無(wú)論是進(jìn)口旋片式真空泵還是進(jìn)口往復(fù)式真空泵, 氣閥都是非常重要的部件, 它對(duì)進(jìn)口真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。設(shè)計(jì)好的氣閥不但壽命長(zhǎng), 運(yùn)轉(zhuǎn)可靠, 而且阻力損失小; 設(shè)計(jì)不好的氣閥, 其流動(dòng)阻力損失可高達(dá)軸功率的15% 以上, 且壽命短, 運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性差。進(jìn)口真空泵的氣閥和容積式壓縮機(jī)的氣閥很相似, 目前壓縮機(jī)的氣閥設(shè)計(jì)已比較成熟, 雅之雷德把某些研究成果應(yīng)用在進(jìn)口真空泵的氣閥設(shè)計(jì)上。
1、氣閥閥片的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
以進(jìn)口往復(fù)真空泵的進(jìn)氣閥為例, 討論氣閥閥片的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。當(dāng)活塞運(yùn)行到一定位置時(shí), 氣閥閥片兩側(cè)的氣體壓力差超過(guò)氣閥彈簧力, 閥片開(kāi)始啟動(dòng)直到與升程限制器相撞, 此時(shí)閥片產(chǎn)生一個(gè)輕微反彈, 然后閥片在氣流頂推下, 再次改變方向, 回到升程限制器上, 并保持一段時(shí)間, 直到活塞接近止點(diǎn)位置時(shí)運(yùn)動(dòng)速度下降, 氣缸內(nèi)外氣體壓力差下降, 閥彈簧力超過(guò)氣流對(duì)閥片的頂推力時(shí), 閥片斷開(kāi)始關(guān)閉, 直到zui后落到閥座上關(guān)閉。如果設(shè)計(jì)時(shí)氣閥的主要參數(shù)選擇不合理, 或者運(yùn)轉(zhuǎn)工況遠(yuǎn)離了設(shè)計(jì)工況, 此時(shí)會(huì)出現(xiàn)閥彈簧力過(guò)大或過(guò)小現(xiàn)象。前者造成閥片顫振, 后者造成閥片延遲關(guān)閉, 這樣不僅影響真空泵的經(jīng)濟(jì)性, 還會(huì)大大降低氣閥的壽命。
2、氣閥閥片運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)模型及其解
為了設(shè)計(jì)出閥片運(yùn)動(dòng)規(guī)律合理的氣閥, 首先建立好凱德真空泵氣閥閥片運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。實(shí)際的進(jìn)排氣過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的, 為此先作適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。
2.1 進(jìn)排氣過(guò)程時(shí)間很短, 可視為絕熱過(guò)程
2.2 氣體狀態(tài)一般小于常壓, 壓力較小, 可視為理想氣體, 比熱為定值
2.3 閥室內(nèi)無(wú)壓力脈動(dòng)
2.4 閥片只作單自由度的平動(dòng), 且多環(huán)時(shí)各環(huán)運(yùn)動(dòng)是同步的
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