（哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司 哈尔滨 150046）
摘要：抽汽逆止阀关闭时间是阀门本身的重要技术指标之一，为了验证新开发抽汽逆止阀的关闭时间，设计开发阶段将采用计算机软件对抽气逆止阀关闭时间进行模拟分析，同时制作产品样机进行阀门关闭时间的测试，验证阀门实际关闭时间与设计值的差异，修正、优化抽汽逆止阀设计技术。
关键词：抽汽逆止阀；关闭时间；数值模拟
1 引言
随着计算流体动力力学和计算机技术的快速发展，阀门内部的结构件的动作特征越来越成为各研究机构、阀门厂家的研究热点，其研究对象主要包括阀门内部流场、应力场、动作时间、速度、加速度等。一般能够完成该类分析的软件较多，各类计算流体动力学分析软件，被广泛应用于各类阀门的内部零件动作特性分析，其强大的运算能力及快捷的操作方法为阀门设计的计算机辅助分析提供了最好的优化方案。
抽汽逆止阀的关闭过程，分成两种情况：
一种是抽汽逆止阀在事故工况下，出口压力高于入口压力使介质倒流时，由倒流介质、重力以及气缸力矩共同作用下，使阀门关闭。这种事故工况包括：当阀前管道破坏：轮汽机突然停机使得阀前压力突然下降时；锅炉出现事故，压力大波动，使入口压力低于出口压力。
二种是抽汽逆止阀在阀门内无介质，或者两端介质压力相同的工况下，阀门在重力以及气缸力矩共同作用下，使阀门关闭。这种工况包括：汽轮机或锅炉停机时，抽汽逆止阀管道内无介质时等。本文主要计算第二种工况下阀门的关闭时间。
2阀门关闭时间的仿真
抽汽逆止阀一般采用旋启式结构，当介质正常流动时介质力推动阀瓣开启，当介质开始倒流时阀瓣才趋向于关闭。通过建立其运动学仿真模型模拟其运功过程。
2.1建立虚拟运动学仿真模型
1）在adams中建立虚拟样机模型
依据仿真要求，简化后模型主要包括阀瓣、阀瓣螺母、摇臂、强关轴爪、强关轴、曲柄组件、推杆等，另外为了仿真方便，添加了两个限位块。模型如图所示：
图1 虚拟样机运动学仿真模型
2）建立各零件之间的运动关系
（1）阀瓣、阀瓣螺母、摇臂与强关轴爪固连为一体；
（2）强关轴、曲柄组件固连为一体；
（3）定义摇臂相对于ground为旋转运动；
（4）定义强关轴相对于ground为旋转运动；
（5）定义强关轴相对于强关轴爪为contact；
（6）定义推杆与曲柄组件为高副；
（7）定义推杆相对于ground为直线运行；
（8）定义推杆与两个限位块之间为contact；
2.2 施加载荷
1）设置各运动副静摩擦系数为0.5，动摩擦系数为0.3；
2）设置重力加速度为9806.65mm/s*s；
3）添加弹簧力，设置刚度系数为32.14N/mm，设置预载荷为7488.22N，设置预载荷压缩量为233mm；
4）输入气压阻力，这里使用DIFF函数，建立排气过程中气压阻力的微分方程。
2.3 仿真结果分析
设置仿真分析时间为1s，仿真步数为1000。分别改变气压阻力值0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、仿真后输出结果如下图：
1——试验阀门，2——开阀执行机构，3——手动球阀，4——气源处理三联件5——电磁阀，6——快速排气阀，7——关阀执行机构，8——时间测试装置9——关位行程开关，10——开位行程开关，11-控制系统
图3 关闭时间测试装置原理图
3.1 时间继电器
该时间继电器吸收国内外同类产品特性而开发的新产品，在国内继电器中为独创产品，程序控制，触摸按键设定，在显示范围内任意设定继电器的释放/吸和时间，设定时间掉电不丢失。工作程序图如下：
图5 关闭时间检测
抽汽逆止阀的实测结果如下表所示。
表2 关闭时间实测值与分析对比
4 结论
本章重点研究了抽汽逆止阀关闭时间的仿真分析技术，利用该项技术进行了阀门仿真测试，同时设计一套抽汽逆止阀关闭时间测试装置，并对哈电阀门公司提供的DN1000；Class600实物样机进行关闭时间测试，将测试结果与仿真测试结果进行比较，验证了仿真测试技术的正确性和可行性。
论文作者:毕英杰
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2019/1/2
标签：阀门论文; 时间论文; 介质论文; 工况论文; 测试论文; 推杆论文; 样机论文; 《河南电力》2018年14期论文;