液压水位控制阀结构以及应用分析

液压水位控制阀是一种自动控制水箱、水塔液面高度的水力控制阀。当水面下降超过预设值时，浮球阀打开，活塞上腔室压力降低，活塞上

下形成压差，在此压差作用下阀瓣打开进行供水作业;当水位上升到预设高度时，浮球阀关闭，活塞上腔室压力不断增大致使阀瓣关闭停止供水。

如此往复自动控制液面在设定高度，实现自动供水功能。该产品适用于工矿企业、民用建筑中各种水箱(池)、水塔的自动供水系统。并可用作常压

锅炉循环供水控制阀。
液压水位控制阀一般由浮球阀，控制管，液压阀主体组成。虽然液压控制阀主体的外观各异，材质不同，有立式和卧式安装形式等，但其内

部结构和作用原理却基本相同。液压控制阀的主体由进水腔、出水口、活塞式阀芯、泄压腔、泄压口等组成。
设进水的水压为P0，泄压腔的压力为P1;活塞式阀芯的重力为G，活塞式阀芯泄压腔端的直径为D1，另一端的直径为D2.连通进水腔和泄压腔

的小孔直径的d1，泄压口的直径为d2，活塞式阀芯与阀腔的摩擦力为f，受到的支持力为N.下面上的说明(结构二类似)为例，分析活塞式阀芯的受

力情况如下：
设活塞式阀芯受到的合力为F，则阀芯受力矢量式为：
F=F1+F2+F3+F4+f+N+G……………………………………………………………………(1)
表达为代数形式如下：
F=P0D22π/4+ P2(D12π/4- D22π/4)- P1D12π/4±f-G±N
=(P0D22 - P1D12)π/4±f-G+P2(D12- D22)π/4 ±N
=A±f-G±N+B……………………………………………………………………(2)
(2)式中A=(P0D22 - P1D12)π/4，B=P2(D12- D22)π/4; f的符号与A的符号相反。
当水池或水塔内水位下降，浮球阀开启排水时，进水腔通过小孔d1向泄压腔补水，由于补水孔d1<泄压孔d2，补水能力小于泄压能力，泄压

腔的压力P1降低，阀芯支持力N1逐渐减小到消失，进水管内有压力水P0克服活塞式阀芯的重力和摩擦力将其托起，上式F>0，密封面逐渐打开，

液压阀门即开启向水池(或水塔)供水。当水池水位上升到控制水面，浮球阀关闭，泄压腔补水能力大于泄压能力，N2逐渐减小， P1上升(最大至

P0)，上式F<0，活塞下移将密封面封闭，阀门即停止供水。液压控制阀在浮球的控制下，从而可以自动控制水位。

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