插裝閥是另一類液壓控制閥的統稱。其基本核心元件是一種液控型、單控制口的裝于油路主級中的兩通液阻單元(故又稱二通插裝閥)。将一個或若幹個插入元件進行不同的組合,并配以相應的先導控制級,可以組成插裝閥的各種控制功能單元。比如方向控制功能單元、壓力控制單元、流量控制單元、複合控制功能單元。
插裝閥具有以下特點:内阻小,适宜大流量工作;閥口多數采用錐面密封,因而洩漏小,對于乳化液等低粘度的工作介質也适宜,結構簡單、工作可靠、标準化程度高;對于大流量、高壓力、較複雜的液壓系統可以顯著的減小尺寸和重量。其結構如下圖:
圖1 二通插裝閥結構
它是由插入元件、控制蓋闆、通道塊三大部分組成。插入元件有閥芯、閥套、彈簧和密封件組成;控制蓋闆上根據插裝閥的不同控制功能,安裝有相應的先導控制級元件;通道塊既是嵌入插入元件及安裝控制蓋闆的基礎閥體,又是主油路和控制油路的連通體。其中A、B為主油路通口,C為控制油路通口。A、B、C油口的壓力和作用面積分别為PA、PB、PC和A1、A2、A3,A3=A1 A2,Fs為彈簧作用力。
圖2為實心胎硫化機組液壓系統中主油缸部分的液壓原理圖(部分系統原理圖,非完整原理圖)。
圖2 實心胎硫化機組液壓系統中主油缸部分的液壓原理圖
由圖可知,此系統全部采用插裝閥來控制,要求起到不同液壓閥的作用。根據機械本身的特點以及主要技術參數:要求油缸上行速度達到20mm/s,下行速度達到25mm/s ,缸徑/杆徑Φ600mm/Φ540mm ,由公式流量Q=A*V可得到油缸進油腔所需流量為339L/min ,所需流量較大;再者主機系統對于機械運動動作靈敏性要求較高,液壓系統密封性要求較嚴,綜合考慮,因而選用插裝閥作為油路控制元件。
二通插裝閥構成各種組合閥1
插裝閥構成壓力控制閥
根據插裝閥的工作原理當PAA1 PBA2>PCA3 FS時,閥芯開啟,油路A、B 接通。如圖2,插裝閥C14, 當電磁閥YV9得電時,C14的C口直接通油箱,其C口壓力為零。由此可知油路A、B 接通,當A口的壓力大于彈簧力的時候,系統壓力油回油箱,所以此插裝閥起溢流閥的作用,控制油缸徑油口壓力。
看以下例子,圖3插裝閥做溢流閥。
插裝閥C8的B口直接接油箱,C口接上溢流閥,兩者的壓力都為零,可知當A口的壓力大于彈簧力的時,油路A、B 接通,壓力油通過B口回油箱,此時插裝閥起溢流閥的作用,控制系統壓力。
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插裝閥構成方向控制
再看圖2,由液壓動作程序表可知,電磁閥YV7A、YV7B同時得電,來控制主油缸上行運動。當兩者同時得電時,插裝閥C11、C13的C口通油箱,PA>FS時,A、B口直接相通,油液可從A流向B口;當隻有YV7B得電時,主油缸下行運動。其中C13的PA<PB,閥芯開啟,油液可從B流向A。此二處,插裝閥起到了單向閥的作用。
看另外一張圖,圖4二位三通閥。
此插裝閥作二位二通閥。當二位三通電磁閥斷電時,閥芯開啟,A、B接通;電磁閥通電時,閥芯關閉,A、B不通。
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插裝閥構成流量控制閥
從圖2的C14可知,在閥的頂蓋上有閥芯升高限位裝置,通過調節限位裝置的位置,便可調節閥口通流截面的大小,從而調節了流量。通過調節流量,可調節主油缸的下行速度。此插裝閥作節流閥。
小結通過更為複雜的組合,可以實現更多的液壓閥的功能。通過組合,插裝閥可作為壓力控制閥(順序閥、減壓閥)、流量控制閥(單向節流閥、節流閥)、方向控制閥(調速閥、液控單向閥、兩位兩通換向閥等)以及複合閥。
目前,插裝閥有如下幾個系列:K系列插裝閥,L系列插裝閥,TJ系列插裝閥,Z系列插裝閥。幾個系列型号各不相同,廠家可根據用戶的要求設計和制造出集成通道塊。插裝閥根據自身特點,在液壓系統廣泛地應用。
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