王成刚　何　凡　刘　俊　晏芙蓉

武汉工程大学，武汉，430205



双向气动快速开关阀动态特性分析

王成刚何凡刘俊晏芙蓉

武汉工程大学，武汉，430205

摘要：基于ADAMS对双向气动快速开关阀启闭过程进行动力学仿真，同时使用AMESim模拟气动缓冲装置的最佳安装位置，设计出以自主研发的双向冲击气缸为动力的双向快速开关阀。分析结果表明，在0.7 MPa气源压力下，双向气动快速开关阀开启、关闭时间一致，均为0.038 s；将气动缓冲装置安装在活塞杆前端距动力转换装置初始点20.5 mm处可有效避免因冲击过快导致的阀板撞击阀座而引起的部件破坏；阀轴在开关启闭过程中转速过快，轴向存在位移，设计阀门时需注意这一点。研究结果为易燃易爆介质场合使用的垂直板式蝶阀的设计提供了参考。

关键词：气动快速开关阀；动力学模型；旋转阀；仿真

0引言

目前对高速阀门的研究多以电磁阀[1-2]为对象，然而，一些易燃易爆介质场合(如军工用高压氧气阀门)无法使用电磁阀，此外电磁阀存在大流量和高频响之间的矛盾。使用气动阀进行远距离集中控制或就地控制可解决此类问题，同时还能解决大口径阀门目前存在的能耗较高的问题。

现有蝶阀采用的是弹簧复位拔叉式传动机构[3]，各方面性能均满足使用要求，但因其采用单作用结构，会存在回复弹簧变形问题，并且响应速度很大程度上受气缸性能的影响[4-5]。为此，本文采用ADAMS仿真技术[6-9]与实验测试相结合的方法[10-11]，以自主研发的双向冲击气缸为动力，设计了一种快速开关阀，它不存在回复弹簧变形的问题。……