一、介紹

壓力控制閥門是裝在泵出口的工作壓力調(diào)整設(shè)備，是使泵正常的作業(yè)的保護(hù)設(shè)備，閥出入口、通道各自連接在泵通道、出入口。正常的運(yùn)行時(shí)，泵進(jìn)出口壓力差一定，閥關(guān)掉。當(dāng)泵出入口管道阻塞或其它因素導(dǎo)致出入口管道系統(tǒng)軟件工作壓力上升時(shí)，泵出入口工作壓力會(huì)超過泵的出入口設(shè)計(jì)方案工作壓力，造成泵進(jìn)出口壓力差擴(kuò)大不可以正常的運(yùn)行時(shí)，閥開啟，使泵出入口物質(zhì)回到通道，減少泵出入口工作壓力，將壓力差操縱在容許區(qū)域內(nèi)，確保泵的常規(guī)工作中。

閥更新改造前工作中平面圖如下圖1所顯示，K面為閥工作臺(tái)面，靠調(diào)整A處尺寸調(diào)節(jié)扭簧工作壓力，正常的運(yùn)行時(shí)通道壓力與扭簧力之和相當(dāng)于出入口工作壓力。當(dāng)入口工作壓力超過扭簧力和出入口工作壓力之和時(shí)K面開啟，物質(zhì)根據(jù)K面注入出入口端，均衡兩邊壓力差。

二、調(diào)節(jié)閥門無效根本原因

原閥因構(gòu)造上的缺點(diǎn)，應(yīng)用期限較短，剖析其無效緣故關(guān)鍵有以下幾個(gè)方面，與此同時(shí)對(duì)閥構(gòu)造完成了系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)方案。

（1）該閥無效主要表現(xiàn)為泵不能正常的試壓，泵震動(dòng)通常是閥無效的一個(gè)緣故。經(jīng)當(dāng)場(chǎng)觀查，泵運(yùn)作時(shí)泵殼如震動(dòng)比較大，若振動(dòng)頻率與彈性元件的共振頻率貼近，則閥會(huì)發(fā)生損壞式疲憊損害，造成內(nèi)孔無效。
（2）原閥內(nèi)孔為楔型端面，雖工作中全過程兩邊面觸碰不錯(cuò)，但內(nèi)孔沒法碾磨（無適合碾磨器材開展碾磨）經(jīng)剖析，該設(shè)備為靜止不動(dòng)兩邊面觸碰，工作中時(shí)兩邊面并無相對(duì)速度，只需內(nèi)孔貼合好，確保平整度，就可以正常的工作中。故可將楔型內(nèi)孔改成可碾磨的平內(nèi)孔。
（3）經(jīng)剖析為內(nèi)孔處無效，拆卸后發(fā)覺內(nèi)孔有傷疤，是泵內(nèi)殘?jiān)趦?nèi)孔處壓傷端面。因原閥為總體閥，內(nèi)孔與油路板鑄造在一起，沒法開展一部分拆換，只能總體拆換。檢修成本費(fèi)太高，生產(chǎn)加工時(shí)間長，急缺更新改造。

三、閥的系統(tǒng)性更新改造

（1）將原楔型內(nèi)孔改成平內(nèi)孔，兩邊面間觸碰總面積盡可能減少，使殘?jiān)鼔涸趦?nèi)孔間的可能減少，萬一殘?jiān)鼕A到內(nèi)孔間壓傷端面，可將內(nèi)孔卸掉在一般密封性碾磨臺(tái)子上開展碾磨，零件可修補(bǔ)再運(yùn)用。
（2）原油路板為總體閥，閥內(nèi)內(nèi)孔在閥中間靠后，檢修極不方便，現(xiàn)改成油路板2分式，將油路板內(nèi)孔夾在兩一部分油路板正中間，靠2個(gè)密封環(huán)與油路板聯(lián)接，既保證了端口的防抽時(shí)間，又使內(nèi)孔有一定的波動(dòng)性，可以更快的同另一端面相互配合，最可用的一點(diǎn)是油路板密封性內(nèi)孔脫卸式，可檢修，可拆換。
（3）原油路板為鑄鐵件，為批量生產(chǎn)的最優(yōu)控制生產(chǎn)制造計(jì)劃方案，而小大批量生產(chǎn)，鑄造成本費(fèi)特別高，為控制成本，將原鑄鐵件改成焊件，控制成本。

四、閥設(shè)計(jì)方案方法步驟及主要參數(shù)挑選

1. 設(shè)計(jì)方案根據(jù)

（1）工作狀況標(biāo)準(zhǔn)以公稱直徑為DN50mm的調(diào)節(jié)閥門為例子，額定值變壓范疇0.2~0.8MPa，環(huán)境溫度：40℃。
（2）原閥的設(shè)計(jì)原則。
（3）力均衡基本原理。
（4）更新改造閥的維修性。
（5）原閥的構(gòu)造。

2. 設(shè)計(jì)方案程序流程

（1）依據(jù)該閥的原理及組裝方法，新更新改造的閥外觀設(shè)計(jì)及原理同之前類似。
（2）依據(jù)物質(zhì)的特性，有效采用油路板材料，采用該材料徹底能符合該閥的應(yīng)用規(guī)定。
（3）變壓范疇的明確

原變壓范疇列入0.2~0.8MPa，為使全部油路板組裝流程中扭簧力不危害組裝，即扭簧隨意情況低于扭簧座與動(dòng)環(huán)中間較大間距，設(shè)計(jì)方案時(shí)將范疇界限0.2MPa降到0，那樣并不直接影響全部閥的工作中，并且拼裝閥時(shí)也較為省勁。

（4）基本上構(gòu)造的明確

閥內(nèi)存有2個(gè)內(nèi)孔，閥自身有出入口和通道接進(jìn)泵上，閥自身使內(nèi)孔迎合的力由扭簧給予，扭簧力的調(diào)整由調(diào)節(jié)地腳螺栓調(diào)整，如下圖2。

以將該閥設(shè)計(jì)方案為脫卸式拆換內(nèi)孔式為設(shè)計(jì)理念，將原總體閥改成兩一部分，用地腳螺栓連接在一起，以定位銷精準(zhǔn)定位，確保進(jìn)出口兩法蘭盤平整度，閥兩一部分結(jié)合處組裝閥內(nèi)內(nèi)孔，端面與油路板間組裝密封環(huán)（材料聚四氟乙烯），既可避免通道工作壓力高將內(nèi)孔壓出來，又提高了端口的波動(dòng)性，使閥工作中時(shí)兩邊面間為軟性觸碰，密封性更靠譜。

健身運(yùn)動(dòng)內(nèi)孔靠導(dǎo)向性柱導(dǎo)向，導(dǎo)向性柱和動(dòng)環(huán)中間用螺牙連接，檢修時(shí)將導(dǎo)向性柱卸掉，可以立即碾磨內(nèi)孔開展修補(bǔ)。導(dǎo)向性柱螺牙頂尖制成斜角，扭緊后以斜角卡緊，避免泵震動(dòng)過程中將導(dǎo)向性柱振松。

（5）內(nèi)孔部位的明確

因本閥進(jìn)出口部位已明確，法蘭盤部位一定要在幾口中間，才可以確保內(nèi)孔在幾口中間，為使地腳螺栓連接便捷，盡可能把法蘭盤建在幾口正中間，與此同時(shí)為了能使扭簧有較大的應(yīng)用室內(nèi)空間，盡可能把內(nèi)孔挨近通道，如下圖2。

3. 關(guān)鍵構(gòu)造的圖形規(guī)格明確及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）內(nèi)孔總寬

為使兩邊面間觸碰總面積盡可能減少，使殘?jiān)鼔涸趦?nèi)孔間的可能減少，又讓內(nèi)孔受氣體壓強(qiáng)不會(huì)太高，內(nèi)孔總寬取b=3mm。

（2）內(nèi)孔規(guī)格

明確依據(jù)原油路板尺寸大小，新設(shè)計(jì)方案油路板不可以超過原油路板，不然組裝時(shí)很有可能和泵外接手線干預(yù)，除掉油路板厚度及法蘭盤室內(nèi)空間，內(nèi)孔規(guī)格基本上明確在φ58.5mm之內(nèi)。為降低物質(zhì)在內(nèi)孔周邊堆積，內(nèi)孔周邊設(shè)計(jì)方案成實(shí)倒圓角規(guī)格以降低物質(zhì)堆積，基本明確規(guī)格為φ36mm×φ30mm。

（3）明確閥變壓范疇內(nèi)工作壓力調(diào)整范疇

內(nèi)孔受力總面積：

式中S--內(nèi)孔總面積，企業(yè)為mm²；
R--內(nèi)孔半經(jīng)，企業(yè)為mm。

較大扭簧力（閥受力0.8MPa時(shí)內(nèi)孔應(yīng)受合閉力）：

F₁=pS=0.8×1017=813.5N

式中F₁---較大扭簧力，企業(yè)為N；
p ---油路板較大工作壓力，企業(yè)為MPa。

即該閥正常的運(yùn)行時(shí)額定值工作壓力調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)為0~813.5N。

（4）設(shè)計(jì)方案扭簧

長短：總長度應(yīng)小于或等于閥內(nèi)扭簧室內(nèi)空間才可以使組裝時(shí)螺絲連接省勁，經(jīng)測(cè)算，L≤108mm。
較大工作中長短：f應(yīng)低于閥帽內(nèi)室內(nèi)空間（除去兩邊螺絲頭和螺帽），經(jīng)測(cè)算，f≤33mm。
直徑：整支扭簧可以裝在閥身體內(nèi)， 因此φ外<φ58.5，臨時(shí)設(shè)置中徑D₂=45mm

①選擇原材料和抗剪強(qiáng)度

屬一類扭簧，原材料采用0Cr17Ni14Mo2，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表30.2-4 查得τ_p=324MPa。

②求彈簧絲孔徑

按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》彈簧設(shè)計(jì)用公式計(jì)算（30.2-6）

查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》彈簧設(shè)計(jì)用圖30.2-4得C=7.4；

③求合理圈數(shù)

按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》彈簧設(shè)計(jì)用公式計(jì)算30.2-5

按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》彈簧設(shè)計(jì)用公式30.2-5

④測(cè)算其他規(guī)格主要參數(shù)

總?cè)?shù)n₁=n 1.5=6
較大作業(yè)荷載下的形變量

壓并荷載及壓并形變量依據(jù)扭簧工作區(qū)域應(yīng)在全形變量20%~80%的標(biāo)準(zhǔn)，取f₁=0.8fb，則

說明f₁達(dá)到工作區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)。

壓并相對(duì)高度H_b=（n₁-0.5）d=（6-0.5）×6=33mm
隨意相對(duì)高度H₀=H_b f_b=33 33=66mm

節(jié)徑

螺旋角

γ=5.13°，達(dá)到5°~9°的規(guī)定，彈簧設(shè)計(jì)進(jìn)行。

4. 基本參數(shù)

本閥關(guān)鍵原理是當(dāng)進(jìn)出口物質(zhì)壓力差與扭簧工作壓力之協(xié)力起伏時(shí)，由扭簧操縱內(nèi)孔間力尺寸，因此如果操縱扭簧力適合，就可使閥正常的工作中。即只需操縱A規(guī)格尺寸（見圖2）就可操控全部閥的工作中。

依據(jù)公式計(jì)算p=F_S=Δlk_s得

從而測(cè)算各工作壓力范疇時(shí)A規(guī)格尺寸，如下圖3：

依照此圖可立即應(yīng)用本閥。

五、更新改造后的實(shí)際效果

（1）因?qū)㈤y突面由契形面改為了平面圖，增加了運(yùn)作使用壽命，更新改造后此閥使用壽命一般都是在10000h以上，大大的超過原閥3200h的使用期限。
（2）檢修便捷，易耗配件為聲響環(huán)內(nèi)孔，如聲響環(huán)損壞，可拆下來密封圈開展碾磨，檢修周期時(shí)間短，節(jié)省選購閥的花費(fèi)。