插裝閥在汽車頂蓋上的應用

插裝閥在汽車頂蓋上的應用

隨著科學技術的發(fā)展和廣泛應用，在船舶自動化設備的設計中，不僅要實現(xiàn)自動化設備所有已預測的功能，還要滿足于能源設備本身的要求。例如，形狀體積小、空間和占地面積小、重量輕、制造成本低、高流量控制、連接路徑少、密封良好、內(nèi)部泄漏少等。設計中合理應用液壓插裝閥在上述很多方面可以達到意想不到的效果。但目前在船舶液壓裝置設計中插裝閥的應用還不廣泛,多數(shù)設計人員還是習慣采用傳統(tǒng)液壓閥進行設計。下文分析插裝閥及在船舶上的應用實例,以促進插裝閥在船舶液壓裝置上合理運用并發(fā)揮其應有優(yōu)勢。1實際插裝閥單元的設計插裝閥是一種椎閥式或滑閥式的二位二通閥,也是一種用小流量控制油來控制大流量工作油液的開關式閥。它把作為主控元件的椎閥插裝于油路塊中,故得名插裝閥。它由閥體、插件單元及可控制單元組成。插件單元配上各種先導控制機構,可以組成不同工作機能的插裝閥液壓系統(tǒng)。插裝閥的組合化程度高,不同工作機能的插裝元件都可組裝在一個塊體內(nèi),可以節(jié)省配管材料,減少管道故障,提高系統(tǒng)效率并且外形體積小、重量輕。采用集成塊安裝,故障少,維護簡單。插件單元與控制單元都是系列化標準化元件,適宜大批量生產(chǎn),成本低。插件本身還有很多優(yōu)點,如:閥的內(nèi)阻小,適宜于大流量工作;密封性好,內(nèi)泄漏少,適宜于低黏度液體;閥的動作快,動態(tài)性能好,適宜于快速換向;具有一閥多功能特性,可以適應各種液壓回路工作。2實際插裝閥的結構插裝閥的基本結構由閥體、插件單元、可控制單元三部分組成,如圖1所示。1)閥體。閥體可用來安裝插件單元。閥體中還設有連接插件單元的主油路A和B,以及控制油路X,一個閥體可以安放一個或多個插件單元。2)插件單元。插件單元是插裝閥的基本元件,由閥套(帶密封件)、閥芯和彈簧等三個主要零件組成,見圖2。閥套可以插裝在閥體上的標準孔內(nèi)。閥芯是插件單元工作元件,有多種外形,如座式椎閥芯、帽閥式椎閥芯等。閥形可分為尾部無緩沖式和帶緩沖式等形式。閥芯有常開和常閉兩種結構。彈簧用來保持閥芯與閥座的緊密接觸,保證閥芯的復位。3)控制蓋板?？刂粕w板是用來固定插件單元,安裝或內(nèi)含先導控制閥和組件,連通閥件和插件單元,作為先導控制閥和組件的控制通道。改變控制蓋板機能,可以使插裝閥具有不同功能和用途。3網(wǎng)絡連接單元的工作原理插裝閥核心部件插件單元的工作原理,見圖3。3.1油壓力在閥芯兩端表面的穩(wěn)定性閥體上插件單元的A、B口液流通/斷由閥芯的啟閉來控制。油壓力在閥芯上下兩端面上所產(chǎn)生的用來推動閥芯啟閉的控制力F按式(1)計算。式中:pAAF>0時,椎閥芯開啟;F<0時,椎閥芯關閉;F=0時,椎閥芯處于浮動狀態(tài)。由于A3.2油和醚的控制插件單元控制油口X的供油方式有5種:A腔供油、B腔供油、A-B腔供油、外供油和A-B腔或外供油。3.3壓力控制單元不同的供油方式、不同的先導控制閥及油路連接方式,插件單元具有不同的作用,可作為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥使用。同時控制插件單元的調(diào)壓、啟閉、節(jié)流,可以使同一插件單元起到一閥多能的作用。例如:利用插裝閥組合成壓力和流量復合控制機能的方向控制回路。插裝閥不僅可代替一般液壓控制閥,同時由于插裝閥具有綜合功能,使傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)組成和結構起了很大的變化,也使液壓油路設計方式從一般的單體組合方式改為綜合作用的組合方式。4插裝閥在船尾板控制回路的改進結合設計經(jīng)驗,列舉幾個實例來分析插裝閥功能及在船舶裝置液壓系統(tǒng)上的設計應用。1)某挖泥船上定位樁控制回路(見圖4)。圖4a)為傳統(tǒng)形式定位樁控制回路,圖4b)為采用插裝閥的定位樁控制回路。圖4中明顯體現(xiàn)了采用插裝閥進行控制的合理性。定位樁是單作用液壓缸,其進油(提升)需要進行控制,而回油依靠自重下落,方法是通過控制液控單向閥反向回油。為此傳統(tǒng)的控制采用了一個小流量準10的三位四通電磁閥控制2只液控單向閥反向回油的通或斷,采用了1個大流量準20的三位四通電液閥控制2只液壓缸主進油回路。當采用插裝閥設計時,用2只NG16插裝閥和1只小流量的三位四通電磁先導閥替代了1只大流量準20的三位四通電液閥。這樣通過對1只小通徑三位四通電磁先導閥的控制,從而實現(xiàn)對液壓缸大流量進油的控制,并且采用椎閥形式插裝閥相比換向滑閥而言密封性好、動作快,整個閥塊尺寸也更小。2)某挖泥船上左橫移絞車控制回路(見圖5)。圖5a)為傳統(tǒng)形式左橫移絞車控制回路,圖5b)為采用插裝閥的左橫移絞車控制回路。圖5a)中主油路采用了1只大流量的三位四通電液換向閥控制油馬達正反轉。為了對A路的回油進行單向背壓和釋壓時的單向制動運動控制,在主油路上安裝了2個同尺寸的單向順序閥和單向平衡閥,整個回路的控制變得復雜,且回路結構龐大。采用插裝閥后,主油路只有4只插裝閥,僅需對CV3)某船尾跳板主油缸控制回路(見圖6)。圖6a)為原設計的尾跳板主油缸控制回路,圖6b)為增加插裝閥的尾跳板主油缸控制回路。此例說明了利用插裝閥設計可以消除故障隱患、提高液壓裝置的使用安全性。該船尾跳板兼作尾門,正常航行時關閉密封。圖6中跳板主油缸有桿腔進油升起跳板,關閉尾門;無桿腔進油降放跳板。跳板(兼尾門)上升關閉后另外有液壓鎖緊鉤將跳板鎖緊在關閉密封狀態(tài)。油缸進出油路設計雙向平衡閥,保證安全。由于跳板本身自重很重,在跳板下放回路加裝了1只減壓閥,在下放跳板時將進入油缸無桿腔的壓力由25MPa減壓到15MPa。正常工作情況下,圖6a)的設計是安全合理的。但該船采用圖6a)設計時還是發(fā)生過一次安全事故。原因是該跳板并不經(jīng)常下放使用,長時間處于關閉鎖緊狀態(tài),同時連接油缸有桿腔管接頭漏油,將油缸有桿腔一側油放空。操作人員沒有發(fā)現(xiàn)異常,照常操作,先松開跳板鎖緊鉤,再下放跳板,這樣跳板在自重以及油缸無桿腔高壓油作用下,跳板失控迅速下落,造成油缸體因沖擊鼓脹變形損壞。圖6b)設計在圖6a)基礎上進行改進設計的,在跳板主油缸無桿腔進油回路(即跳板下放回路)增加了1只NG25插裝閥,在插裝閥控制油路上采用了1只小通徑的二位四通電磁先導閥和1只小通徑的溢流閥。在下放跳板時,先導電磁閥得電,插裝閥A5插裝閥使用原則及分析本文針對插裝閥的結構特點和功能,列舉實例比較分析了插裝閥在船舶液壓裝置上的設計思路及應用的性能優(yōu)勢。在船舶液壓裝置設計