先导活塞式泄压阀的运动规律

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Motion law of pilot piston pressure relief valve
YANG Kailin
（State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin，
China Institute of Water Resources and Hydropower Research，Beijing 100038，China）

Abstract：The pilot piston pressure relief valve is a new type of safety valve which can prevent the dam⁃age caused by water hammer，but the theoretical research is not yet mature. In this paper，various factorsaffecting the movement of the pilot piston relief valve are systematically considered， including water pres⁃sure，gravity of moving parts，spring force，piston ring friction force and leakage. Based on the principlesof structural motion mechanics and hydraulics， the functional relationship between the opening and closingspeed of the main valve and the pipeline flow rate of the hydraulic transmission system is obtained， andthe mathematical models of the opening and closing speed， stroke and time of the main valve are estab⁃lished. Then， through the analysis of the closing motion equation of the main valve， the existing calcula⁃tion formula of piston leakage flow is revised，and a method of reasonably selecting the diameter of pistonand the diameter，of main valve disc to reduce the influence of water pressure change on the closing pro⁃cess is put forward. Then the calculation formula of main valve closing speed，stroke and closing time areobtained analytically. Finally，the accuracy of the analytical formula is verified by numerical examples，andthe effects of some key parameters on the opening and closing of the relief valve are calculated and ana⁃lyzed. The motion law of the main valve in this paper is also applicable to the piston type pressure fluctua⁃tion pre-stop valve.
Keywords：pressure relief valve；pilot valve；piston； motion equation；opening and closing law

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