前言平均流量泵閥是高壓往復(fù)泵的重要組成部件，也是往復(fù)泵中最重要的易損件之一，它的設(shè)計好壞直接影響泵的工作性能和使用壽命。傳統(tǒng)泵閥設(shè)計方法以手工設(shè)計為主，設(shè)計周期長、效率低，設(shè)計水平具有局限性。虛擬設(shè)計技術(shù)是一門新興的綜合學(xué)科，雖然出現(xiàn)時間不長，但是由于其具有低能耗、高效率和高度集成等特點，已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可。本文利用VB6.0編寫泵閥設(shè)計的主控程序，完成泵閥的尺寸設(shè)計計算、強度校核，結(jié)合AutoCAD和SolidWorks完成往復(fù)泵泵閥虛擬模型的建立和虛擬裝配過程。

　　1泵閥主要設(shè)計參數(shù)泵閥類型一般有平板閥和錐形閥，其中平板閥由于結(jié)構(gòu)相對簡單，加工方便，成本低，而被許多往復(fù)泵采用。此處采用平板閥，整個泵閥包括吸入閥和排出閥，主要由閥座、閥板、閥導(dǎo)向桿、彈簧等零件組成。

　　閥座孔徑dk可按經(jīng)驗，根據(jù)閥座孔最大流速Vkmax初步確定（1）單作用泵時，通過一個閥（吸入閥或排出閥）的理論一各缸（工作腔）中，吸入閥或排出閥的數(shù)目；柱塞截面積，m；柱塞行程，m；柱塞母分鐘往復(fù)次數(shù)，spm.（2）閥板厚度S按式（3）初定，而后再進(jìn)行強度校核。

　　當(dāng)閥座孔徑dk，密封寬度b已確定，閥板直徑（1）允許關(guān)閉速度的確定由于泵閥是處于經(jīng)常啟閉下工作，頻率很高。

　　因此泵閥不僅要滿足靜壓強度校核而且特別要注意到關(guān)閉速度。因此，彈簧閥設(shè)計的重要控制條件之一，就是控制允許的關(guān)閉速度，即k阿道爾夫試驗系數(shù)，7kgms，K3=設(shè)計好主要參數(shù)后，再進(jìn)行強度校核，即閥板與閥座密封面比壓校核和閥板彎曲強度校核，具體步驟詳見有關(guān)資料。

　　2泵閥虛擬設(shè)計首先在VB6.0的IDE中編寫主控程序代碼和人機交互界面；利用Access建立系統(tǒng)的參數(shù)庫；在AutoCAD中利用其內(nèi)嵌的VBA編寫平面參數(shù)化繪圖程序；通過控制SolidWorks中的API來創(chuàng)建出三維實體圖；在SolidWorks中進(jìn)行虛擬裝配，最終完成泵閥的虛擬設(shè)計。系統(tǒng)主要由六大模塊組成：計算系數(shù)、泵閥設(shè)計、彈簧設(shè)計、強度校核、參數(shù)化繪圖、虛擬裝配。為泵閥虛擬設(shè)計的軟件流程圖。

　　確定泵閥設(shè)計用到的參數(shù)包括：泵閥孔最大瞬時流速Vkm、阿道夫試驗系數(shù)、閥板厚度S的計算K1和介質(zhì)重度Y.取值范圍分別是Vkmax=1 ~4m/s，Vkmax―般按經(jīng)驗選?。毫魉龠^大，阻力損失大，影響泵的吸入性能，流速選取過小，泵閥尺寸過大，泵閥質(zhì)量增大；阿道夫試驗系數(shù)取值范圍為K3=1.26~1.35；閥板厚度S的計算Ki取值范圍為=0.14~0.4；介質(zhì)重度Y取值范圍為Y=5X103~20XlrfN/n3.彈簧鋼材料為封面材料可為不銹鋼、高強度鋼、超高強度鋼；閥板材料為不銹鋼、高強度鋼、超高強度鋼，可根據(jù)實際需要選用不同的材料類型。零部件設(shè)計參數(shù)如彈簧的扭轉(zhuǎn)許用應(yīng)力、密封面材料允許比壓、閥板許用彎曲應(yīng)力等，根據(jù)選擇的具體材料類型設(shè)定。

　　泵閥設(shè)計模塊將根據(jù)確定計算參數(shù)輸入和設(shè)定的數(shù)據(jù)，確定泵閥設(shè)計中的11個重要參數(shù)，它們分別是閥座孔徑dk、最大升程hmax、密封面接觸寬度b、彈簧初始安裝力F.、閥板直徑df、彈簧剛度C閥板厚度彈簧最大工作力F1、閥板重量Gf、閥上最大載荷Fmax和允許關(guān)閉速度等，這些均由程序自動完成。

　　彈簧設(shè)計模塊將確定彈簧的8個重要參數(shù)，它們分別是彈簧中徑Dm、彈簧節(jié)距t、彈簧鋼絲直徑dh、自由高度H彈簧工作圈數(shù)i、安裝高度H0、彈簧總?cè)?shù)i1和彈簧鋼絲展開長L等。泵閥彈簧的工作圈數(shù)或總?cè)?shù)可以通過公式計算出來，但算出的圈數(shù)可能是小數(shù)，必須進(jìn)行圓整，即彈簧圈數(shù)取整或取半。在編制圓整程序時，設(shè)i為計算圈數(shù)，再設(shè)置2個轉(zhuǎn)換變量，當(dāng)計算圈數(shù)i的小數(shù)位在0 ~0.15之間及大于0.75時，可圓整為計算圈數(shù)的整數(shù)位；當(dāng)計算圈數(shù)i的小數(shù)位在0.15~0.75之間時，可圓整為計算圈數(shù)的整數(shù)位加0.5，即取半。

　　強度校核模塊主要實現(xiàn)：閥板與閥座密封面比壓校核和閥板彎曲強度的自動計算并由程序判斷校核的強度值是否滿足要求，從而決定是否重新設(shè)計計算參數(shù)。

　　采用參數(shù)化繪圖最大的優(yōu)點是提高繪圖效率，避免了手工繪圖的繁瑣，除了利用VBA可進(jìn)行二維參數(shù)化繪圖外，通過控制三維繪圖軟件SolidWorks中的應(yīng)用程序API接口，更能實現(xiàn)三維實體的參數(shù)化建模。根據(jù)前面模塊設(shè)計的尺寸參數(shù)，能快速構(gòu)建閥板、閥座和彈簧等零部件。

　　零件裝配是根據(jù)各組零件之間的相互連接關(guān)系進(jìn)行的，SolidWorks提供了固定、面匹配、面對齊、插入、連接等多種裝配關(guān)系，在該模塊中可以采用手動裝配和自動裝配2種方式。手動裝配是由用戶分別調(diào)用各個零部件模型來構(gòu)造泵閥的裝配模型，要求用戶必須熟悉各零部件之間的相對位置。Solid Works自動記錄建模過程中的尺寸定義，并可將整個建模過程中的特征操作記錄下來，這樣就可以通新型機電液自控張緊絞車的設(shè)計張陽，侯友夫，孟慶睿（中國礦業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院，江蘇徐州221008）部分采用PLC技術(shù)既能滿足動態(tài)又能滿足穩(wěn)態(tài)2種工況，且張緊力可調(diào)，反應(yīng)靈敏、動作迅速，同時實現(xiàn)了軟啟動。

　　前言方向發(fā)展，其零部件也正向高性能、長壽命、低能耗帶式輸送機是輸送散裝物料主要設(shè)備之一，該方向發(fā)展。帶式輸送機在起、停過程中和正常運行設(shè)備目前正在向大運量、長運距、大傾角和強適應(yīng)性時輸送帶的彈性變形與輸送量的變化都使輸送帶的過SolidWoks預(yù)留的API接口將過程中記錄的操作反饋給設(shè)計人員，利用VB生成SolidWorks的裝配文檔，進(jìn)而通過記錄其各個裝配路徑生成相應(yīng)的矩陣。最后通過對矩陣的優(yōu)化處理，在包含多個裝配序列的裝配樹中找到一個最合理的裝配路線，從而實現(xiàn)自動裝配。裝配體完成后需進(jìn)行靜態(tài)干涉檢查，確定零部件設(shè)計的合理性，對于存在干涉的零部件，重新進(jìn)行尺寸計算和造型，直到所有零部件均能通過靜態(tài)干涉檢查為止。如為高壓往復(fù)泵泵閥總裝配圖。

　　3結(jié)語本文研究利用VB編程，基于AutoCAD和Solid Works二次開發(fā)技術(shù)的高壓往復(fù)泵泵閥虛擬設(shè)計，是將虛擬制造技術(shù)應(yīng)用于往復(fù)泵泵閥設(shè)計的有益嘗試。在計算機上實現(xiàn)了從泵閥概念設(shè)計到虛擬裝配的全過程，實際使用證明，可有效降低往復(fù)泵泵閥研究成本、縮短研發(fā)周期和提高設(shè)計水平，具有一定的實用價值。