【专业知识】液压水位控制阀的内部结构及作用原理
【学员问题】液压水位控制阀的内部结构及作用原理?
【解答】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/4,B=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小于泄压孔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大于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小于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。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
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