Pneumatic resistance network analysis and dimension optimization of high pressure electronic pneumatic pressure reducing valve

The structure and working principle of a self-deigned high pressure electronic pneumatic pressure reducing valve (EPPRV) with slide pilot are introduced.The resistance value formulas and the relationship between the resistance and pressure of three typical pneumatic resistances are obtained.Then,the method of static characteristics analysis only considering pneumatic resistances is proposed,the resistance network from gas supply to load is built up,and the mathematical model is derived from the flow rate formulas and flow conservation equations,with the compressibility of high pressure gas and temperature drop during the expansion considered in the model.Finally,the pilot spool displacement of 1.5 mm at an output pressure of 15MPa and the enlarging operating stroke of the pilot spool are taken as optimization targets,and the optimization is carried out based on genetic algorithm and the model mentioned above.The results show that the static characteristics of the EPPRV are significantly improved.The idea of static characteristics analysis and optimization based on pneumatic resistance network is valuable for the design of pneumatic components or system.

大中型液体运载火箭水平起竖与发射技术

未来大量中低轨商业卫星的发射任务对大中型运载火箭提出了快速测发的技术需求。地面发射支持系统针对CZ-8火箭需求,在传统运载型号已有技术的基础上,重点开展了箭体整体水平组装及起竖对接技术、快速智能测发技术的研究,旨在进一步提升火箭发射任务效率、简化发射场设施、降低发射成本。以箭体水平组装设备、整体转运起竖对接设备、智能供气系统为切入点,对相关技术进行了阐述,此外,还提出了吊具、支架车两种水平组装方案。对整体转运起竖对接精度影响因素进行了分析,并介绍了起竖托架的刚度提升方法。介绍了智能供配气总体方案、智能减压阀技术、供配气设备故障诊断技术。

基于FCM-GA灌溉供水管网减压阀布设优化

为探究灌溉供水管网中存在的漏损过高以及局部压力过大的问题,提出了一种基于FCM-GA的供水管网减压阀布设优化方法,该方法借助MATLAB、EPANET、MATLAB-EPANET-Toolkit以及PlatEMO平台等工具,对西班牙的BIN管网进行分区布置减压阀并优化阀后压力,以不同分区方案的成本与降漏效果为控制指标,筛选出最优方案。结果显示:最优方案(分5个区)将整个管网的漏损率降低至7.45%,相较初始管网降低了20.04%,降低的漏损费用可达114€/d,在减压阀服务年限内可收回成本并达到盈利,并实现对整个管网系统的压力管理,提高了管网的稳定性和可靠性,有利于减少管网事故发生。因此,基于FCM-GA的灌溉供水管网减压阀布设优化是一种安全、低成本和高效益的降漏与控压方法,在有效降低灌溉用水费用的同时,可更好地实现节水灌溉。

智能调节炉顶上密封阀夹紧力系统设计

介绍了一种无料钟炉顶上密封阀夹紧力智能控制系统。通过在炉顶称量罐上安装压力变送器,在均压过程中实时检测均压气体压力,计算均压气体对上密封阀板的盲板力,并在液压系统中设置比例减压阀,建立均压气体压力与液压系统压力之间的比例平衡关系,通过计算机系统智能动态调节上密封阀液压系统的压力,降低并均衡上密封阀板与阀座之间的夹紧力,延长上密封阀板、阀座及上密封阀夹紧机构的使用寿命,降低无料钟炉顶上密封阀的故障率,从而保障了高炉炉顶设备运行的高效性。

高压差大流量工况下套筒式减压阀的减压过程研究

随着工业技术的进步,许多行业面临高压差和大流量的工作条件,这对减压阀的设计提出了新的挑战。本文研究了一种套筒式减压阀在高压差大流量工况下的减压过程,通过数值模拟方法分析了不同开度与工况下套筒式减压阀内部的流场特性。研究发现,为了在保持氮气流量为2.5 kg/s的情况下实现从35 MPa至6 MPa的减压比,需要采用4级减压方案。此外,仿真结果还揭示了不同行程下套筒阀内部的压力和速度分布特征,特别是在节流孔处的压力急剧下降及流速增加的现象。本研究可为高压差大流量工况下套筒式减压阀的设计提供参考。

V型调节球阀空化抑制研究

V型调节球阀是一种结构简单、调节性能强的调节阀,被广泛应用于节流与调节要求较高的场景。随着高压差、大流量等严苛工况的发展,V型调节球阀在使用时易诱发空化,引起剧烈的振动噪声,严重危害管路系统的安全性和稳定性。本文通过多相流数值仿真对V型调节球阀流动特性与空化特性进行研究,探究空化成因,并设计了多层减压孔板,对阀内空化进行抑制,能够有效地减小振动噪声,具有实际工程应用价值。

农机用先导式减压阀建模及故障仿真研究

阐述农机常用先导式减压阀工作原理,利用AMESim软件建立阀的仿真模型,仿真分析主阀阻尼孔堵塞、主阀阀芯卡滞、先导阀弹簧疲劳等常见故障工况下先导式减压阀工作时的动态特性。仿真结果表明:应用AMESim软件仿真能够真实地模拟先导式减压阀实际工作时的各类故障响应,为快速、准确地诊断先导式减压阀及类似液压元件故障提供一种新的方法与依据,大大降低了故障诊断时间,提高了整机工作效率。

多若特阀门在减压模式下的故障分析与处理

岩滩水电站一期工程技术供水系统中所使用的多若特阀门在经过可调减压升级改造后,相关的减压导阀、控制电磁阀、水力继动器等模块相继出现异常和故障,导致多若特阀门频繁失控。笔者统计了多若特阀门在减压模式下出现的异常和故障,并进行原因分析,提出相应的处理措施。结果表明:故障主要表现为密封件损坏漏水、PLC程序故障、管接头裂纹渗水以及减压导阀、电磁阀、水力继动器失灵等;通过采取替换易损配件和易堵阀门、更换适合的过滤器等措施,最终消除多若特阀门在可调减压模式下失控的安全隐患。该研究成果可为类似水电站技术供水系统阀门故障处理提供借鉴。

基于AMESim的逆向作用式减压阀动态特性的研究

减压阀输出压力的稳定性及输出压力达到稳定的快速响应是判别减压阀优劣的重要性能指标。基于某型号逆向作用式减压阀的结构及工作原理,应用AMESim数值仿真软件构建减压阀各个组成部件的仿真分析模型,研究减压阀压力流量特性及其动态特性;通过搭建减压阀工作测试平台对比验证,验证了仿真模型的正确性;通过改变模型中不同基本参数的值,研究了不同结构参数对减压阀动态特性的影响,为同类型减压阀的设计和参数优化提供了理论支持。

某型定值减压阀输出特性研究

针对某型定值减压阀在系统压力上升过程中,出现输出压力迟缓及爬升现象,利用AMESim软件搭建定值减压阀模型进行仿真分析,得出了阀芯结构及尺寸公差分布是定值减压阀出现不同的品质差异的主要原因,并基于AMESim软件对阀芯关键尺寸进行了多目标优化,最后,通过试验验证了仿真结果的准确性。

采用智能减压阀降低北海某片区管网漏损率

北海市供水有限责任公司针对银滩回建区爆管频繁,用户投诉增多,近几年漏损率特别高的问题,采取主动压力管理措施,通过安装智能减压阀,分时段分级控压。经过4个月的调试运行,最不利点平均压力由0.31 Mpa下降至0.23 Mpa,漏损率下降22.1%,达到降低漏损率和爆管率,并产生良好经济效益的目的。

大型水轮机组减压阀系统不稳定性分析及改进研究

大型水轮机组在水力发电厂的运行中起着至关重要的作用,而减压阀系统作为其中一个重要的组成部分,直接影响着水轮机组的运行稳定性和安全性。然而,在实际运行中,一些大型水轮机组减压阀系统存在着不稳定性问题,严重影响了其运行效率和安全性。因此,对大型水轮发电机组的减压阀系统在运行过程中的不稳定性深入分析和改进研究具有重要的意义。本文通过某大型机组实际运行过程中的减压阀不稳定运行案例分析,提出了减压阀上腔出水管路上安装节流阀的改进方案,通过现场试验分析,此方法可有效控制减压阀开启速度,进而稳定减压阀阀后压力,为大型水轮发电机组稳定运行提供安全保障。

GCY-450型轨道工程车停放制动失效分析及预防措施

针对GCY-450型轨道工程车停放制动时出现的溜逸问题,在介绍停放制动和单元制动器的工作原理基础上,从换向阀故障、减压阀压力值偏低等方面,分析轨道工程车停放制动失效原因,确定是由于减压阀压力值低于标准值导致停放制动失效。针对失效原因,提出在维护保养中增加减压阀压力值检查,以及定期校验压力开关、减压阀和压力表等预防措施。

水控多喷孔减压阀的防堵塞设计研究

针对水控多喷孔减压阀在实际应用中容易发生堵塞的问题,文章提出一套完整的防堵塞设计方案。通过选择耐腐蚀、耐磨材料,采用电解抛光和物理气相沉积涂层处理,优化喷孔布置方式和形状,设计流线型流道,以及引入高压冲洗、超声波振动等自清洁装置,有效降低杂质沉积和堵塞风险。最后,通过实验验证该设计方案的有效性。

大流量高压气体减压器技术研究进展及应用

大流量高压气体减压器是大型连续式高超声速试验系统的核心设备,其气体减压供应能力、工作稳定性和可靠性等对高超声速试验系统的试验能力有重大影响。本文对气体减压器的减压原理、技术方案、评价指标和技术难点进行了梳理,介绍了国防科技大学在大流量高压气体减压器技术方面的研究进展,展望了大流量高压气体减压器技术在高超声速试验领域未来的发展趋势。

多级降压调节阀流激振动监测方法研究

流场内流激振动是诱发调节阀流激共振和流致噪声的主要原因。以DN250多级降压调节阀为研究对象,采用Fluent软件对其流场流动特性进行数值模拟,得到典型开度下体积流量、流速、压力的分布规律。设计了循环式并联流量测试装置,对阀进行流量实验,验证了流量数值模拟的可靠性。采用监测流场漩涡脱落过程中横流会形成平均升力和监测流场湍流压力脉动的不同方法,得到流场流激振动的频谱信息。对两种监测方法机理研究,结果表明:监测升力系数是对整个流场涡脱过程产生的流激振动进行检测,适合监测小开度流场;监测压力脉动是对有限监测点的多种流激振动因素综合效果的监测,受监测点位置和数量的限制,适合中、高开度流场。

推拉储能式功率驱动对比例减压阀驱动效果的实验研究

针对工业控制系统对比例减压阀快速响应的需求,以直动式电液比例减压阀为研究对象,探讨了推拉储能式功率驱动对其动稳态特性的影响。理论分析与实验结果表明,相较于传统功放电路,推拉储能式功率驱动在保证比例减压阀稳态性能的前提下,可有效加快其动态响应。针对某额定电流为0.7 A的比例减压阀,其电流阶跃响应速度较单管驱动式提升25%,相较于反接卸荷式提升19.2%,出口压力阶跃响应时间分别缩短16.1%与13.4%。推拉储能式功率驱动对比例减压阀具备较好的驱动效果,对提升比例减压阀工作性能有一定参考。

可控气缸冲击回路的数学建模与仿真

针对气动系统中气源压力不易改变的情况,运用减压阀设计出一种能满足不同冲击强度要求的可控气缸冲击回路。以气体热力学和牛顿运动定律等基本物理学定律为基础,建立了可控气缸冲击回路中主要元件减压阀和冲击气缸的数学模型。同时建立了基于AMESim软件的气缸冲击回路模型,对减压阀及气缸在冲击过程中的运动特性进行模拟分析。结果表明:在气源压力不变的情况下,运用减压阀的可控气缸冲击回路中气缸的冲击强度具有较好的可控制性,在进口压力相同的情况下,通过减压阀的供气的气缸冲击特性更加稳定。

LTQN水电站发电引水系统水力过渡过程分析

为研究LTQN水电站发电引水系统调保是否满足设计要求,通过无调保措施下的过渡过程数值计算、设置减压阀后机组与减压阀启闭规律优化及水力干扰分析,选择减压阀较优的阀径组合方案,并提出电站运行期各工况减压阀联动启闭时间以及导叶启闭时间.该工程选择设置减压阀做为发电引水系统调保措施是经济合理的,本次水力过渡过程分析成果为发电引水系统设计和电站安全运行提供理论依据.

Halbach阵列磁弹簧减压阀特性研究

为改善传统减压阀中机械弹簧应力松弛和疲劳断裂等问题,提出一种基于Halbach阵列磁弹簧的直动式减压阀。利用Maxwell对Halbach阵列磁弹簧进行磁力仿真,设计出满足减压阀性能要求且铁磁耗材较低的Halbach阵列。利用AMESim软件仿真分析静态压力-流量特性与动态阶跃响应特性对Halbach阵列磁弹簧减压阀与机械弹簧直动式减压阀的影响规律。结果表明:相较于同规格机械弹簧直动式减压阀,Halbach阵列磁弹簧减压阀压力-流量曲线更平缓,即入口流量相同的情况下,磁弹簧减压阀压力损失更小,稳压精度更高;当进出口压差为2.5 MPa时,响应速度接近,当进出口压差提升至4.5 MPa时,Halbach阵列磁弹簧减压阀压力脉冲较小,即超调量较小,响应速度略有提高。