煤质分析仪器用定量滑阀的轴向尺寸设计方法

摘要

煤质分析类仪器需对具有代表性的样气或样液进行定量取样,滑阀广泛应用于色谱或光谱分析领域的流体介质方向控制,在阀杆和阀体相对滑动时阀杆的过流槽与阀体的过流孔之间形成新的连通关系,从而实现液路切换。从定量滑阀的功能分析、接口排布和密封设计两大方面介绍定量滑阀的接口拓扑功能,结合模型设计实例,阐述定量滑阀轴向尺寸关系的确定以及定量滑阀轴向尺寸综合的数学模型。分析由于连接关系的特殊性而导致阀体和阀杆的轴向尺寸设计难点,即特征间需满足严格的约束关系并保证良好的加工工艺性。根据定量滑阀阀体和阀杆相对运动前后两者特征间的覆盖关系,通过气孔的拓扑分析以建立气孔排布图,同时根据相应的尺寸约束关系而得到满足连通关系的轴向尺寸约束不等式组,在以加工工艺性最优的目标下转化成Matlab标准的线性规划模型并求解,得到最优的轴向尺寸设计方法。分析定量滑阀的设计实例可知,应用Matlab标准的线性规划模型,可验证气缸行程与气道容差的关系,从而得到较优的轴向基本设计尺寸。