二通插装阀

二通插装阀及其集成系统

2004年11月2日

目录

1、概术

2、二通插装阀的结构及工作原理：（1）、插入元件

（2）、先导元件

（3）控制盖板

（4）、插装阀体

3、插入元件的结构及工作原理

3．1基本结构

3．2、几种最常用的插入元件主要用途介绍3．2．1、方向插入元件

3．2．2、压力插入元件

4、控制部分

4.1、二通插装阀常用的先导元件

4．2、二通插装阀控制盖板：

4.2.1、方向阀控制盖板：图8

4.2.2、压力控制盖板：图9

4.2．3、节流控制盖板。图10

5、二通插装阀组合能力强的重要特性介绍

6、二通插装阀集成系统：

二通插装阀及其集成系统

1、概术：

1.1、液压系统类型：滑阀式管式连接系统、滑阀式板式集成系统、叠加阀集成系统、二通插装阀集成系统以及它们组成的混合系统。

1．2液压系统组成：液压传动系统主要由三部组成：1、能量转换装置：泵、马达和油缸等组成(将原动机的机械能转变成液压能再通过液压系统的执行机构将液压能转变成机械的旋转运动或直线运动)。2、液压控制系统：即由联接起来的各种阀（包括各种方向阀、压力阀和流量等组成），通过他们控制液压系统的压力、油液的流量和流向，以满足机器所规定的工艺循环和动作要求；3、辅助动系：包括油箱、滤油器、油温水冷装置、空气滤清器以及各种仪表等。

液压控制系统好坏直接影响液压机的性能（系统的可靠性、密封性、经济性、安装维修方便性等），没有先进的液压控制系统就不会有先进的液压系统；而二通插装阀的集成系统是当今比较先进的液压控制系统，它的主要特点：1、通流能力大、流阻损失小、内泄漏少。2、大大简化了安装管道，结构紧凑，安装维修方便。3、标准化程度高（插入元件、先导元件、控制盖板，JK块体等都已标准化），工艺性能好。4、开关响应速度快、动作可靠。5、结构简单，抗污染能力强。

2、二通插装阀的结构及工作原理：

一个二通插装阀通常是由插入元件、先导元件、控制盖板和插装阀体四个部分组成的；如图1

图1

（1）、插入元件:插入元件是二通插装阀的主级或功率元件，插装在阀体或集成块中，通过它的开启动作和开启量大小来控制油流的通断，压力的高低，以及流量的大小，即实现对液压执行机构的方向，压力和速度的控制。

（2）、先导元件:插入元件的工作状态是通过各种先导元件控制的，所以先导元件是二通插装阀的控制级。先导元件除了以板式连接或叠加式连接安装在控制盖板上以外，还经常以插入式连接安装在控制盖板内部，有的也固定在阀体上。

（3）控制盖板:控制盖板不仅起盖住和固定插入元件的作用，还起着连接插入元件与先导元件的桥梁作用，更重要的是它本身还具有各种控制机能，它与先导元件一起共同构成二通插装阀的先导部分，是控制级的

一个重要组成部分，在控制盖板上除了按需要加工有相应的控制流道和安装连接孔口外，内部还经常插装有一些先导元件。

（4）、插装阀体: 插装阀体上加工有插入元件和控制盖板等的安装连接孔口和各种流道。由于二通插装阀主要采用集成安装，一块阀体中一般带都有多个元件，所以有时也称为集成块体。

根据工作要求选择一定形式的插入元件，配上相应的先导元件和控制盖板，便可组成一个具有某种或多种工作机能的液压控制阀块或集成块。（例如下图2为主缸集成块原理图，共有9个插入元件，加上相应的先导元件并由它进行控制，即可实现主缸的快下、慢下、加压、压泄及液压双保险支撑、回程等多种工作机能）图2

3、插入元件的结构及工作原理

3．1基本结构：

插入元件的基本结构形式见图3

图3

其形式与通用的单向阀相似，它是由阀心、阀套、弹簧,以及相应的密封圈组成的。它具有两个工作腔A和B，一个控制腔C。阀心在阀套中滑动，其间的配合间隙很小，以减少B腔与C腔之间的泄漏。阀心头部的锥面紧贴在阀套孔内的阀座上形成一个可靠的座阀式密封，保证A腔与B腔之间没有泄漏。阀套上的三个密封圈防止了A、 B 、C三腔之间沿阀套外缘的泄漏。

二通插装阀的液压原理符号已经标准化，它形象地表明了插入元件的结构与工作原理。图4

插入元件的工作状态是由作用在阀芯上的合力的方向和大小所决定的。当不计阀芯重量和摩擦阻力后得到的阀芯上的力平衡式为：

∑F= PcAc –PaAa –PbAb +F1 +F2

图5

式中：Pc - 控制腔c处的压力；

Pa -工作腔A的压力；

Pb -工作腔B的压力；

Aa _工作腔A的作用面积

Ab_工作腔B的作用面积

Ac _控制腔c的作用面积

Ac=Aa+Ab

F1 -弹簧力；

F2 –液动力，它与通过的流量开口大小有关，在开口较小时起作用，作用力方向向下。

当合力为正，即∑F＞0时，阀芯关闭；当合力为负，即∑F＜0时，阀芯开启；当合力为零，既∑F=0时，阀芯停在该平衡位置上。

在这里，三个腔的压力关系是主要的，在很大程度上它决定了插入元件的工作状态。由于工作腔的压力是由工作负荷等条件决定的，不能任意改变，所以只能通过对控制腔的压力的控制来实现对二通插装阀的控制。在二通插装阀系统中，按照先导油的来源不同，控制腔压力主要有下列四种情况，与之对应可以得到插入元件的四种不同工作状况，见表1及图6

表1

图6

从表1图6可以看出控制压力必需大于或等于A腔和B腔中任何一个的压力，才能保证插入元件作为二位二通换向阀使用时可靠的切断油路，不受系统工作变化的影响。在第2种和第3种情况下，控制压力只等于

A腔和B腔中某一个的压力时，则成为一个允个许单向流动的单向阀。

由此可见，这个插入元件具有二位二通换向阀和单向阀的机能。可以实现方向控制的功能；在工作中，如果设定了控制腔压力，则当工作腔压力超过一定值后阀便开启，实现压力控制的功能，如果在控制腔上采取相应的行程调节措施来限制阀芯的开启高度，亦即开口大小，则可作为一个节流元件，实现流量控制的功能，所以这个简单元件包含了方向、压力、流量的复合控制机能。这是二通插装阀的多机能的特点。

阀芯启闭过程速度和时间是由阀芯上作用力的合力大小来决定的, 合力越大，启闭时间越短，反之越长。其中起主要作用的仍是三个腔的压力关系，当上下压力相差较大时，启闭时间就短；当上下压力基本平衡时，主要靠弹簧力进行关闭，则关闭时间就长；液动力一般仅在开启高度很小时起加速关闭的作用。

在这基本结构形式的基础上，根具不同的使用条件，插入元件在结构形式和尺寸参数上还有许多的变化，例如在结构形式上除以上的锥阀式结构以外，还有滑阀形式的（滑阀式又有常开式的、常闭式的等）、阀芯上带缓冲凸台、阀芯上装有阻尼塞的、阀芯阀套滑动配合面上带密封圈的等等；在尺寸参数上可具有不同的面积比---Aa/Ac有：（A/1：1.2，B/1：1.5, C/1:1.0, D/1:1.07,E/1:2.0）;不同的开启压力Mpa (a/0.05，b/0.1, c/0.2, d/0.4, e/0.5, f/0.8),不同的锥角等等。

3．2、几种最常用的插入元件主要用途介绍：