二通插装阀的特点及应用的一般问题

  的卸荷时间和较小 的压力摆动 ，而影 响这些动态参数 的只有先 导阀和插件 的质量 。 溢流阀原理显而易见 ， ３中溢流阀控制 从 图 盖板装 的阻尼器起到 ３个作用 ： 建立压差 打开 主阀（ 的大小决 孔 定 了主阀芯 的开启压力 ，同时要保证主 阀芯不能被泄漏产生的 压差打开 。正常的情况下要保证通过节流孔产生的压差至少是泄

  插件用作单 向阀最典型 的应 用 ， 就是 大流量场合下设 置在 泵的 出口保护 泵不致反转 。图 １ 是设 计 中常常使用 的双泵 （ 恒 压泵 ） 供油 回路 。试 验时 出现 的 问题 是第一 台 电机 启动后 ， 发 现第二 台电机 自动 反转 。经供应 商现场 服务 工程师 仔细检查 和 比对 ， 发现 管路安装 和油路 块与原 理图相 符 ， 即原 理没有 问

  速度 以减 小超 调量 ）泄压时缓 冲（ ； 减小 冲击 以减小 噪声 和保护

  盖组成 ， 有部分厂家 的制 品有插件帽 。 江苏海 门市油威力液压工 业有 限责任公 司的部 分插件制 品 ， 目前 最大 为 Ｄ ２ ， 量达 Ｎ１５ 流 到 １０ ０ ／ｉ ， ２ ０ Ｌｍ ｎ 插装 阀的插入元件工作状 态是 由作用 在主阀芯 上的合力控制 ， 是十分典型 的两位两通阀。通过典 型案例 ， 说明

  液阻理论对于解决二通插装阀 在实际应用中遇到的问题，如 流量控制精度、压力波动等具 有指导意义。

  液阻理论不仅对二通插装阀的设计和优化具备极其重大意义，而且对整个流体 控制领域的发展起到了推动作用。

  液阻理论为流体控制管理系统的分析和设计提供了理论基础，有助于提高系统 的稳定性和可靠性。

  在二通插装阀的设计过程中，液阻理 论提供了对流体流动和阻力的深入理 解，有助于优化阀门的性能。

  通过液阻理论，可以预测和解释二通 插装阀在不同工况下的行为，为实际 应用提供理论支持。

  二通插装阀是一种流体控制元件，通常用于工业自动化系统中，通过改变流体流 动的通道来控制流量、压力和方向。

  根据液阻的性质，液阻可分为固定液阻和可变液阻。固定液阻是指液阻值不随流体流量变化的液阻，而可变液阻是指液阻值 随流体流量变化的液阻。

  液阻是指流体在流动过程中所受到的阻力，在二通插装阀中，液阻大多数来源于于阀芯和阀体之间的摩擦 力以及流体自身的粘性阻力。

  在二通插装阀中，液阻是指流体通过阀口时所受到的阻力 ，它与流体的性质、阀口形速的 增加，液阻会迅速增大，导致流体压 力迅速下降。

  液阻理论在航空航天领域中也有所应 用，例如飞机液压系统模块设计和卫星姿 态控制等。通过液阻理论，可以优化 系统的性能，提高安全性和可靠性。

  插装阀的介绍与应用插装阀是一种常见的控制阀门，它通常被用于调节流体的流量和压力。

  插装阀的设计结构相对比较简单，安装便捷，具有较高的密封性和可靠性，因此在工业生产里得到了广泛的应用。

  其工作原理是基于流体力学的基础原理，通过改变阀芯的位置，从而改变流体通过阀门的截面积，以此来实现对流体流量和压力的调节。

  插装阀的阀芯通常由阀芯杆和阀芯头组成，阀芯杆通过手柄或电动装置来控制阀芯的位置。

  当阀芯向上移动时，阀门打开，流体能够最终靠阀门；当阀芯向下移动时，阀门关闭，流体无法通过阀门。

  1. 简单结构，插装阀的结构相对简单，通常由阀体、阀芯、阀座、密封圈等基本部件组成。

  2. 安装方便，插装阀一般会用螺纹连接或法兰连接，安装和拆卸都比较方便。

  3. 良好的密封性，插装阀的阀座和阀芯之间采用金属对金属的密封结构，具有较好的密封性能，可以有很大效果预防流体泄漏。

  4. 高温度高压力性能，插装阀一般会用耐高温、耐腐蚀的材料制造成，能适应高温度高压力的工作环境，具备比较好的耐用性。

  5. 多种控制方式，插装阀能够最终靠手动、气动、电动等多种方式来进行控制，可以满足不同工况下的控制要求。

  1. 化工行业，插装阀在化工生产中得到了广泛的应用，用于控制各种介质的流量和压力，如酸碱溶液、气体、液体等。

  2. 石油化工行业，在炼油、天然气开采、输送等领域，插装阀被用于控制管道中的介质流动和压力，保证生产过程的安全和稳定。

  3. 食品行业，在食品加工生产中，插装阀被用于控制各种液体、气体的流动，保证生产过程的卫生和安全。

  4. 制药行业，在制药生产中，插装阀被用于控制各种药液的流动和压力，保证生产过程的精确和稳定。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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3-89插装阀基本组件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。

  二通插装阀控制技术一、二通插装阀特点二通插装阀及其控制技术是70年代初发展起来的一项新技术，由于这种新型的液压阀具有流阻小、通流能力大，密封性好、适用于水介质、响应快、抗污能力强、具有多机能、可以高度集成等优点。

  因此，这种阀的出现很大程度上满足了液压技术向高压、大流量、集成化发展的要求，得到了世界各国的普遍重视，发展异常迅速。

  二、二通插装阀的基本结构和工作原理1.二通插装阀的基本结构一个二通插装阀主要有插入元件、先导元件、控制盖板和插装块体四个部分组成，如下图所示：插入元件阀芯的受力分析在忽略阀芯重量和摩擦阻力时，阀芯的受力平衡式为：F合=PcAc-PaAa-PbAb+F1+F2Pc__控制腔C的压力Pa__工作腔A的压力Pb__工作腔B的压力Aa__工作腔A的面积Ab__工作腔B的面积Ac__控制腔C的面积（Ac=Aa+Ab)F1__弹簧力F2__稳态液动力当F合＞0时，阀芯关闭；当F合＜0时，阀芯开启；当F合=0时，阀芯停在某一平衡位置。

  工作腔的压力由工作负荷等条件决定，不能任意改变，所以只能通过改变控制腔的压力来实现对二通控制阀的控制三、几种常用插装阀1、方向流量控制插入元件1）A型方向阀插入元件，结构形式如图一所示特征是具有较大的面积比(α=Aa/Ac),一般为1:左右。

  B腔面积很小，B→A流动时开启压力很高，所以一般只允许A →B的单向流动。

  A腔作用面积大，流动阻力小，具有较大通流能力，开启压力一般与选用的弹簧有关， A →B时开启压力一般为（）MPa。

  2）B型方向阀插入元件结构和A型相似，特征是具有较小的面积比，一般为1:2或1:，由于B腔面积的增加， B→A流动时的开启压力下降，允许B→A和A→B的双向流动。

  由于A腔的作用面积较小，阀口直径也相应减小，同样的流量下，其压降将比A 型的略又增加。

  ［ Ｇ ／ ２ ２ ２ ０ ， １ 】 ＢＴ７ ５ — ０ １ 变压 器 油 中溶 解 气 体 分 析 和判 断导 则 【 ． Ｓ 】

  实践 证 明 ，利 用 色谱 法进 行 绝缘 油 中 的溶解 气 体 含 量分 析 ， 于早 期 预报 与 判 断 故 障性 质 、 位 、 重 对 部 严 程度 以及采 取 处 理措 施都 具 有重 要作 用 。通 过 上述 故 障 分析 及 处 理 充 分 说 明 了色 谱 跟 踪 分 析 的必 要 性 ， 积

  控 制腔 ，若 Ａ、 、 ３腔 的 工作 压 力及 其 作 用 面积 分 别 ＢＸ

  体 等组成 。 图中 Ａ和 Ｂ为主油 路仅 有 的两个工 作油 Ｅ ， ｌ

  收 稿 日期 ：０ １ ｌ— Ｏ ２ １－ １ ２ 作 者 简 介 ： 亚 林 （９４ ） 男 ， 北 黄 冈 人 ， 教 授 ， 士 ， 究 方 向 为 机 宋 １６ 一 ， 湖 副 学 研

  ［ 朱 德 恒 ， 克 雄 ． 气 绝 缘 诊 断 技 术 【 】 京 ： 国 电 力 出 版 ２ ］ 谈 电 Ｍ． 北 中

  【】 汪学 勤 ， 其 国． 试 验 与 油 化 验 【 ． 京 ： 国 电 力 出 版 ３ 董 电气 Ｍ】 北 中

  备 间 的关 系很 复杂 ，完 全 靠气 体 的色 谱分 析结 果 判 断 故 障 的准确 部位 还 是不 可 能 的 ，应 在 气体 分析 的基 础 上， 综合 电气 试 验 、 运行 、 修 等情 况 ， 能确 切 地判 断 检 才 故 障 ， 导生产 ， 指 保证 电 网的安全 可靠 运行 。二通插装阀的特点及应用的一般问题

  二通插装阀的特点及应用的一般问题【摘要】随着科学技术的不断发展，二通插装阀更多的运用到各种生产设备中，它的动作反应灵敏，压力的调整、流量的控制很方便，它是由控制元件、盖板、插装件和阀块体组合而成，通过电气控制实现各种动作，使设备更安全高效的运行。

  【关键词】二通插装阀；原理；应用1 基本结构二通插装阀的主要结构包括插装件、控制盖板、先导控制阀和集成块四部分，如图1所示：1）插装件——由阀芯、阀套、弹簧、密封件组成，可以是锥阀结构，也可以是滑块结构。

  2）控制盖板——由盖板内嵌装各种微型先导控制元件（如梭阀、插式调压阀等）以及其它元件组成。

  主要功用是固定插装件，内嵌的各种微型先导控制元件与先导控制阀结合可以控制插装阀的工作状态，控制盖板可分为：方向控制盖板、压力控制盖板、流量控制盖板三大类。

  3）先导控制阀——安装在控制盖板上（可集成块上），对插装件动作来控制的小通径控制阀。

  主要有6mm和10mm通径的电磁滑阀或球阀、比例阀、可调阻尼器、缓冲器以及液控先导阀等。

  4）集成块体——用来安装插装件、控制盖板和其它控制阀、沟通主油路和控制路的块体。

  2 工作原理1）基本原理介绍由图1和图2可见，插装件的工状态由作用在阀芯上的合力的大小和方向的决定，不计阀芯重量和摩擦力，有：∑F=PcAc-PaAa-PbAb+F1+F2式中Pc——控制腔C′的压力Ac——控制腔C的面积Pa——控制腔A的压力Aa——控制腔A的面积Pb——控制腔B的压力Ab——控制腔B的面积F1——弹簧力F2——液动力（一般可以忽略不计）当∑F0时，阀芯关闭；∑F0时，阀芯开启；∑F=0时，阀芯处于平衡位置。

  由上式可以看出，采取适当的方式控制C腔的Pc，就可以控制主以油路中A腔和B腔油流的方向和压力。

  如果将控制压力与控制阀芯的开启高度的措施相结合，就不仅控制了油流的方向，又控制了油流的流量。

  二通插装阀(Y32-100T) 二通插装阀(Y32-315T)二通插装阀是采用先导控制，插装式连接，主要结构为锥阀式或滑阀式的新型液压控制元件。

  它具有结构相对比较简单、性能可靠、流动阻力、动作可靠、冲击小、控制换向灵活，具有多种功能、易于集成等一系列特点。

  其连接尺寸符合DIN24342、ISO/DP7368及GB2877-81，可与国外主要液压公司的同类产品互换。

  二通插装阀基本结构二通插装阀主要有插装元件、控制盖板、先导控制阀和集成块组成的一个典型回路。

  二、基本技术参数1、公称通径及推荐使用流量：公称通径NG（mm）16 25 32 40 50 63 80 100 125 160 流量△P≤0.5MP、工作所承受的压力：最高为31.5MPa；3、工作介质：本样本插装阀适用于矿物油，水乙二醇，油包水及水包油乳化液。

  使用其它工作液时需特殊订货；4、工作介质温度范围：-20℃~80℃5、工作介质粘度范围：2.8~380cst(推荐13-54cst)；6、工作介质的污染度：不低于ISO44020/16或NAS1638 10级(推荐滤油器过滤精度?0≥75);7、其它有关参数或超出以上范围时请向本公司查询。

  尽管如此，螺纹插装阀还是取代不了传统插装阀（二通插装阀）的地位，就是因为它液阻小、通流量大、动作快、泄露小。

  应用中要在理解元件工作原理基础上，综合各种因素，充分发挥叠加阀、二通插装阀、螺纹插装阀的优势。

  一个完整的二通插装阀由阀芯、阀套、复位弹簧、密封件、阀盖组成，有部分厂家制品有插件帽。

  图1是江苏海门市油威力液压工业有限责任公司部分插件制品，目前最大为DN125,流量达到12000L/min，插装阀的插入元件工作状态是由作用在主阀芯上的合力进行控制的，是十分典型的两位两通阀，关于此中原理表述在相关样本与液压手册中都有详尽表达，本文旨在通过部分典型案例说明插装阀在实际应用中需要注意的问题，希望能给现场调试、维护保养人员一点参考。

  2：插装阀典型案例案例一：插件用作单向阀最典型的就是大流量场合下设置在泵的出口保护泵（不致反转）。

  图3是设计中经常使用的由双泵（恒压泵）向系统供油回路简图，单机试验时出现的问题是第一台电机启动后，发现第二台电机自动反转。

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  【摘要】随着科学技术的持续不断的发展，二通插装阀更多的运用到各种生产设备中，它的动作反应灵敏，压力的调整、流量的控制很方便，它是由控制元件、盖板、插装件和阀块体组合而成，通过电气控制实现各种动作，使设备更安全高效的运行。

  二通插装阀的主要结构包括插装件、控制盖板、先导控制阀和集成块四部分，如图1所示：

  1）插装件——由阀芯、阀套、弹簧、密封件组成，可以是锥阀结构，也可以是滑块结构。

  2）控制盖板——由盖板内嵌装各种微型先导控制元件（如梭阀、插式调压阀等）以及其它元件组成。

  主要功用是固定插装件，内嵌的各种微型先导控制元件与先导控制阀结合能控制插装阀的工作状态，控制盖板可分为：方向控制盖板、压力控制盖板、流量控制盖板三大类。

  3）先导控制阀——安装在控制盖板上（可集成块上），对插装件动作来控制的小通径控制阀。

  主要有6mm和10mm通径的电磁滑阀或球阀、比例阀、可调阻尼器、缓冲器以及液控先导阀等。

  4）集成块体——用来安装插装件、控制盖板和其它控制阀、沟通主油路和控制路的块体。

  由图1和图2可见，插装件的工状态由作用在阀芯上的合力的大小和方向的决定，不计阀芯重量和摩擦力，有：

  当∑F0时，阀芯关闭；∑F0时，阀芯开启；∑F=0时，阀芯处于平衡位置。

  由上式能够准确的看出，采取适当的方式控制C腔的Pc，就能控制主以油路中A腔和B腔油流的方向和压力。

  如果将控制压力与控制阀芯的开启高度的措施相结合，就不仅控制了油流的方向，又控制了油流的流量。

  路路通造成系统短时失压，引起液压缸加压停止或掉压，立式缸上升或停止时的下落现象。

  所以必须注意先导电磁阀的选择，控制信号的输入时间，以及阀的开关速度的调整等问题。

  有三种形式：独立的控制油源外部供油式；主系统内供油式；内外部结合供油式。

  （1）采用独立的先导控制油时，首先，要求的是压力要高，为了保证阀的可靠关闭，防止反向开启，所以与以往的滑阀系统仅要求低压控制系统不同，二通插装阀系统要求一个高于系统最大工作所承受的压力的高压控制油源。

  以流量的要求是必须满足系统工作各个时期换向所需的最大流量要求，它与插装阀的通径、关闭速度、同时动作的阀的数量有关。

  根据其间断工作的特点，为满足压力稳定和最大瞬时流量的要求，减小泵和电机功率，控制油源常采用泵一蓄能器传动形式。

  这种外部供油形式的好处是可以保证较高和稳定的控制压力，不受系统的负载压力变化的影响，所以系统工作比较可靠，并可获得快速换向，但其缺点是需要单独一套高压液压动力装置，费用较高。

  （2）采用主系统内部供油时，最通常的做法是每个阀直接从它各自的A、B口引出控制油来控制，这种做法简单易行，有自锁能力，但是不能保证阀芯上下的有效压差，关闭速度较慢。

  统中压力较高的地方，例如从泵出口的单向阀上游处引出控制油，这样就能够得到一定的压差，提高了关闭速度。

  另外一个办法是在先导回路中增加一个蓄能器，这样当系统卸荷时，仍能保证足够的控制压力，它的工作情况与外部供油相似，但省去了一套动力装置。

  （3）内外部结合供油的形式有两种具体做法，一种是以独立的控制油源供油为主，但在某些阀上通过梭阀或单向阀引入系统控制油这样既保持了外部供油的长处，又具有了自锁能力；另一种是以内部供油为主，再加上一套辅助的控制油源，它可以在主系统卸荷时提高阀的可靠性和实现阀的快速关闭，这时，辅助控制油源的压力能够更好的降低，功率较小，所以费用就可节省。

  插装阀虽然密封性好，但仍存在着先导电磁滑阀和插入元件阀芯配合面处的内泄，因此对于要求可靠锁闭或保压的应用场合以及对于应用低粘度工作介质的系统，不仅要选择少无泄漏的元件，而且还需要注意流动方向与连接形式。

  它的用量大，工作负荷重，是最容易处故障的地方，也是内泄漏最多的部位，尽量采用集中控制，减少电磁阀的数量，以提高系统工作可靠性。

  5）注意先导回路中阻尼塞的作用，它对二通插装阀和总系统的静动态特性都起着重要的调节作用。

  在系统的调试过程中阻尼塞总是一个既方便又重要的调节元件，所以它的位置和尺寸往往要在系统调试完毕后才能正式确定下来。

  一般情况下液压机的都是垂直于工作台面做直线运动，而我公司开发研制的在垂直于工作台做直线运动基础上增加了平行于工作台做直线运动的新产品，其对速度和压力的要求，对同步的要求特别高。

  在调试过程中，为了左右侧缸达到快速运行—慢速运行—工进同步运行，同时左右侧缸还必须同步，我们充分的发挥了二通插装阀的特性，在速度方面，我们用大通径流量可调节的插装阀来实现快速运行功能，用比例先导阀来控制进油腔插装阀的开口使油缸运行的速度达到慢速运行要求，利用位移传感器数值反馈进一步调整比例先导阀精确控制进油口的开口来实现工进同步运行，同时利用不一样通径的阻尼螺钉来调节由速度变化所产生的冲击，保证油缸在运行时平稳。

  在压力方面，我们选用了比例压力阀，它也是通过比例先导阀来控制压力阀插件的开口大小，使其压力稳定，调节方便。

  通过对二通插装阀结构的了解和功能分析，可以对我们在装配调试过程中出现的问题的解决提供充分依据，油路正确运行方向，插件正确开启、关闭，为处理问题起到事半功倍效果。

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