二通插裝閥控制技術

1、二通插裝閥控制技術一、二通插裝閥特點二通插裝閥及其控制技術是70年代初發(fā)展起來的一項新技術，由于這種新型的液壓閥具有流阻小、通流能力大，密封性好、適用于水介質(zhì)、響應快、抗污能力強、具有多機能、可以高度集成等優(yōu)點。因此，這種閥的出現(xiàn)很大程度上滿足了液壓技術向高壓、大流量、集成化發(fā)展的要求，得到了世界各國的普遍重視，發(fā)展異常迅速。二、二通插裝閥的基本結構和工作原理1.二通插裝閥的基本結構 一個二通插裝閥主要有插入元件、先導元件、控制蓋板和插裝塊體四個部分組成，如下圖所示：插入元件閥芯的受力分析在忽略閥芯重量和摩擦阻力時，閥芯的受力平衡式為：F合=PcAc-PaAa-PbAb+F1+F2Pc_控制腔

2、C的壓力Pa_工作腔A的壓力Pb_工作腔B的壓力Aa_工作腔A的面積Ab_工作腔B的面積Ac_控制腔C的面積 （Ac=Aa+Ab)F1_彈簧力F2_穩(wěn)態(tài)液動力當F合0時，閥芯關閉；當F合0時，閥芯開啟；當F合=0時，閥芯停在某一平衡位置。由此可以看出插入元件的工作狀態(tài)由三個腔的工作壓力決定。工作腔的壓力由工作負荷等條件決定，不能任意改變，所以只能通過改變控制腔的壓力來實現(xiàn)對二通控制閥的控制三、幾種常用插裝閥1、方向流量控制插入元件 1）A型方向閥插入元件，結構形式如圖一所示特征是具有較大的面積比(=Aa/Ac),一般為1:1.1左右。B腔面積很小，BA流動時開啟壓力很高，所以一般只允許A B的

3、單向流動。A腔作用面積大，流動阻力小，具有較大通流能力，開啟壓力一般與選用的彈簧有關， A B時開啟壓力一般為（0.03-0.28）MPa。2）B型方向閥插入元件結構和A型相似，特征是具有較小的面積比，一般為1:2或1:1.5，由于B腔面積的增加， BA流動時的開啟壓力下降，允許BA和AB的雙向流動。由于A腔的作用面積較小，閥口直徑也相應減小，同樣的流量下，其壓降將比A型的略又增加。開啟壓力也取決于選用的彈簧，一般為（0.05-0.5）MPa。 以上兩種形式的插入元件在啟閉過程中的一個共同特點就是啟閉快，只要閥芯從閥座上稍一抬起便馬上接通油路，并且閥口流道截面增加很快。能實現(xiàn)快速換向的要求，缺

4、點是，容易造成換向時回路液壓沖擊和振動。也不能對流量進行較精細的調(diào)節(jié)。 3）方向流量閥插入元件，特征是閥芯頭部帶有一個節(jié)流塞，也叫緩沖凸頭（有圓錐形和帶三角槽的圓柱形兩種形式），面積比一般較小，與B型方向插入元件相同，允許雙向流動。帶節(jié)流塞后，閥芯的啟閉主要分為兩個階段，第一個階段，節(jié)流塞還沒有進入閥口前，這時與普通的閥芯沒有區(qū)別，第二個階段，節(jié)流塞進入閥口，這時閥口流道截面的變化變得比較平緩，有利于消除換向時的液壓沖擊。也可以實現(xiàn)小流量范圍內(nèi)比較細致的流量調(diào)節(jié)。由于帶節(jié)流塞壓降增加，啟閉時間延長。 三種方向控制插入元件選用原則：a.要求AB單向流動和快速換向的場合，選用A型方向閥插入元件b.

5、要求BA單向流動或雙向流動，并要求快速換向的場合選用B型方向閥插入元件c.要求換向無沖擊的場合，或者要求用作節(jié)流元件實現(xiàn)流量控制的場合選擇方向流量閥插入元件。2、壓力控制插入元件1）A型壓力插入元件結構如圖二所示，特征是具有最大的面積比1:1，閥芯上無阻尼孔，組成先導式壓力閥時必須旁置阻尼塞，工作油流方向AB。 2）B型壓力插入元件結構如圖3所示，特征是具有很大的面積比，一般為1:1.051:1.1，閥芯上帶有阻尼螺塞，溝通A腔與腔，組成先導式溢流閥時不需再旁置阻尼塞。應用比較方便，A腔通過C腔與B腔有泄漏。調(diào)壓工作油流方向AB，由于B腔作用面積雖小但不等于零，再加上A腔與C腔聯(lián)通，所以始終存

6、在B A反向流動的可能性。主要也是用來組成各種壓力閥。3）減壓閥壓力插入元件，結構如圖四所示。特征是滑閥式結構，面積比1:1，常開型。減壓工作油流方向B A。閥芯中帶有一個單向元件，允許A C單向流動，可保持插入元件的常開狀態(tài)，也可防止A腔壓力超過C腔壓力，也就是說防止二次壓力超過控制壓力，使減壓閥失控。主要用途構成減壓閥。三、控制單元 1.先導元件二通閥幾種常用的先導元件 1）電磁換向閥 這種閥是一般液壓傳動中廣泛應用的通用元件，用于二通插裝閥先導閥的電磁換向閥主要有兩種形式，一種是傳統(tǒng)的滑閥式的，一種是比較新的電磁球閥?；y式電磁換向閥品種多，機能全，應用比較廣泛，缺點是存在一定的泄露，容

7、易卡死。球閥的特點是泄露很少，不會卡死，缺點是品種少，機能少，適用范圍窄，價格較貴，一般用于要求泄露少，可靠性高的場合。一般只能單獨使用，即一個二通插裝閥配用一個電磁球閥。電磁一般都是板式連接的，一般都連接在控制蓋板的頂部。2）單向元件、梭閥元件、液控單向元件 單向元件是用來限制先導壓力油的流動方向，阻止反向流動。梭閥元件是用來實現(xiàn)壓力選擇的或非元件。通常在先導回路中用來實現(xiàn)壓力選擇和防止壓力干擾。液控單向元件用來控制反向流動，通常用于在反向可靠關閉的情況下實現(xiàn)反向流動的開關機能，用來組成閉鎖閥或保壓閥。3）先導壓力控制元件 先導調(diào)壓閥的結構形式和傳統(tǒng)的先導式溢流閥上的先導調(diào)壓閥是一樣的，只是

8、在安裝形式上有所不同，在二通插裝閥中常用兩種形式，一種是直接插裝在控制蓋板中，一種是安裝在控制蓋板和電磁閥之間，作為二級或三級調(diào)壓控制。4）阻尼塞這只是一個中間鉆有阻尼孔的螺釘，一般都擰在控制蓋板的流道中調(diào)節(jié)先導回路的液阻，可以用來調(diào)節(jié)閥的啟閉速度，減小液壓沖擊。阻尼孔的直徑范圍一般為0.8-2.5mm。5)單向節(jié)流閥主要用來調(diào)節(jié)二通插裝閥的啟閉速度，一般都是兩個單向節(jié)流閥集成在一個閥體上，與一個四通電磁閥配合使用，分別控制先導油路A口和B口的流量。6）行程調(diào)節(jié)器裝在節(jié)流控制蓋板上，調(diào)節(jié)主閥芯行程四、插裝閥基本回路1、插裝閥方向控制回路圖五所示是二通插裝閥方向控制基本回路a)圖中控制油路C與B

9、口連接，組成AB的單向閥；反向流動時不通b)圖中控制油路C與A口連接，組成BA的單向閥；這種單向閥的面積比AA:AC=1:2，從B口來的壓力油才能打開閥芯導通油路。c)圖中為液控單向閥回路，控制油路C有壓力時，推動先導閥，使閥芯控制腔與回油相通，閥芯抬起，可使B口反向與A口導通，控制油路C失壓時，A口只能向B口單向導通。d)圖為兩位兩通方向控制回路。一個插件只能控制兩個油口的通斷，當先導電磁閥通電時，控制油腔C通油箱，A與B相通；當電磁鐵斷電時，壓力油作用于閥芯控制腔，A和B不通。e)圖為兩位三通換向回路。當電磁閥失電時，插裝閥1控制腔有壓，插裝閥2控制腔通油箱，A和T相通，P口關死；電磁鐵通

10、電,和相通，口關死、插裝閥壓力控制回路作為壓力閥用的二通插裝組件的閥芯上多一個阻尼孔或在控制油路前接一個外阻尼孔，閥芯錐座的半錐角已不是左方向閥時的45°，而是20°，面積比取1:1至1:1.1以適應壓力閥控制原理需要。如圖六所示，依次為插裝閥用作溢流閥、順序閥、減壓閥。a)圖中A口的壓力油經(jīng)閥芯上的阻尼孔進入控制腔C，與先導壓力閥相通，先到壓力閥出口和B口一同接回油箱，由于A口壓力經(jīng)阻尼孔到先導壓力閥，當壓力升高到先導壓力閥調(diào)定值時，先導壓力閥打開溢流回油箱，阻尼孔中有油流產(chǎn)生壓力降，在壓差作用下，閥芯打開，A口壓力油在先導壓力閥調(diào)定的壓力下溢流經(jīng)B口回油箱，構成一先導式溢流閥。b)圖用面積比1:1的閥芯和外接阻尼孔，先導壓力閥出口接回油箱，B口接負載，構成順序閥c)圖為常開的滑閥式插裝閥芯。B口為進油口，A口為出油口，A口壓力經(jīng)外接阻尼孔與控制腔C和先導壓力閥相通，A口壓力上升達到或超出先導壓力閥調(diào)定壓力時，先導壓力閥開啟，在阻尼孔壓差作用下，閥芯哈上抬，關小常開式閥芯的通道，以控制A口出口壓力值為一定值，這樣就構成了一個先導式定值輸出減壓閥3、插裝閥流量控制回路圖七所示為二通插裝閥流量控制回路原理圖a)圖為插裝式節(jié)流閥的符號，茶莊組建的閥芯帶有