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插装阀的结构和工作原理详解

【摘要】:先导阀1 安装在控制盖板2 上,对插装组件的动作进行控制。插装阀的工作原理如图4.74 所示,压力油分别作用在锥阀的3 个控制面Aa、Ab 和Ak 上。从式可以看出,锥阀的启、闭与控制压力pk 以及工作压力pa 和pb 的大小有关,同时还与弹簧力Fs、液动力Fw 的大小有关。

二通插装阀是由先导阀、控制盖板和插装组件等组成的,如图4.73 所示。

先导阀1 安装在控制盖板2 上,对插装组件的动作进行控制。先导阀一般选用小通径的普通标准阀(如溢流阀、电磁换向阀等),常用的通径为ϕ6 和ϕ10。

控制盖板的作用是在其上安装先导阀和插装组件,是沟通先导阀和插装组件的油路,即控制盖板上设置有对插装组件的启闭起控制作用的通道等。阀的功能(控制方向、压力、流量)不同,控制盖板的结构也不相同。插装组件上配置不同的先导控制盖板,就能实现各种不同的工作机能。

插装组件又称主阀组件或插装单元。它通常由阀芯、阀套、弹簧和密封件等组成,如图4.74 所示。图中A、B 为主油路,K 为控制油路。插装组件的主要功能是控制主油路液流的通断。阀芯的结构有滑阀和锥阀两种,多采用锥阀。

阀的功能(控制方向、压力、流量)不同,插装组件的结构也不相同,它由1 个或几个插装组件的组合实现一种或一种以上的功能。

插装阀的工作原理如图4.74 所示,压力油分别作用在锥阀的3 个控制面Aa、Ab 和Ak 上。其中Aa 面总是处在A 口压力油的作用下,Ab 面总是处在B 口压力油的作用下,如果忽略锥阀的质量和阻尼的影响,作用在阀芯上的力平衡关系式为:

图4.73 二通插装阀的组成

1—先导阀;2—控制盖板;3—插装组件;4—插装块件

图4.74 插装组件

1—弹簧;2—阀套;3—阀芯

式中 Fs——作用在阀芯上的弹簧力;

Fw——阀口液流产生的稳态液动力;

pk——控制口K 的液压力;

pb——工作油口B 的液压力;

pa——工作油口A 的液压力;

Aa、Ab、Ak——分别为锥阀3 个控制面的面积,且Ak=Aa+Ab

从式(4.12)可以看出,锥阀的启、闭与控制压力pk 以及工作压力pa 和pb 的大小有关,同时还与弹簧力Fs、液动力Fw 的大小有关。不计液动力影响,当Fs+pkAk>paAa+pbAb 时,锥阀关闭,油口A 和B 不通,油路被切断;当Fs+pkAk<paAa+pbAb 时,锥阀被打开,液流的方向视pa 与pb 的具体情况而定,当pa>pb 时,液体从A 口流向B 口,当pb>pa 时,液体从B 口流向A 口;当pk 等于零时(控制口通油箱),pa、pb 均可使锥阀打开,液流方向可以从A 流向B,也可以从B流向A。因此,人们可以利用控制口的压力pk 的大小来控制锥阀的启闭,以及开口的大小,即控制油路的“通”和“断”两种状态,故称二通插装阀。

二通插装阀可用作方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀等。