在水壓傳動元件中，三通球閥是一種應(yīng)用很廣泛的結(jié)構(gòu)形式。如換向閥、先導(dǎo)控制閥、插裝閥和閥配流式柱塞泵的配流閥等均可采用三通球閥形式。因為可以直接選用硬度高、耐腐蝕性好的陶瓷球作閥心，與耐蝕合金相比，能較好地抵御高壓下海水介質(zhì)的氣蝕、流體侵蝕及腐蝕磨損，且結(jié)構(gòu)簡單。因此陶瓷三通球閥在水壓傳動元件中有較大的實用價值。與礦物油相比，由于水的粘度低，水在三通球閥閥口中流動時的雷諾數(shù)較大，其流態(tài)及流量特性會產(chǎn)生根本的變化，傳統(tǒng)的油壓閥的設(shè)計理論對水壓三通球閥不再適用。國內(nèi)外對以水作介質(zhì)的錐閥和平板閥的流量特性已進行了試驗研究，所得出的試驗結(jié)論對水壓閥的設(shè)計有一定的指導(dǎo)意義。但對于水壓三通球閥的流量特性尚未見到有關(guān)的研究報道。

對水壓三通球閥閥口的流量特性進行試驗研究，以掌握閥口的結(jié)構(gòu)參數(shù)與流量特性間的規(guī)律，為球閥閥口的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供試驗依據(jù)。

1—水壓泵 ２—蓄能器 ３、６—壓力表 ４—流量傳感器 5、13—節(jié)流閥 ７—位移傳感器 ８—調(diào)節(jié)螺母 9、12—壓力傳感器 10—鋼球 11—閥座 14—安全閥

圖1 三通球閥閥口流量特性的試驗裝置原理圖

圖1為研制的三通球閥閥口流量特性試驗裝置原理圖。閥口進、出口壓力分別由節(jié)流閥13和5調(diào)節(jié)，并分別由壓力傳感器12和9測量。通過閥口的流量由流量傳感器4測量。位移傳感器7用于測量閥口開度。調(diào)節(jié)螺母8用于調(diào)節(jié)閥口開度。通過更換閥座11，便可對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的三通球閥閥口的流量特性進行試驗研究。