氣閥的運動過程分析
氣閥的開啟和關(guān)閉都是比較快的。并且氣閥的開啟速度總是要高于氣閥的關(guān)閉速度,這是因為氣閥的開啟過程是在活塞速度很高的階段進行的,而氣閥的關(guān)閉卻是在活塞已位移到接近止點位置,活塞速度已經(jīng)很低的情況下進行的。氣閥在啟閉過程中,閥片、升程限制器及閥座都將受到交變沖擊載荷作用,很容易造成磨損和破壞。閥片對升程限制器或閥座的沖擊力的大小有關(guān)因素具體如下。
閥片質(zhì)量大時,沖擊力大。故閥片質(zhì)量輕對減小沖擊力是有好處的。也可以看出用增加閥片厚度的辦法來減少閥片中的應(yīng)力并不一定能得到預(yù)期效果。目前壓縮機中的氣閥多采用多環(huán)窄通道氣閥,閥片質(zhì)量較輕、沖擊力將減少,這是有利的。
轉(zhuǎn)速增加時沖擊力增大,且沖擊頻率也增加,閥片壽命將縮短。
氣閥的彈簧過軟或者由于膠著等原因,使氣閥延遲關(guān)閉,沖擊力特別大,氣閥易損壞。為了提高壽命需要加大彈簧力,但彈簧力過大也不太合適,因為此時不但會加大氣流通過氣閥的阻力損失,而且還因氣閥兩邊的壓力差不足以克服彈簧力,使閥片不能一直貼合在升程限制器上而產(chǎn)生振蕩造成總的阻力損失增加。因此為克服這一矛盾的影響,選用變剛性彈簧是比較理想的,即彈簧力在氣閥剛開啟階段較軟,以后迅速變硬,以減少氣閥對升程
限制器的沖擊;關(guān)閉時,開始很迅速,后來彈簧力迅速變小,可以減少對閥座的沖擊。
升程h大時,沖擊力大。因此升程不宜取得過高。但升程過小,氣閥阻力會增加。因此,在兼顧不致使氣閥阻力過大的情況下,力求升程值小些。
閥片對升程限制器的沖擊速度大于對閥座的沖擊速度,但前者支承面積較大,而后者的支承面積僅僅是閥片與閥座的狹窄的密封周邊,故對閥座的沖擊應(yīng)力仍然較大,這也是它易于損壞的主要原因之一。
此外,從壓縮工作循環(huán)過程來看,由于膨脹過程中壓力下降比壓縮時壓力上升來得快,因此,排出閥關(guān)閉不及時所造成的影響將會更嚴(yán)重一些。為此,排出閥上配備的彈簧剛性應(yīng)比吸入閥的彈簧剛性大些。