机床与液压

作者：王天舒，贾强，陈宏飞

单位：沈阳航天新光集团有限公司；沈阳航天新光集团有限公司；沈阳航天新光集团有限公司

关键词：减压器;非金属阀芯;失效机制;冲蚀;压力振荡

针对某高压氦气减压器非金属阀芯失效的问题，通过仿真结合理论分析探究非金属阀芯密封的失效机制及改进方式。对失效现象及导致阀芯失效的关键因素进行分析，包括气流冲蚀、振荡压溃等；采用Fluent仿真软件对瞬态冲击及稳态工作过程进行对比分析。结果表明：在减压器工作初期的建压过程，阀芯表面的瞬时超声速冲刷、极限静压力冲击、流量雍塞等极端工况的耦合因素是阀芯损坏的主要原因。最后，采用AMESim软件进行动态特性仿真与理论分析，通过增加入口流阻、适当降低阀芯阻尼、优化阀芯材料等，以有效避免冲蚀失效。基于改进方案开展试验验证，结果表明：更换阀芯材料及增设缓冲阀后，减压器的建压时间由0.01 s增加至0.05 s，流量峰值由73 g/s降低至15 g/s，阀芯处的流量与流速明显降低，压力超调值由50 MPa降低至31 MPa。试验后对减压器进行分解检查，阀芯表面无损伤，验证了优化方案的有效性。

来源：2026年第3期

《机床与液压》期刊编辑部

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