液压螺纹插装阀产生于20世纪50年代,成长 于20世纪70年代,并逐步发展成为覆盖方向控 制、压力控制、流量控制的几乎所有阀种,拥有了比 例控制压力阀、比例控制流量阀、比例控制方向阀 等,形成一个独立体系。它以体积小、结构紧凑、内 泄漏小、应用灵活、价格低廉、安装维修简单等优势,广泛用于工程机械中。本文就螺纹插装阀在工 程机械中的应用进行简要的介绍。

1液压螺纹插装阀简介

液压螺纹插装阀又叫旋入式插装阀,它的安装方式是采用螺纹直接旋入阀块的插孔里,安装拆卸 简单快捷,一般由阀套、阀芯、阀体、密封件、控 制部件(弹簧座、弹簧、调节螺杆、磁性体、电磁线圈、弹垫等)组成。一般来说阀套和阀芯及阀体的螺 纹部分旋入阀块内,阀体的其余部分在阀块的外面。规格有二通、三通、四通等螺纹插装阀,通径从3 mm到32 mm,高压力可达63MPa,大流量达760L/min。方向阀有单向阀、液控单向阀、梭阀、液 动换向阀、手动换向阀、电磁滑阀、电磁球阀等;压力阀有溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、压差溢流 阀、负载敏感阀等;流量阀有节流阀、调速阀、分流 集流阀、优先阀等。

2 液压螺纹插装阀在工程机械中的应用

2.1在液压泵中的应用

早的螺纹插装阀是用于液压泵中的。由于液压泵需要集成液压阀, 这就要求液压阀小巧,从而开发出了螺纹插装式溢流阀。应该说螺纹插装式溢流阀是开发早、应用早的螺纹插装阀, 随后又有螺纹插装式单向阀、螺纹插装式节流阀等应用于液压泵中。现代的液压泵有许多的螺纹插装阀集成其中, 某闭式变量泵的结构和原理图如图3 所示,有十几个螺纹插装阀集成其中。螺纹插装式溢流阀用于调节主液压泵和补油泵的高压力; 螺纹插装式单向阀用于控制油路的开启或切断; 螺纹插装式截止阀用于系统出现故障时连通A、B 油口, 方便工程机械的拖动或牵引; 螺纹插装式压差溢流阀用于调节泵的输出压力随负载压力的变化而变化。随着螺纹插装阀技术的不断进步, 开发出了专用于泵的多功能阀,集成了螺纹插装式溢流阀、螺纹插装式压差溢流阀、螺纹插装式单向阀、螺纹插装式截止阀等4 个阀的功能。

2.2在液压马达中的应用

  在液压马达( 特别是闭式马达) 中也经常用到螺纹插装阀。某闭式变量马达的结构和原理图如图5 所示, 共有4 个螺纹插装阀集成其中。螺纹插装式溢流阀用于调节系统的换油压力;螺纹插装式梭阀用于把高压侧的压力油引入电磁方向控制阀的P口; 螺纹插装式电磁方向控制阀用于马达排量的控制, 螺纹插装式三位三通梭阀, 又叫螺纹插装式热油梭阀, 接在闭式回路马达的两端。系统正反转运行时保证高压侧均有一定的油量回到油箱, 以实现闭式回路的冷却。

2.3在多路阀中的应用

在多路换向阀中除了换向阀以外, 其集成的安全阀、单向阀、过载阀、补油阀、分流阀、制动阀、负载敏感阀等均为螺纹插装阀。螺纹插装式溢流阀用于调节阀的大输出压力; 螺纹插装式二通负载敏感阀的作用是在换向阀芯某一开口时, 可以保证A 口或B 口的输出流量是个恒定值, 使机构的运行速度不受负载力的影响, 螺纹插装式梭阀用于获取大的负载压力并引入到变量泵的LS口, 使泵的输出流量随负载压力的变化而变化, 螺纹插装式补油单向阀用于防止液压缸或马达吸空, 螺纹插装式平衡阀用于消除尖峰压力, 使系统在有负负载的情况下运行平稳。在端板中集成了螺纹插装式减压阀、螺纹插装式溢流阀, 螺纹插装式减压阀的作用是对高压油减压用作比例电磁铁的先导油源, 防止高压损坏比例电磁铁, 螺纹插装式溢流阀用于调节比例电磁铁的先导油源的压力。

2.4 在叠加阀和板式阀中的应用

在工程机械中, 也经常用到由螺纹插装阀组成的叠加阀和板式阀。二位二通阀组成叠加阀可以由平衡阀、溢流阀、电磁球阀、电磁滑阀、单向阀、液控单向阀、节流阀、单向节流阀、调速阀、梭阀、截止阀、优先阀等进行组合, 可以是二通阀、三通阀, 也可以是四通阀; 可以做成叠加阀, 也可以做成板式阀; 可以做成六通径的, 也可以做成十通径的。叠加阀一般由两个阀组合而成, 也可以由一个阀和一个堵头组合而成,板式阀一般只有一个阀, 运用非常灵活, 能实现近百种功能, 可以解决很多的实际问题。

2.5 在控制回路中的应用

在工程机械中螺纹插装阀大多应用于控制回路中。随着各种功能回路的开发, 螺纹插装阀组在

工程机械中已得到广泛的应用

2.6 在二通插装阀中的应用

在工程机械液压系统中经常会用到二通插装阀, 二通插装阀盖板中的先导控制阀很多是螺纹插装阀。在二通插装阀盖板中主要用到的螺纹插装阀有单向阀、液控单向阀、溢流阀、减压阀、电磁球阀、电磁滑阀、节流阀、单向节流阀、梭阀等。如果做进一步的开发还可以有更多的螺纹插装阀可以应用到二通插装阀盖板中。16mm 通径以下的二通插装阀组件, 可以做成螺纹插装形式的, 国外已经有此类成熟的产品, 国内也正在跟进, 其流量为200L/min 左右,使螺纹插装阀的应用范围得到了扩展。

3 液压螺纹插装阀使用注意事项

使用液压螺纹插装阀时, 要注意如下事项:

( 1)在选用螺纹插装阀时, 一定要看清其流量和压力, 还要注意其流量- 压力曲线, 若选型过小往往会造成系统压力损失太大, 使系统发热, 若选型过大, 则会造成经济上的浪费;

( 2)螺纹插装阀密封材料有两种, 氟橡胶密封适用于磷酸脂介质, 丁晴橡胶密封适用于矿物油介质;

( 3)对于螺纹插装阀的压力值和流量值, 在选用时可以指定设置值, 若不指定, 厂家会设置一个默认值;

( 4)螺纹插装阀相对板式阀来说更怕污染, 在设计系统时一定要做好过滤器的设计, 并在运行前进行充分的清理;

( 5)螺纹插装式电磁换向阀的换向速度比常规电磁阀要稍微慢一些, 对于要求快速动作的场合,只有选择快速型螺纹插装式电磁换向阀, 但价格较高;

( 6)受体积和布局的限制, 螺纹插装阀的某些性能不及传统阀, 如溢流阀的滞回, 分流阀的分流精度, 流量阀的动态响应性能等;

( 7)相对于板式阀块和二通插装阀块来说, 螺纹插装阀块的设计难度更大些, 用专业的设计软件来进行设计, 并用专业的校验软件来对阀块进行校验;

( 8)设计阀块时应要求在阀块上螺纹插装孔的旁边刻注上所装阀的型号, 以防止装错;

( 9)由于工程机械等移动设备对重量要求严格,阀块一般选用铝合金锻件 。

注：原文来自 伦联电液集成控制解决方案