2010年二级建造师考试辅导：如何提高液压水位控制阀稳定运行性(2)

₁、D₂、d₁、d₂G为已知常数，影响活塞式阀芯运动的力就只有水的压力P₀、P₁的作用及活塞受到的摩擦力f.一般情况下：D₁≥D₂， d₁≤d₂，出水口的压力变化范围为0≤P₂<P₀，泄水腔压力0<C₁（常数） ≤P₁≤C₂～P0.通过受力分析可以看出，液压阀安全可靠的运行要求泄压腔压力要有适当的变化，当泄压腔压力达到最小时，阀芯能够上升到最大开启度位置；如果液压控制阀的活塞式阀芯坚固，能始终保持泄压腔的密闭并能进水腔口紧密结合，当浮球阀关闭，泄压腔内压力始终能上升到C₂（C₂约等于P₀，且与液压阀结构和安装方式无关），活塞式阀芯能在水压力P1和自身的重力G作用下，克服摩擦力f下降并关闭液压阀。可见泄压腔的最小压力C₁是决定液压阀是否能稳定运行的关键因素，泄压腔内压力变化的快慢决定液压阀灵敏性的高低。定义泄压腔内的最小压强C₁为液压控制阀稳定运行数。当液压控制阀开启度最大，即浮球阀稳定放水时，此时泄压腔内压力P₁=C₁.此时通过补水小孔，泄水腔、浮球阀出口断面的流量相等；连接进水腔和泄压腔的通道进口、泄压腔内和浮球阀出水口（控制管路）等断面用伯诺里方程可以得到C₁的影响因素，有各下列各式成立：

　　ω_通ν_通＝ω_泄ν_泄＝ω_球ν_球

　　d₁²ν_通＝D₁²ν泄＝d_球²ν_球…………………………………（3）

　　Z_进+P₀/γ +α₁ν_通²/2g =Z_泄+P₁/γ +α₂ν_泄²/2g+h_损1=Z_球+P_球/γ+α₃ν_球²/2g+h_损²………（4）

　　整理上式，推导得：

　　P₁＝C₁＝γ〔（Z_球－Z_泄）+P_球/γ+（α₃ν_球²－α₂ν_泄²）/2g+（h_损2－h_损1）〕

　　＝γ〔（Z_进－Z_泄）+P₀/γ+（α₁ν_通²－α₂ν_泄²）/2g－h_损3〕……………………………（5）

　　ω及下标：表示水流对应断面的面积

　　ν及下标：表示水流对应断面的液体流速

　　Z及下标：表示水流对应断面的几何高程

　　P及下标：表示水流压力

　　γ：液体比重

　　α及下标：对应动能修整系数

　　h及下标：沿程及局部水头损失之和

　　g：重力加速度