自組閥組件的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

摘 要：文章立足于功能優(yōu)化和功能組合的設(shè)計(jì)思路，提出了一種新穎而簡(jiǎn)潔的組合設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案原理正確，可生產(chǎn)性強(qiáng)，是解決類似工程問題的一個(gè)良好辦法。

關(guān)鍵詞：自封閥組件；單向活門；功能組合；聯(lián)動(dòng)活門

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）20-0009-02

1 產(chǎn)品分析

產(chǎn)品主體為自封閥，有兩個(gè)出口A和B，各組合了一個(gè)單向活門。供壓狀態(tài)下，地面設(shè)備通過產(chǎn)品入口C向兩個(gè)液壓系統(tǒng)同時(shí)供壓，此時(shí)，單向活門均為找開狀態(tài)。供壓結(jié)束后，地面設(shè)備與產(chǎn)品分離，產(chǎn)品出口內(nèi)的單向活門各自關(guān)閉，防止兩個(gè)液壓系統(tǒng)之間的串壓。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 原始方案

該方案對(duì)出口的兩個(gè)單向活門進(jìn)行了結(jié)構(gòu)組合，其基本原理為：供壓時(shí)，產(chǎn)品與地面設(shè)備對(duì)接，自封活門被頂開，向地面設(shè)備通壓，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，兩個(gè)單向活門分別打工，實(shí)現(xiàn)C、A、B三個(gè)管嘴的通流。斷開液壓后，在彈簧的回復(fù)力作用下，自封活門和兩個(gè)單向活門均關(guān)閉，C、A、B三個(gè)管嘴各自密封。

該方案最大的缺點(diǎn)是造成產(chǎn)品總體尺寸和重量的龐大，同時(shí)，嚴(yán)重的影響了產(chǎn)品的流量特性。

2.2 組合設(shè)計(jì)方案

為了提高產(chǎn)品的整體性能，在保持原始方案第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，對(duì)A、B兩個(gè)管嘴內(nèi)的單向活門進(jìn)行了功能優(yōu)化和重組，如圖1所示。

2.2.1 工作原理

供壓時(shí)，地面設(shè)備頂開大活門，與之聯(lián)動(dòng)的小活門也被頂開，此時(shí)C、A、B三個(gè)管嘴三通，地面設(shè)備可通過C管嘴同時(shí)向A、B兩個(gè)管嘴同時(shí)供壓。供壓結(jié)束后，地面設(shè)備與產(chǎn)品分離，在彈簧的回復(fù)力作用下，大活門回位，錐面和組合密封副的雙重作用，使C管嘴自密封；與大活門聯(lián)動(dòng)的小活門也同時(shí)回位，將A、B兩個(gè)管嘴隔斷，從而防止了主、輔兩個(gè)液壓系統(tǒng)之間的串壓。

2.2.2 聯(lián)動(dòng)活門的密封性分析

A管嘴壓力記為PA，B管嘴壓力記為PB。

①當(dāng)壓力差PA>PB時(shí)，受力狀況為大活門感壓面積比小活門大，液壓力對(duì)聯(lián)動(dòng)活門的作用力方向是向左，有利于錐面密封；小活門的受力方向是向右。此時(shí)，壓力差越大，螺紋副承受的作用力也越大，對(duì)組合密封副無影響。

②當(dāng)PA=PB時(shí)，受力狀況為大活門感壓面積比小活門大，液壓力對(duì)聯(lián)動(dòng)活門的作用力方向是向左，有利于錐面密封；小活門兩側(cè)無壓力差，螺紋副不受力，對(duì)組合密封副無影響。

③當(dāng)PA副不受力，活門桿上限位塊的受力大小同壓力差成比例變化，對(duì)組合密封副無影響。

2.2.3 方案總結(jié)

①針對(duì)產(chǎn)品和系統(tǒng)特點(diǎn)，以功能分解為切入點(diǎn)，消化了設(shè)計(jì)輸入。

②通過功能組合，提出聯(lián)動(dòng)活門的設(shè)計(jì)方案，既保障了產(chǎn)品的綜合性能，又實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品功能的協(xié)調(diào)和優(yōu)化。

③組合密封技術(shù)在聯(lián)動(dòng)活門上的多次應(yīng)用，解決了不同工作狀況下的密封問題，提高了產(chǎn)品的工作可靠性。

3 原理試驗(yàn)及結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，從試驗(yàn)結(jié)果看，產(chǎn)品初步達(dá)到了相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的要求，證明了該組合設(shè)計(jì)方案的正確性和可行性。

4 結(jié) 語

組合設(shè)計(jì)方案通過對(duì)產(chǎn)品功能的分解，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的優(yōu)化和組合，以及結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化和重組，達(dá)到了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的目的，其流量特性也得到了很好的改善。

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