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关于减压器结构建模详谈分享

dadaenv123

2011/12/26

其他仪器综合讨论

减压器结构如图10.32所示，在主弹簧的作用力下，高压腔和低压腔之间存在预先设计的节流缝隙，来自气源的高压气体进人减压器高压腔，通过节流缝隙进人低压腔必然提高腔内的压强，低压腔和背压腔之间的膜片两侧压差推动主弹簧运动，通过顶杆迫使阀芯向阀座移动，节流缝晾变小，减少气体流量，降低低压腔内压强，主弹黄又逐步恢复初始状态，如此往复.最后达到平衡。为了保证阀芯移动时包装空间内部气体自由出人，在高压腔上面设计了卸荷腔，顶杆有内孔，因此卸荷腔与低压腔之间相通，高压腔和卸荷腔之间有橡胶涨圈.对阀芯运动有阻尼作用。阀芯运动在卸荷腔有上限位，在背压腔主弹簧也有上限位防止与阀芯脱离。

减压器运动系统结构分析模型如图10.33所示，由仪器仪表网详细介绍，包括主弹簧、副弹簧、阀芯(顶杆)、膜片等部件组成一个质盆弹性阻尼系统。系统安装调节后.主弹簧顶起膜片与阀芯接触推动阀芯(顶杆)向上移动，使阔门打开，由于阀芯向上运动受到副弹黄抑制和上限位约束.周门开度有限。有进气以后，主弹簧无法抵御低压腔和背压腔压差推动膜片向下移动，使得阀门开度减小，当阀芯落到阀座，发生碰撞.限制了阀芯向下位移.这以后压差进一步增大，膜片与阀芯脱离接触，可以继续向下位移。在高压腔和卸荷腔之间有可调节阻尼的涨圈结构。气动力、摩擦力、阻尼力等是非保守力，另外，膜片结构的特点、材料特性、几何尺寸决定了膜片运动变形的非线性特性。因此，系统运动是一非保守动态过程。

当减压阀受到干扰，使出口压力偏离平衡位置时，具有使之恢复到平衡值的能力，因此减压阀大多处于动平衡状态，内部气体流动是非定常的，作用在膜片两侧压力差也有波动.减压阀具有一定的质量，运动受惯性力影响，运动件和固定件之间有摩擦阻力。系统在激振力、惯性力与阻尼相互作用下，有时出现不稳定，大多表现为谐振，进行动态特性仿真研究时需要采用流固藕合方法。

减压器结构分析建模过程与上一节安逸阀门类似，从图10.33可以看出，阀芯(顶杆)与膜片支撑硬块存在分离面.在分离面处将系统运动分为上下两部分，单独建模，运用拉格朗日方程可以推导得到两套描述运动的常微分方程。

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莞城.XiShui

第1楼2011/12/27

减压阀应用还是很广泛

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