口處的壓力則為0.993，通過相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，與之前的結(jié)果大體相同，但也存在一定差異，說明在系統(tǒng)中流經(jīng)的流量不能過大，針對(duì)開始階段出現(xiàn)的壓力增大的情況，初步判斷為使因?yàn)榉忾]的膠帶造成的，另外還存在壓力的浮動(dòng)，這些都會(huì)對(duì)試驗(yàn)造成影響。 </p><p><b>　　結(jié)語 </b><

16、;/p><p>　　通過最終的試驗(yàn)結(jié)果可以了解到當(dāng)比例閥以及系統(tǒng)壓力存在差異時(shí)，該特性監(jiān)測(cè)的結(jié)果存在較小的效益性，因此可以看出在對(duì)加油比例閥進(jìn)行氣壓性能監(jiān)測(cè)時(shí)，不用在后期對(duì)其進(jìn)行清潔，且對(duì)于油漬造成的堵塞現(xiàn)象也能起到消除的作用。為加油機(jī)比例閥氣壓測(cè)試性能的研究提供了有利的依據(jù)，使該技術(shù)能夠被更廣泛的應(yīng)用在其中，從而使該項(xiàng)工作能夠順利的進(jìn)行，創(chuàng)造更多的價(jià)值。 </p><p><b>