插装阀和叠加阀(2)
液压技术讲义叠加、插装、比例阀
17 叠加阀叠加阀是在板式阀的基础上发展起来的一种控制元件，各类叠加阀的功能与普通液压阀相同。
它最大的特点是阀体本身容纳阀芯外，还具有连接和通道作用，每个叠加阀的阀体均有上、下两个安装平面及4-5个公共流道，每个叠加阀的进出油口与公共流道串联。
同一通径的叠加阀上、下安装面的尺寸与标准的板式换向阀的安装尺寸相同。
每一组叠加阀可构成一个独立的液压回路或支路来控制执行元件。
叠加阀组成的液压系统具有：结构紧凑体积小，系统设计制造周期短，系统配置灵活，系统更改时增减元件方便，外观整齐美观。
由于叠加阀的流道是机加工孔道并有许多斜孔，油液流动较铸造孔差，因此叠加阀适合于流量100L/min以下的系统。
17．1 1/4叠加式溢流阀（图册P46）该阀由阀体、滑阀、弹簧、调节螺钉组成。
左图是进油管路P叠加式溢流阀，压力油由P口进入阀芯底部，经阀体通道进入换向阀的P口，（该换向阀处于换向状态），经换向阀工作口B，经叠加阀的油道进入油缸左腔，右腔油液经叠加阀阀体A通路经换向阀A口，经叠加阀T口回油箱，压力油在阀芯底部的液压力与弹簧力比较，当压力低于弹簧力时，阀芯将P口与T口关闭，当压力高于弹簧时，阀芯向右移动P口与T口相通，多余的油液由T口流回油箱，压力恒定在弹簧调定压力上。
P管路叠加溢流阀，是控制进油口的压力对油缸左右两腔压力都能控制。
A、B管路叠加溢流阀，可分别控制工作油口A、B的压力，即油缸左右两腔的压力。
右图是P、A、B管路叠加溢流阀的液压符号。
17．2 3/8叠加式溢流阀（图册P47）1/4叠加式溢流阀是直动型溢流阀。
该阀由先导阀座、先导锥阀、调压弹簧、调节螺钉、锥阀弹簧、锥阀、锥阀座组成。
压力油由P口进入经滑阀阻尼小孔作用在滑阀底部与弹簧力比较，当压力低于弹簧调定力时，滑阀关闭，当P口压力高于弹簧调定力时，滑阀开启，油液经滑阀与阀体构成的节流口流回油箱，P口向T口溢流，并使P口压力恒定在弹簧调定值上。
右图是P. A. B.管活叠加式溢流阀的液压符号。
第五节 插装阀和叠加阀
电液比例阀
电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电 液伺服阀之间的新阀种。它既可以根据输入 电信号的大小连续成比例地对油液的压力、 流量、方向实现远距离控制、计算机控制， 又在制造成本、抗污染等方面优于电液伺服 阀。 电液比例阀根据用途分为：电液比例压力阀， 电液比例流量阀，电液比例方向阀。
第五节 插装阀和叠加阀
第六节 伺服阀和电液比例阀
插装阀
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。 特点： 阀芯为锥阀，密封性能好，且动作灵敏； 通流能力大，抗污染； 一阀多用，易组成各式系统，结构紧凑。 特别对大流量及非矿物油介质的场合，优点更为突出。
插装阀基本ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件
组件由阀芯、阀套、弹簧和
密封圈组成。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、一个控制口 x。
叠加阀
叠加阀以板式阀为基础， 每个叠加阀不仅起到单个 阀的功能，而且还沟通阀 与阀的流道。换向阀安装 在最上方，对外连接油口 开在最下边的底板上，其 他的阀通过螺栓连接在换 向阀和底板之间。左图为 叠加阀装置图，右图为其 系统图。 由叠加阀组成的系统结构 紧凑，配置灵活，设计制 造周期短。
伺服阀
伺服阀是一种根据输入信号及输出信号反馈量连续成 比例地控制流量和压力的液压控制阀。根据输入信号 的方式不同，又分电液伺服阀和机液伺服阀。 电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压能 输出，实现执行元件的位移、速度、加速度及力的控 制。 机液伺服阀的输入信号是机动或手控的位移。 伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电液伺服系 统容易实现计算机控制，在航空航天、军事装备中得 到广泛应用。但加工工艺复杂，成本高，对油液污染 敏感，维护保养难，民用工业应用较少。
第13讲--插装阀与叠加阀--电液伺服阀--电液比例控制阀市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
工作原理
永久磁体将导磁体磁化为N极和S极 无电流输入时：力矩马达无输出，衔铁中立 有电流输入时：衔铁被磁化，若左端为N极, 右
端为S极则由同性相斥，异性 相吸旳原理，衔铁逆 时针 方 向偏转，同步弹簧弯管变形, 产生反力矩，直到电磁力矩与 弹簧弯管反力矩相平衡为止。 电流越大,产生旳电磁力矩越 大衔 铁偏转旳角度大。 θ∝I
构成 构造 工作原理
组成
控制盖板 插装主阀（阀套、弹簧、阀
芯及密封件构成） 插装块体 先导元件（装在控制盖板上）
阀芯
*锥形：锥端可开阻尼孔 或节流三角槽
圆柱形
工作原理
控制盖板将锥阀组件封装在插 装块体内，而且沟通先导阀和 主阀，经过锥阀启闭对主油路 通断起控制作用。
动画演示
实质
相当于一种液控单向 阀或二位二通液动阀。
二 方向控制插装阀
1） 单向阀 2）二位二通换向阀 3） 二位三通换向阀 4） 二位四通换向阀 5） 十六位四通换向阀
插装方向阀
十六位四通换向阀
四个24先导阀 十六位四通换向阀 四个锥阀 （一般阀无法做到）
压力控制插装阀
构成：在压力阀主阀单元配以不同先导 阀，则可构成多种压力阀。 溢流阀 卸荷阀 顺序阀
输入一I，产生一电磁力，作
用于阀芯上，得到一控制压力，
其p∝I，I变化，p也变化。
百分比溢流阀特点
1 百分比电磁铁与其他压力阀组合， 百分比溢流阀
可简朴构成〈 百分比顺序阀 百分比减压阀
2 用一种百分比阀可实现多级压力控制， 简化油路，如：三级调压回路举例。
5、6、2 百分比换向阀
构成 工作原理
3) 密封性好，泄漏小，便于无管连接， 先导阀功率小，具有明显节能效果。
叠加阀使用与维修
3.8 叠加阀的使用与维修3.8.1 叠加阀特点与分类叠加阀是在板式阀集成化的基础上发展起来的一种新颖液压元件，但它在配置形式上和板式阀、插装阀截然不同。
叠加阀是安装在板式换向阀和底板之间，由有关的压力、流量和单向控制阀组成的集成化控制回路。
每个叠加阀除了具有液压阀功能外，还起油路通道的作用。
因此，由叠加阀组成的液压系统，阀与阀之间不需要另外的连接体，而是以叠加阀阀体作为连接体，直接叠合再用螺栓结合而成。
叠加阀因其结构形状而得名。
同一通径的各种叠加阀的油口和螺钉孔的大小、位置、数量都与相匹配的板式换向阀相同。
因此，同一通径的叠加阀，只要按一定次序叠加起来，加上电磁控制换向阀，即可组成各种典型液压系统，通常一组叠加阀的液压回路只控制一个执行器。
若将几个安装底板块(也都具有相互连通的通道)横向叠加在一起，即可组成控制几个执行器的液压系统。
图3-78为控制两个执行器(液压缸和液压马达)的叠加阀组及其液压回路图示例。
图3-79所示为液压设备上的叠加阀。
（a）叠加阀（b）回路图3-78 控制两个执行器(液压缸和液压马达)的叠加阀及其液压回路1-叠加式溢流阀；2一叠加式流量阀；3一电磁换向阀；4一叠加式单向阀；5一压力表安装板；6一顺序阀；7一单向进油节流阀；8一顶板；9一换向阀；10一单向阀；11一溢流阀；12一备用回路盲板；13一液压马达图3-79 液压设备上的叠加阀叠加阀的工作原理与板式阀基本相同，但在结构和连接方式上有其特点，因而自成体系。
如板式溢流阀，只在阀的底面上有P和T两个进出主油口；而叠加式溢流阀，除了P口和T口外，还有A、B油口，这些油口自阀的底面贯通到阀的顶面，而且同一通径的各类叠加阀的P、A、B、T油口间的相对位置是和相匹配的标准板式换向阀相一致的。
叠加阀的连接尺寸及高度尺寸，国际标准化组织已制订出相应标准(1SO 7790和ISO 4401)，从而使叠加阀具有更广的通用性及互换性。
根据工作功能的不同，叠加阀通常分为单功能阀和复合功能阀两大类型，如图3-80所示。
第三节 常用液压控制阀2
逻辑控制的发展历程
第一代为滑阀式元件
可动部件是滑柱，在阀孔内移动，利用了空气轴承 的原理，反应速度快，但要求很高的制造精度 。
第二代为注塑型元件
可动件为橡胶塑料膜片，结构简单，成本低，适于 大批量生产 。
第三代为集成化组合式元件
综合利用了磁、电的功能，便于组成通用程序回路 或者与电子可编程控器（PC）匹配组成气——电子 混合控制系统。
加压控制原理
泄压控制原理
差压控制原理
延时控制原理
2、 电磁控制换向阀
（1）直动式电磁阀
用电磁铁产生的电磁力直接推动换向阀阀心换向的阀称 为直动式电磁阀。根据阀心复位的控制方式可分为直动 式单电磁控制弹簧复位和直动式双电磁控制两种。
（2）先导式电磁阀
由微型直动式电磁铁控制输出的气压推动主阀阀心实现 阀通路切换的阀类，称为先导式电磁阀。它实际上是由 电磁控制和气压控制（加压、泄压、差压等）组成的一 种复合控制，通常称为先导式电磁控制。
气动压力控制阀的分类
安全阀
顺序阀
三、流量控制阀
气动流量控制阀主要包括以下两种： 一种设置在回路中，对回路所通过的空 气流量进行控制，这类阀有节流阀、单 向节流阀、柔性节流阀、行程节流阀； 另一种连接在换向阀的排气口处，对换 向阀的排气量进行控制，这类阀称为排 气节流阀。
柔性节流阀
排气节流阀
（2）泄压控制
泄压控制是指加在阀心控制端的压力信号的压力值是渐降 的，当压力降至某一定值时，使阀心迅速移动换向的控制， 其也有单气控和双气控之分。控制原理
（3）差压控制
差压控制是利用阀心两端受气压作用的有效面积不等，在气 压作用下产生的作用力之差而使阀切换的。控制原理
（4）延时控制
液压与气动控制技术(辛连学)7液压其他阀
第七章 液压其它控制阀和其它基本回路
本 章 小 结
知识要点 •比例阀、插装阀和叠加阀的结构及工作原理 •多缸工作控制回路的应用 •液压马达串并联回路与液压马达制动回路的应用 技能要点 •正确连接与安装多缸工作控制回路 •液压马达制动回路的控制
第七章 液压其它控制阀和其它基本回路
本 章 小 结
本章重点介绍了比例阀、插装阀和叠加阀的结构、工作原理和应用。采用比 例阀能使液压系统简化，所用液压元件数大为减少，既能提高液压系统性能参数 及控制的适应性，又能明显地提高其控制的自动化程度， 插装阀又称为插装式锥阀，是一种较新型的液压元件，它的特点是通流能力大， 密封性能好，动作灵敏、结构简单，因而主要用于流量较大的系统或对密封性能 要求较高的系统。 插装阀与各种先导阀组合，便可组成方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。 并且同一阀体内可装入若干个不同机能的锥阀组件，加相应盖板和控制元件组成 所需要的液压回路，可使液压阀的结构很紧凑。 叠加阀的阀体本身既是元件又是具有油路通道的连接体，阀体的上、下两面 制成连接面。选择同一通径系列的叠加阀，叠合在一起用螺栓紧固，即可组成所 需的液压传动系统。 在液压系统中，一个油源往往驱动多个液压缸。按照系统要求，这些缸或顺 序动作，或同步动作，多缸之间要求能避免在压力和流量上的相互干扰。重点分 析了顺序动作回路、同步回路和互不干扰回路的工作原理，并对液压马达串并联 回路和液压马达制动回路进行了分析。
第七章 液压其它控制阀和其它基本回路
第一节 比例阀、插装阀和叠加阀
2．叠加式液压阀系统的组装 叠加阀自成体系，每一种通径系列的叠加 阀，其主油路通道和螺钉孔的大小、位置、 数量都与相应通径的板式换向阀相同。因 此，将同一通径系列的叠加阀互相叠加， 可直接连接而组成集成化液压系统。 3．叠加式液压系统的特点 （1）结构紧凑、体积小、质量轻，安装及 装配周期短； （2）便于通过增减叠加阀实现液压系统的 变化，系统重新组装方便迅速； （3）元件之间无管连接，消除了因管件、 油路、管接头等连接引起的泄漏、振动和 噪声； （4）系统配置灵活，外形整齐，使用安全 可靠、维护保养容易； （5）标准化、通用化、集约化程度高。
叠加式和插装式液压阀以及阀的连接解读
一.管式连接
管式连接即将各管式液压阀用管道互相连接起来，管道与 阀一般用螺纹管接头连接起来，流量大的则用法兰连接。管式 连接不需要其它专门的连接元件，系统中各阀间油液的运行路 线一目了然，但结构较分散，特别是对于较复杂的液压系统， 所占用空间较大，管路交错，接头繁多，不便于装卸维修，在 管接头处也容易造成泄漏和渗入空气，有时会产生振动和噪声 ，因此目前使用的场合已不多见。
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二.板式连接
板式连接是将系统中所需要的标准板式液压元件统 一安装在连接板上，采用的连接板有以下几种形式： （1）单层连接板 （2）双层连接板 （3）整体连接板
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三.集成块式
集成块式是借助于 集成块把标准化的板式 液压元件连接在一起， 组成液压系统。
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四.叠加阀式
叠加阀式是液压装置集成 化的另一种形式，它由叠加阀互 相直接连接而成。
5
§4－6 二通插装阀
插装式锥阀又称插装式二位二通阀，在高压大流 量的液压系统中应用很广。具有下述优点： （1）通流能力大，特别适用于大流量的场合。 （2）阀芯动作灵敏、抗堵塞能力强。 （3）密封性好，泄漏小，油液流经阀口压力损失小。 （4）结构简单，易于实现标准化。
6
一.插装式锥阀的工作原理及基本组成
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二.插装式锥阀用作方向控制阀
插装式锥阀用作单向阀
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插装式锥阀用作二位二通阀
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插装式锥阀用作二位三通阀
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插装式锥阀用作二位四通阀
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插装式锥阀用作多机能三位四通阀
叠加式和插装式液压阀以及阀的连接PPT22页
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木பைடு நூலகம்游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
叠加插装比例伺服
叠加式液压 液压阀简称叠加阀,是近十年内发展起 来的集成式液压元件. 二通插装式锥阀有时称为逻辑阀,是适应高压 大流量,近年来发展起来的一种新型液压元件.
这一节先讲液压阀的连接和安装型式,然后具 体介绍叠加阀和插装阀.
1
一、液压阀的连接和安装型式
组成一个液压传动系统需要由若干个液 压阀有机地组合起来，各液压阀间的连 接和阀的安装型式有：
⑴管式连接： ⑵板式连接： ⑶集成式：集成式有可分为集成块式、叠加 阀式，插装锥阀式。 下面结合图来分析一下各种连接方式的优缺点。
2
二、叠加阀
叠加阀按其在液压系统中所起的作用可分为三大 类： ⑴压力控制阀： ⑵流量控制阀： ⑶方向控制阀：仅有单向阀类。
Y1-F10D-P/T
1叠加式溢流阀
型号：Y1－F10D－P/T 工作原理： 职能符号：
m 2、伺服阀基本工作原理 q = K A ( Ps P1 )
阀口开口： 阀口开口： 3、电液伺服阀结构
= K ω xv
2
ρ
( Ps P ) 1
举例： 举例：喷嘴挡板式电液伺服阀
11
1插装阀基本组件工作原理
如图：注意C油口压力的控制作用
5
插装阀也分为三大类： ⑴方向阀组件： ⑵压力阀组件： ⑶流量阀组件：
2方向阀组件
如图：单向阀，二通阀，三通阀，四通阀。
6
3压力阀组件
如图：注意阻尼孔，先导阀
4流量阀组件
如图：可调
一、电液比例控制阀
组成：直流比例电磁铁，液压阀 其中直流比例电磁铁是电－机转换元件，它 将电信号成比例地转换为力或位移。 液压阀则能把上述的力或位移按比例地连续 地来调节输出油液的参量。如压力，流量的大小 和液流的方向，并能防止液压系统的冲击。 分类：电液比例压力阀，电液比例流量阀， 电液比例换向阀和电液比例复合阀。
叠加阀、插装阀和多路阀
（二）插装阀基本组件及先导控制
插装阀基本组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据其用途不同分为 方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件三种。同一通径的三种组件的安装尺寸 相同，但阀芯的结构形式和阀套座孔直径不同。
（a）方向 阀组件
（b）压力 阀组件
（c）流量 阀组件
图 插装阀基本组件
图所示为三种插装阀组件的结构
流量阀组件的先导阀除电磁滑阀外，还需在 盖板上装阀芯行程调节杆，以限制、调节阀口的 开度大小，即改变阀口通流面积，如图（c）所示。
（三）插装阀的应用
1．用作方向控制阀
图所示为二通插装阀组成方向阀的实例。
（a）单向阀
（b）二位二通阀
（c）二位三通阀
（d）二位四通阀
图 插装阀用作方向阀的实例
（b）二位二通阀
（a）节流阀
（b）调速阀
图 插装阀用作流量控制阀的实例
1.3 多路换向阀
（a）O型
（b）A型
（c）B型
（d）Y型
（e）OY型
（f）M型
（g）K型
（h）H型 图 多路换向阀
（i）MH型
图所示为多路阀的基本油路形式。其中，图（a）所示为并联油路，从进油口来 的压力油直接和各联换向阀的进油腔相连，而各阀的回油腔则可直接通到多路阀的 总回油口；图（b）所示为串联油路，后一联换向阀的进油腔和前一联的回油腔相连， 该油路可实现两个或两个以上执行机构同时动作，但此时泵出口压力大于各工作机
先导阀和盖板用来控制插装阀组件控制腔 X 的通油方式，从而控制阀口的开启和关闭。其中， 方向阀组件的先导阀可以是电磁滑阀，也可以是 电磁球阀。为防止换向冲击，可设置缓冲阀；为 保证阀口可靠关闭，有时采用选择压力的梭阀。
插装阀讲义
插装阀（逻辑阀）普通液压阀是目前液压传动系统中最常用的液压阀，它们已有几十年历史了，不仅它们本身的结构和性能日趋完善，而且为了使液压系统结构紧凑，减少阀间的连接管道，便于安装、使用和维修，也发展了很多种用这种液压阀或它们的变型（如叠加阀）构成的集成系统从而使液压技术的发展进入了一个新的阶段。
但是，用这些常用液压阀构成集成系统的各种方式，仅对小流量的液压系统能收到较为良好的效果，对中、大流量，特别是流量大于200L/min的液压系统，采用这些方式进行集成仍不免有很多困难，一般还只能采用管道进行阀间的连接来组成系统。
由于流量大，管道粗，因此配管工作量很大，安装、维修困难，且易出现漏油、振动等到弊病，这逐渐成了液压技术发展中的一个难题。
七十年代初，作为液压技术的一个分支---液压插装阀（逻辑阀）出现了。
它不仅能实现常用液压控制阀的各种动作要求，而且与普通液压阀比，在控制同等功率的情况下，具有重量轻、体积小、功率损失小、动作速度快和易于集成等突出的优点，特别适用于大流量液压系统的控制和调节。
因而圆满地解决了过去大流量液压控制系统难以集成的困难，也为特大流量和较复杂的液压控制系统的设计开创了一条新的道路。
我国山东济南铸锻机械化研究所从1976年就开始设计和研究插装阀。
目前，国内已在各种液压机上获得广泛地应用。
并取得了良好的效果，很多厂家生产插装阀和插装阀系统，我厂现在生产的液压机系列产品基本上都采用插装阀。
液压插装阀，由于它的主要元件均采用插入式的连接方式，所以又称为插入式液压阀。
它的主要元件—阀芯的形状是筒形的，因此，也有称它为筒形阀的。
也因为它的主要元件大部分靠锥面密封来切断油路，为了与常用的滑阀式液压阀相区别，故亦称为锥阀式液压阀。
插装阀的工作原理一般来说，一个液压控制系统总要对油流的方向、压力、流量进行控制，使液压执行机构（如油缸、油马达）按一定的规律进行工作，才能实现液压传动机械所要求的动作。
液压控制阀就是在液压系统中实现对油流控制的元件。
比例阀插装阀和叠加阀资料重点
分为直动式和先导式。 受比例电磁铁推力的限制，直动式比例流量阀
适用作通径不大于10mm的小规格阀。通径大 于10mm时，常采用先导式比例流量阀。
❖ 比例调速阀的工作原理：通过比例电磁铁控 制节流阀阀芯的开度，从而控制调速阀的输 出流量。
比例调速阀
三、比例方向阀
（电比例方向 节流阀）
直动式比例溢流阀
输入一I，产生一电磁力作用于阀心上，得到一控 制压力p。 比例关系：I∝电磁力∝弹簧压缩量∝p 比例溢流阀能对压力进行连续控制
先导式比例溢流阀
结构：直动式比 例溢流阀＋先导 式溢流阀主阀
比例关系：I∝电 磁力∝弹簧压缩 量∝p
比例溢流阀能对 压力进行连续控 制。
pA＞pB时，A→B； pA＜pB时，A、B不通；但K
通压力油，则先导阀右位， 可B→A。
李芝图6-74
插装阀作二位二通换向阀用
二位三通电磁换向阀作先 导阀，插装阀A口通过先导阀 与K口通。先导阀另一油口接 油箱。 先导阀电磁铁断电，则： pA＞pB时，A、B不通；pB＞pA 时，B→A； 先导阀电磁铁得电，则： pA＞pB时，A→B；pB＞pA时， B→A。 相当于二位二通电磁换向 阀，适应高压大流量场合。
插装阀作单向阀用
A或B口与K口连通，即成为单向阀
左图：A口与 K口连通，则 pA＝pK： 当pA＞pB时， 锥阀芯关闭， A与B不通； 当pA＜pB时， 锥阀芯开启， A与B连通，且 B→A。
右图：B口与 K口连通
插装阀作液控单向阀用
二位三通液控换向阀作先导 阀，插装阀B口通过先导阀 与K口通。先导阀另一油口 接油箱。
闭，此时P→A，B→T。
液压控制元件——集流阀插装阀与叠加阀电液数字控制阀电液伺服阀电液比例控制阀
作用 分类 特点
作
用
连续或按比例地随输入电 气信号的变化而调节和控 制液流压力、方向和流量。
分 类
简化结构、降低精度的电液伺服阀 按结构 < *比例电磁铁+普通液压阀
外型与普通电磁铁相同，但吸力∝I
比例压力阀 按控制参数 < 比例流量阀 比例方向阀
特 点
既具有结构简单，通用性强的特点， 又具有伺服阀能远程、连续操纵优 点，故而又称“廉价伺服阀”
4、5、2 插装阀（插装式锥阀或逻辑阀）
20世纪70年代初发展起来的一种 新元件，是古老锥阀的新应用。
1. 插装阀概述
(1) 插装阀的组成 普通的阀在流量小于 200～ 300 L/min的系统中性能 良好，但用于大流量系统并不一定具有良好的性能，特 别是阀的集成更成为难题。 20 世纪 70 年代初，插装阀的 出现为此开辟了新途径。
插装阀目前广泛用于冶金、船舶、塑料机械等大流量 系统中。
4、5、2 叠加阀
§4.6 电液数字控制阀
用计算机对液压或气压系统进行控制是技术发展的必然 趋向。但电液比例阀或伺服阀能接收的信号是连续变化的电 压或电流，而计算机的指令是“开”或“关”的数字信息， 要用计算机控制必须进行数/模转换，其结果是使设备复杂， 成本提高，可靠性降低。在这种技术的要求下，20世纪80年 代初期出现了电液数字控制阀。 用数字信息直接控制的阀称为电液数字控制阀，简称数 字阀。它可直接与计算机接口，不需要数/模转换板。数字阀 与电液伺服阀、电液比例阀相比，其结构简单，工艺性好、 价廉，抗污染能力强，重复性好，工作稳定可靠，功耗小。 接受计算机数字控制的方法有多种，目前常用的有增量控制 法和脉宽调制法，相应地数字阀也分增量式数字阀和脉宽调 制式数字阀两类。当今技术较成熟的是增量式数字阀，即用 步进电动机驱动液压阀。已有数字流量阀、数字压力阀和数 字方向流量阀等系列产品。
叠加阀与插装阀
叠加阀与插装阀4.5.1 叠加阀4.5.2 插装阀4.5.1 叠加阀简介•叠加阀是安装在板式换向阀和底板之间，由有关的压力、流量和单向控制阀组成的集成化控制回路。
叠加阀•叠加阀可分为三种：方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀。
•叠加阀的的工作原理与一般液压阀基本相同，但在整体结构和连接尺寸上则不相同，自成系列。
•每个叠加阀既有一般液压元件的控制功能，又起到通道体的作用。
•每一种通道径系列的叠加阀其主油路通道和螺栓连接孔的位置都与所选用的相应通径的换向阀相同。
•同一通径的叠加阀按要求叠加起来组成各种不同控制功能的系统。
1、叠加式溢流阀•组成：主阀+先导阀。
•原理：与一般的先导•式溢流阀原理相同。
1-推杆；2-弹簧；3-锥阀；4-阀座；5-弹簧；6-主阀芯2、叠加式流量阀——单向调速阀•组成：单向阀+调速阀。
•原理：与一般的单向调•速阀原理相同。
1-单向阀；2-弹簧；3-节流阀；4-弹簧；5-减压阀叠加阀的优点如下：•（1）结构紧凑，体积小，重量轻，有管路引起的故障也少。
•（2）管件和阀间连接辅助少，耗材少，成本低。
•（3）标准化、通用化和集成化程度高，设计中仅需要绘出液压系统•原理图即可，因而设计工作量小，设计周期短。
•（4）根据需要更改设计或增加、减少液压元件方便、灵活。
•（5）压力损失少，消除了漏油、振动和噪声，系统稳定性高。
4.5.2 插装阀•插装阀是以插装阀单元3为主体，配以盖板2和不同的先导控制阀1组合而成、具有控制功能的组•件。
•根据需要可以组成方向•阀、压力阀和流量阀。
与普通液压阀的比较，插装阀具有以下特点：•（1）插装阀的结构简单，通流量能力较大，特别适合高压、大流量且要求反应迅速的场合。
最大流量可达100000L/min。
•（2）阀芯动作灵敏，切换时响应快，冲击小。
•（3）密封性好，泄露少，便于无管连接，油液经阀时的压力损失少，节能效果明显。
•（4）不同的阀具有相同的阀芯，一阀多能，易于实现标准化。
《插装阀和叠加阀》课件
常见问题及解决方法
介绍一些在使用插装阀和叠加阀过程中可能遇 到的常见问题及相应的解决方法。
选型建议
根据流体特性和控制要求选择合适的插装阀或 叠加阀，同时考虑流量、压力、温度、材料、 连接方式和防腐蚀等因素。
展望未来发展趋势
探讨插装阀和叠加阀在未来的应用前景和发展 趋势。
2 压力
考虑流体压力范围选择适应压力的插装阀或 叠加阀。
3 温度
根据流体温度选择适应温度范围的插装阀或 叠加阀。
4 材料
根据流体的性质选择能耐腐蚀的材料。
5 连接方式
根据管路的连接方式选择合适的插装阀或叠 加阀。
6 防腐蚀
考虑流体对阀门的腐蚀性，采用适合的防腐 蚀措施。
五、总结
插装阀和叠加阀的优缺点及适 用范围
工作原理
当阀芯插入阀体时，流体被阻挡，当阀芯退出 阀体时，流体得以顺畅通过。
结构
插装阀由阀体、阀芯和驱动装置组成，通常采 用螺旋结构使得阀芯插入或退出阀体。
应用
插装阀广泛应用于石油、化工、制药、冶金等 行业中的流体控制系统。
二、叠加阀
定义
叠加阀是一种将多个 阀门叠加在一起使用 的装置，以实现更加 复杂的控制功能。
2 结构
插装阀包含阀体和阀芯，而叠加阀由多个独 立的阀门组成。
3 工作原理
体通道， 而叠加阀通过调整阀门的开关状态来改变流 体通道。
插装阀适用于简单的流体控制系统，而叠加 阀常用于需要进行复杂流体控制的系统。
四、插装阀和叠加阀的选型要点
1 流量
根据流体流量需求选择合适的插装阀或叠加 阀。
结构
叠加阀由多个独立的 阀门组成，可通过调 整各个阀门的开关状 态来实现不同的控制 效果。
液压控制阀6插装阀和叠加阀
插装阀各部分工作原理
3．先导控制阀 安装在控制盖板上或集成块上，对插装件的动作进行控制的小通径阀。 功能：控制插装件阀芯的动作，以实现插装阀的各种功能。
4．集成块 用来安装插装件、控制盖板和其它控制阀，沟通重要油路。
插装件原理 插装件原理符号图（Ac = Aa + Ab）
C
C
Ac
Fs
Ac
Fs
Ab Aa
§5-6 插装阀和叠加阀
一、插装阀
插装阀又称为二通 插装阀、逻辑阀， 简称插装阀。
（一）插装阀的基本结构和工作原理
基本结构包括： 插装件 控制盖板 先导控制阀 集成块体
A B 先导控制阀 集成块和控制盖板
PTCB Fra bibliotek装件A
插装阀的原理符号图
插装阀各部分工作原理
1．插装件 是插装阀的主体，由阀体、阀芯、弹簧和密封件组成。可以是锥阀式结 构，也可以是滑阀式结构。 插装件有不同的结构和职能。
（二）插装阀的应用
1．方向控制插装阀 （3）二位二通插装换向阀
B C
A
二位二通插装
B
换向阀
A
说明：
当电磁铁不通电时，C与A和B口相通，则油口A和B关闭；
当电磁铁通电时，C与A和B口相通，C与油箱相通，油口A和B导通。
（二）插装阀的应用
1．方向控制插装阀 （4）二位三通插装换向阀
A C1 C2
P
A
根据需要可以组成具有更多位置和不同机能的四通换向 阀。
（二）插装阀的应用
2．压力控制插装阀
采用带阻尼孔的插装阀芯并在控制口C安装压力控制 阀，能够组成各种插装式压力控制阀。
（二）插装阀的应用
2．压力控制插装阀 （1）插装式溢流阀
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组成 工作原理
特点
整理课件
50
比例调速阀组成
比例电磁铁替代调速阀中调节螺帽即可
整理课件
51
比例调速阀工作原理
输入一I，得到一相应运动，使节 流阀阀口变化，流量变化，q∝I。
整理课件
52
比例调速阀特点
1 ∵ 有定差减压阀保证△p节=c， ∴ q不随F变化而变化，qV=c。
2 用一个阀只须改变I，便可得到
整理课件
30
功用
功率进一步放大
整理课件
31
组成
阀体
零开口四边滑阀 〈 阀芯
反馈杆等
整理课件
32
工作原理
当无电流信号输入时，力矩马达
无力矩输 出，挡板中立，滑阀两
端压力相 等，阀心 在反馈杆下端
小球作用下也 处于中位。
整理课件
33
当有电流信号输入时，衔铁带动挡板
逆时针方向偏转一θ角时，阀芯因p1 p2而向左移动输出液压信号。阀芯 左移，带动反馈杆下端小球也左移，
滑阀中部流出
整理课件
27
工作原理
力矩马达无信号，挡板不动
滑阀不动力矩马达有信号，衔铁
带挡板偏转, 两可变节流孔变化，
滑阀两端压力不等，滑阀移动 。
整理课件
28
举例
如: 衔铁逆时针方向偏转，
挡 板向左偏 ,可变节流
孔 ↑ ，使 p1↑，右↓
p2↓，滑阀左移。
整理课件
29
功率放大级
功用 组成 工作原理 特点
最终阀芯停止运动，取得一个平衡位
置，并输出相应的流量。
整理课件
34
∴ 一定的I，对应一定
的θ，一定的阀口开
度，一定的输出q。
整理课件
35
特点
∵ 阀芯位置由反馈杆组件弹性 变形力反馈到衔铁上与电磁 力平衡而决定
∴ 称力反馈式电液伺服阀 又∵ 采用了两级液压放大器
∴ 称力反馈两级电液伺服阀
整理课件
36
3
分类
二通插装方向阀
二通插装压力阀
二通插装流量阀
整理课件
4
插装阀的工作原理
组成
结构
工作原理
整理课件
5
组成
控制盖板
插装主阀（阀套、弹簧、阀 芯及密封件组成）
插装块体
先导元件（装在控制盖板上）
整理课件
6
阀芯
*锥形：锥端可开阻尼孔 或节流三角槽
圆柱形
整理课件
7
工作原理
控制盖板将锥阀组件封装在插 装块体内，并且沟通先导阀和 主阀，通过锥阀启闭对主油路 通断起控制作用。
5、5、2 电液伺服阀的应用
整理课件
37
5、6 电液比例控制阀
作用 分类 特点
整理课件
38
作用
连续或按比例地随输入电
气信号的变化而调节和控
制液流压力、方向和流量。
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39
分类
简化结构、降低精度的电液伺服阀 按结构 <
*比例电磁铁+普通液压阀
外型与普通电磁铁相同，但吸力∝I
比例压力阀
按控制参数 < 比例流量阀
整理课件
21
特点
∵ 衔铁小，惯性小
∴ 灵敏度高
整理课件
22
液压放大级
1 前置放大级
2 功率放大级
整理课件
23
前置放大级
功用 组成 油路 工作原理 举例
整理课件
24
功用
功用——力放大
整理课件
25
组成 双喷嘴挡板阀
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油路
p → 两固定节流孔 → 滑阀两
端→ 两喷嘴→ 两可变节流孔→
动画演示
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8
实质
相当于一个液控单向
阀或二位二通液动阀。
整理课件
9
五 插装阀及其系统的特点
1）主阀结构简单，通流能力 大，
qVmax=10000l/min 2) 主阀相同，一阀多能，便 于标准化、
集成化、微型化。
3) 密封性好，泄漏小，便于无管连接， 先导阀功率小，具有明显节能效果。
整理课件
整理课件
44
比例溢流阀特点
1 比例电磁铁与其他压力阀组合， 比例溢流阀
可简单组成〈 比例顺序阀 比例减压阀
2 用一个比例阀可实现多级压力控制， 简化油路，如：三级调压回路举例。
整理课件
45
5、6、2 比例换向阀
组成
工作原理
特点
整理课件
46
组成
比例电磁铁替代普通电磁换向
阀中的普通电磁 铁即可。
整理课件
47
工作原理
输入一I，得到一个运动方向，
并且还可改变输出流量的大小；
改变电流信号极性，即可改变运
动方向。
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48
特点
1 ∵ 换向阀阀芯上开有三角槽
∴ 阀芯运动时，其通流面积变化 故 液流方向变化时，流量也会变化 2 在大流量情况下，应采用先导式比 例方向阀。也可、6、3 比例调速阀
比例整方理课向件 阀
40
特点
既具有结构简单，通用性强的特点，
又具有伺服阀能远程、连续操纵优
点，故而又称“廉价伺服阀”
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41
5、6、1 电液比例压力阀 组成
工作原理
特点
整理课件
42
比例溢流阀组成
比例电磁铁 + 直动式溢流阀主体
整理课件
43
比例溢流阀工作原理
输入一I，产生一电磁力，作 用于阀芯上，得到一控制压力， 其p∝I，I变化，p也变化。
5、4 插装阀与叠加阀
5、4、1 插装阀 （插装式锥阀或逻辑阀）
5、4、2 叠加阀
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1
5、4、1 插装阀（插装式锥阀或逻辑阀）
根据不同功能将阀芯和阀套单独做成组件 （插入件），插入专门设计的阀块组成回路， 结构紧凑且具有一定的互换性。
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2
功用
大流量系统中便于集成
连接的控制液流参数。
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10
应用
一般用于冶金、船舶、塑料机械 等大流量系统中。
整理课件
11
5、4、2 叠加阀
阀的上下面为安装面，阀的进出油口分别在这两个 面上。使用时，相同通径，功能各异的阀通过螺栓 串联叠加安装在底板上，对外连接的进出油口由底 板引出。
整理课件
12
5、5 电液伺服阀
功用 组成
整理课件
13
功用
将微弱的电气信号放大并转化为大 功率的液压能输出.（既是电液转 换元件，也是功率放大元件）
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14
组成
电气部分—力矩马达，实际是一机械转换器。
液压部分
动画演示
整理课件
15
液压部分
前置放大级——双喷嘴挡板阀 功率放大级——零开口四边滑阀
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16
5、5、1 电液伺服阀的工作原理
一 力矩马达
二 液压放大级
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力矩马达
功用
组成
工作原理
特点
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18
功用
把输入的电气信号转变为力 矩，使衔铁 连同挡板偏转， 以控制前置放大级。
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19
组成
一对永久磁体 导磁体 衔铁 线圈 弹簧管等
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20
工作原理
永久磁体将导磁体磁化为N极和S极 无电流输入时：力矩马达无输出，衔铁中立
有电流输入时：衔铁被磁化，若左端为N极, 右
端为S极则由同性相斥，异性 相吸的原理，衔铁逆 时针 方 向偏转，同时弹簧弯管变形, 产生反力矩，直到电磁力矩与 弹簧弯管反力矩相平衡为止。 电流越大,产生的电磁力矩越 大衔 铁偏转的角度大。 θ∝I