力士乐二通插装阀的原理与应用

  插装阀是将阀芯插入到特别设计加工的集成块体内的一种液压控制阀，主要有盖板式插装阀和螺纹式插装阀。

  盖板式插装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。

  二通插装阀是国外20世纪70年代慢慢的出现的一种新型液压控制元件，1981年由液压气动标准化委员会审定有关标准，并定名为“插装阀”。

  ‌插装件‌：由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成，这是二通插装阀的主级或称功率元件，插装在阀体或集成块中。通过它的开启、关闭动作和开启量大小来控制液流的通断或压力的高低、流量的大小，以实现对液压执行机构的方向、压力和速度的控制。

  ‌先导控制阀：安装在控制盖板上（或集成阀块上），对插装组件动作来控制的小通径控制阀。主要包含电磁滑阀、电磁球阀、比例阀等，用于改善主插件的动态特性。

  ‌控制盖板‌：由盖板体、节流螺塞、先导控制元件及其他附件组成，基本功能是固定插装组件，安装先导控制阀，并沟通阀块内的控制油路。

  ‌集成块体‌：作为整个阀体的支撑结构，将以上描述的元件组装在一起，形成一个完整的二通插装阀。

  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，但阀芯的结构及形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口A 和 B、一个控制口x，如图 所示。

  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。

  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。

  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。

  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都会采用滑阀结构，并在阀芯上开节流沟槽。

  插装式节流阀同样具有随负载变化流量不稳定的问题。如果采取一定的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。

  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)，则px是可控的；若采用内控(即控制油来自工作系统本身)，则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，在进行插装阀系统模块设计时一定要经过仔细分析计算，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总系统的瘫痪。

  2)如果若干个插装阀共用一个回油或泄油管路，为了尽最大可能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。

  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，并利用梭阀或单向阀等元件的技术措施，以防止瞬间路通而导致系统出现工作失常甚至瘫痪现象。

  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，也可根据自身的需求自行设计。

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