插装阀的介绍与应用机械制造机械仪表工业_机械制造-机械、仪表工业.pdf

插装阀的介绍与应用 1插装阀概述 二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插 到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复 合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装 阀，早期又称为逻辑阀。1.1 二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大 流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污 能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少,寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳 定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组 成集成化系统。1.2 二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四 部分组成。图 1是二通插装阀的典型结构。IP 图 1二通插装阀的典型结构 控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀 等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板 有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔 a（见图 2）。由于盖板是按通 用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外,拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安图 2盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入 插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基 础阀体。插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成（图 3）。每只插件 有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为 A口；阀芯环侧面的称作 B 口。阀芯开启，A口和 B口沟通；阀芯闭合，A口和 B口之间中断。因而 插装阀的功能等同于 2位 2通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安图 3插装元件 根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一 通径的三种组件安装尺寸相同，但阀芯的结构形式和阀套座直径不 同。三种组件均有两个主油口 A和B 个控制口 x,如图 4所示。b)c)a）方向阀组件 b）压力阀组件 c）流量阀组件 1-阀套 2-密封件 3-阀芯 4-弹簧 5-盖板 6-阻尼孔 7-阀芯行程调节杆 图 4插装阀基本组件 配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安-1 b e)d)2插装阀主要组合与功能 2.1 插装方向控制阀 插装阀可以组合成各式方向控制阀 1 作单向阀 如图 5a和 5b，将 x 腔和 A或 B腔连通，即成为单向阀。连接方 法不同，其导通方式也不同。若在控制盖板上如图 5c 连接一个二位 图 5插装式单向阀与液控单向阀 2.作二位二通阀 如图 6a和 6c连接二位三通阀，即可组成二位二通电液阀 图 6插装式二位二通阀 3.作二位三通阀 如图 7连接二位四通阀，即可组成二位三通电液换向阀 三通液动换向阀，即可组成液控单向阀 a)配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安a)t)图 7插装式二位三通阀 4.作二位四通阀 如图 8连接二位四通阀，即可组成二位四通电液换向阀 图 8插装式二位四通阀 5.作三位四通阀 0型换向阀 如图 9连接三位四通阀换向阀和单向阀，即可组成三位四通阀中 位为 0型电液换向阀 I-1I 图 9插装式三位四通 0型换向阀 配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安6.作多机能四通阀 如图 10连接换向阀，利用对电磁换向阀的控制实现多机能功能。先导阀控制状态下的机能如表 1。电磁铁的带电状态用符号“+”表 示；断电状态用“-”表示。图 10插装式多机能三位四通阀 表 1先导阀控制的滑阀机能 1YA 2YA 3YA 4YA 中位机能 1YA 2YA 3YA 4YA 中位机能+mi+一+一:+一 1?干 +一 一+一+t J 一+一 一 一+一 +一+一+一+a 一 一+一 一+一 0+一 一 一 一 一 一+一+一 一 一 一 一 一 2.2 插装压力控制阀 对插装阀的 x 腔进行压力控制，便可构成压力控制阀。配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安1作溢流阀或顺序阀 如图 11a，在压力型插装阀芯的控制盖板上连接先导调压阀（溢 流阀），当出油口接油箱，此阀起溢流阀作用；当出油口接另一工作 油路，则为顺序阀。2.作卸荷阀 如图 11b连接二位二通换向阀，当电磁铁通电时，出口接油箱，则构成卸荷阀。3.作减压阀 采用插装阀芯和溢流阀如图 11c连接，则构成减压阀。液压油从 Pl流入 P2流出，出口油液通过阀芯上的中心阻尼孔、盖板和先导阀接 通。当减压阀出口的压力较小，不足以顶开先导阀芯时，主阀芯上的 阻尼孔只起通油作用，使主阀芯上、下两腔的液压力相等，而上腔又 有一个小弹簧作用，必使主阀芯处在下端极限位置，减压阀芯大开，不起减压作用；当压力增大到先导阀的开启压力时，先导阀打开，泄 漏油液单独流回油箱，实行外泄。减压阀在调定压力下正常工作时，由于出口压力与先导阀溢流压力和主阀芯弹簧力的平衡作用，维持节 流降压口为某定值。当出口压力增大，由于阻尼孔液流阻力的作用产 生压力降，主阀芯所受的力不平衡，使阀芯上移，减小节流降压口，使节流降压作用增强；反之，出口的压力减小时，阀芯下移，增大节 流降压口，使节流降压作用减弱，控制出口的压力维持在调定值。配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安 图 11插装式压力控制阀 2.3 插装流量控制阀 插装流量阀同样有节流阀和调速阀等型式。1.作节流阀 在方向控制插装阀的盖板上安装阀芯行程调节器，调节阀芯和阀 体间节流口的开度便可控制阀口的通流面积，起节流阀的作用，如图 12a。实际应用时，起节流阀作用的插装阀芯一般采用滑阀结构，并 在阀芯上开节流沟槽。2.作调速阀 插装式节流阀同样具有随负载变化流量不稳定的问题。如果采取 措施保证节流阀的进、出口压力差恒定，则可实现调速阀功能。如图 12b连接的减压阀和节流阀就起到这样的作用。T a)L 一=C)配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安aj b）图 12插装式流量控制阀 3插装阀设计使用注意事项 1）插装阀在工作中，由于复位弹簧力较小，因此阀的状态主要决 定于作用在A B、X三腔的油液压力，而PA、PB由系统或负载决定。若 采用外控（即控制油来自工作系统之外的其他油源），贝 gx是可控的；若采用内控（即控制油来自工作系统本身），贝 S Px也将受到负载压力的 影响。所以负载压力的变化及各种冲击压力的影响，对内控控制压力 的干扰是难免的。因此，在进行插装阀系统设计时必须经过仔细分析 计算，清楚了解整个工作循环中每个支路压力变化的情况，尤其注意 分析动作转换过程冲击压力的干扰，特别是内控方式。须重视梭阀和 单向阀的运用，否则将造成局部误动作或整个系统的瘫痪。2）如果若干个插装阀共用一个回油或泄油管路，为了避免管路压 力冲击引起意外的阀芯移位，应设置单独的回油或泄油管路。3）应注意面积比、开启压力、开启速度及密封性对阀的工作影响。4）由于插装阀回路均是由一个个独立的控制液阻组合而成，所以 它们的动作一致性不可能像传统液压阀那样可靠。为此，应合理设计 先导油路，并通过使用梭阀或单向阀等元件的技术措施，以避免出现 瞬间路通而导致系统出现工作失常甚至瘫痪现象。配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安5）阀块又称集成块或通道块，它是安装插装元件、控制盖板及与 外部管道连接的基础阀体。阀块中有插装元件的安装孔（也称插入孔）及主油路孔道和控制油路孔道，有安装控制盖板的加工平面、安装外 部管道的加工平面及阀块的安装平面等。二通插装阀的安装连接尺寸 及要求应符合国家标准（GB2877）。阀块可选用插装阀制造厂商的标准 件，也可根据需要自行设计。配以盖板先导阀组成的一种多功能的复合阀因每个插装阀基本组件有且只有两个油口故被称为二通插装阀早期又称为逻辑阀二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点流通能力大压力损失小适用于大流量液压系统主阀芯行程短动作性便于组成各种液压回路工作稳定可靠插件具有通用化标准化系列化程度很高的零件可以组成集成化系统二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件控制盖板先导控制元件和插装块体四部分组成图是二通插装阀的典型结构图二通插装个阻尼螺塞通常盖板有五个控制油孔和中心孔见图由于盖板是按通用性来设计的具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用为防止将盖板装错盖板上的定位孔起标定盖板方位的作用另外拆卸盖板之前就必须看清记牢盖板的安