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

　　1泵閥主要設計參數泵閥類型一般有平板閥和錐形閥，其中平板閥由于結構相對簡單，加工方便，成本低，而被許多往復泵采用。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、閥導向桿、彈簧等零件組成。

　　閥座孔徑dk可按經驗，根據閥座孔最大流速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目；柱塞截面積，m；柱塞行程，m；柱塞母分鐘往復次數，spm.（2）閥板厚度S按式（3）初定，而后再進行強度校核。

　　當閥座孔徑dk，密封寬度b已確定，閥板直徑（1）允許關閉速度的確定由于泵閥是處于經常啟閉下工作，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閉速度。因此，彈簧閥設計的重要控制條件之一，就是控制允許的關閉速度，即k阿道爾夫試驗系數，7kgms，K3=設計好主要參數后，再進行強度校核，即閥板與閥座密封面比壓校核和閥板彎曲強度校核，具體步驟詳見有關資料。

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

　　確定泵閥設計用到的參數包括：泵閥孔最大瞬時流速Vkm、阿道夫試驗系數、閥板厚度S的計算K1和介質重度Y.取值范圍分別是Vkmax=1 ~4m/s，Vkmax―般按經驗選取：流速過大，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，泵閥質量增大；阿道夫試驗系數取值范圍為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，可根據實際需要選用不同的材料類型。零部件設計參數如彈簧的扭轉許用應力、密封面材料允許比壓、閥板許用彎曲應力等，根據選擇的具體材料類型設定。

　　泵閥設計模塊將根據確定計算參數輸入和設定的數據，確定泵閥設計中的11個重要參數，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和允許關閉速度等，這些均由程序自動完成。

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

　　強度校核模塊主要實現：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計計算參數。

　　采用參數化繪圖最大的優點是提高繪圖效率，避免了手工繪圖的繁瑣，除了利用VBA可進行二維參數化繪圖外，通過控制三維繪圖軟件SolidWorks中的應用程序API接口，更能實現三維實體的參數化建模。根據前面模塊設計的尺寸參數，能快速構建閥板、閥座和彈簧等零部件。

　　零件裝配是根據各組零件之間的相互連接關系進行的，SolidWorks提供了固定、面匹配、面對齊、插入、連接等多種裝配關系，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用各個零部件模型來構造泵閥的裝配模型，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計張陽，侯友夫，孟慶睿（中國礦業大學機電工程學院，江蘇徐州221008）部分采用PLC技術既能滿足動態又能滿足穩態2種工況，且張緊力可調，反應靈敏、動作迅速，同時實現了軟啟動。

　　前言方向發展，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備之一，該方向發展。帶式輸送機在起、停過程中和正常運行設備目前正在向大運量、長運距、大傾角和強適應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預留的API接口將過程中記錄的操作反饋給設計人員，利用VB生成SolidWorks的裝配文檔，進而通過記錄其各個裝配路徑生成相應的矩陣。最后通過對矩陣的優化處理，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，從而實現自動裝配。裝配體完成后需進行靜態干涉檢查，確定零部件設計的合理性，對于存在干涉的零部件，重新進行尺寸計算和造型，直到所有零部件均能通過靜態干涉檢查為止。如為高壓往復泵泵閥總裝配圖。

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