纯机械式自动恒流阀机构怎么设计？

chx4681629 · 发表于 2025-7-1 17:28:24

本帖最后由 chx4681629 于 2025-7-1 18:02 编辑

请教下大佬们关于机械自动恒流阀结构怎么设计，不借助电磁阀、气缸等电动配件，这个纯机械式恒流阀是用在一款医用潮气手柄上，目的是将人体呼出气控制在50ml/S，以便医用测试数据更接近真实情况。目前初步设计的结构如下，但是打样测试结果依旧无法把控呼出气速率，望各位大佬赐教下，或者提供一些参考设计资料等，感谢！！

17567410 · 发表于 2025-7-1 17:55:00

本帖最后由 17567410 于 2025-7-1 18:11 编辑

恒流————负反馈，架构中哪个环节是负反馈，取控制原理拉氏变换的公式中各因素逐个找，其实俺也是胡说
压力高开度减小，压力低开度增大是一个负反馈过程，开度和压力的比率需要有计算，然后找到相应的结构和材料。大概还要多次试取数据

学者11 · 发表于 2025-7-1 21:13:11

流体力学懂不懂，阀门手册看没看过，什么都不知道，你在干什么呢？
让deepseek给你解答吧。
核心设计原理# k; t. p* L/ f+ @& ~
‌压差-流量自平衡机制‌
5 z( W' {: R- R利用流体压力变化驱动阀芯位移，通过机械反馈调节流通截面积，维持流量恒定45。当入口压力升高时，阀芯自动关小开度；压力降低时则增大开度，实现流量稳定。$ Z* i. j$ {: p S

, I" u* A6 A1 s" }+ [‌关键组件联动结构‌2 t) e2 Q$ `8 p9 g2 R
6 J4 }9 D0 d' B3 i/ _2 s/ l8 j
‌压力感应膜片‌：采用耐腐蚀金属或橡胶膜片感知入口压力变化，形变位移通过连杆传递79。
8 g: S+ ]/ ~9 L$ n; U9 G+ i‌弹簧预紧系统‌：预设弹簧力对应目标流量值，与膜片推力形成动态平衡910。
7 l/ F% c. \0 Z‌锥形阀芯设计‌：阀芯锥角与阀座配合，通过轴向位移精确控制流通截面积710。

关键参数优化
6 c' M( e  u0 r; m- Q# @‌阀芯曲面计算‌9 Y. g' o- q( q9 _
依据流量方程设计锥面曲线，确保截面积变化与压差平方根成反比，补偿压力波动影响10。
# O2 }3 I0 y( S5 B* s9 D7 \% b/ `
‌阻尼防振荡设计‌, C5 l6 G5 p' W6 e

, Q) X( Z1 T& K- }在推杆增设硅油阻尼器，吸收压力突变能量7
4 g' k8 Z8 w! u9 ~! o  V' x3 e1 [阀芯运动腔体填充高粘度流体，抑制高频振动16。
% |' m4 U7 u  L: T! X. a‌材料选择‌( [7 p) G9 V3 ~  x- s

  f/ {+ k) a) G9 v5 a3 O( e膜片：氟橡胶（耐腐蚀）或铍青铜（高弹性）
$ K+ D% X3 F" S阀芯/阀座：硬质合金或陶瓷镀层（耐磨密封）37

17567410 · 发表于 2025-7-2 08:41:05

本帖最后由 17567410 于 2025-7-2 08:52 编辑

从试验中来也行，选择适当的阀口，试验得出数据和曲线然后选机构也是一条路子。假如各因素是线性的或者是曲线的真需要做点实际的工作，另外选型计算也是要有滴，还有拿目前的这个阀型仿真试试，改变阀芯位置能有你需要的结果吗，找到理想的阀型

chx4681629 · 发表于 2025-7-2 09:18:01

17567410 发表于 2025-7-2 08:41& d @0 f* o' S
从试验中来也行，选择适当的阀口，试验得出数据和曲线然后选机构也是一条路子。假如各因素是线性的或者是曲 ...

谢谢你的帮助，现在我多测试+流体分析下，反验证机构可行性。

17567410 · 发表于 2025-7-2 10:15:09

本帖最后由 17567410 于 2025-7-2 10:27 编辑

chx4681629 发表于 2025-7-2 09:18) x' V- a- y6 a% O: a; h6 ^
谢谢你的帮助，现在我多测试+流体分析下，反验证机构可行性。

首先不是机构的问题是阀口，缝隙或是叫腔室，暂且叫能实现你要的效果，阀口能出现你要的结果机构不算问题有好多可以借鉴。

就这个腔室结构阀芯位置变化调控能力有限，除阀芯向右堵死气口截断气流有用外调控功能有限

17567410 · 发表于 2025-7-2 14:43:02

本帖最后由 17567410 于 2025-7-2 15:17 编辑

其实这个项目是相关流体力学和控制理论两门大学本科阶段的课程，学习以后能用上的不多。通常人所说的大学学的没有啥用的东西，所以这么说是你没有遇到这类的问题，学到用处方恨少。现在遇到了找出书来复习一下，当初俺就有类似情况会看了一周书计算出结果上报确认通过，然后开始设计，就记得计算结果确认会上老总一句话：我们这还没人能计算。最后该项目获了省二级科技奖令人刮目。

chx4681629 · 发表于 2025-7-2 16:47:26

17567410 发表于 2025-7-2 14:43
# x. J) R3 Q! n其实这个项目是相关流体力学和控制理论两门大学本科阶段的课程，学习以后能用上的不多。通常人所说的大学学 ...

那得多向你请教沟通了，个人有关计算验证这块学得很浅，很多结构设计上运用过往经验比较多，还想冒昧请问下你有关结构设计常用的计算公式，您那有的话还望多分享下

17567410 · 发表于 2025-7-2 17:42:30

chx4681629 发表于 2025-7-2 16:476 n; A/ M3 T6 Q/ N$ |" ^ i
那得多向你请教沟通了，个人有关计算验证这块学得很浅，很多结构设计上运用过往经验比较多，还想冒昧请问 ...

俺遇到的项目和你这个区别满大的，介质也不一样，是另一类的借鉴作用不大，俺觉得现在搞“纯”机械的，气体的太难，现在有仿真了先搞起来，仿真过了再做试验，试验通过再做产品设计！

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