插装阀的复合控制机能及其在大型液压机上的应用

　　0 概述

　　陶瓷墙地砖行业普遍采用液压机进行坯体压制，由于地板砖尺寸越做越大，相应地液压机的输出力也越来越大，要求液压系统在高压、大流量工况下工作，可靠性要好。以滑阀式结构为主的传统液压控制阀，由于其结构所限，已不适应液压系统的这种要求。

　　插装阀是一种新型液压元件，具有流动阻力小、响应速度快、流通能力大、多种控制机能、可以高度集成等优点，而且其组成元件如阀芯、阀套等已标准化，使用更为方便，在大型液压机的设计和制造中得到了广泛的应用。

　　1 二通插装闷的结构 工作原理和复合控制机能

　　(1)基本结构

　　二通插装阀通常由插入元件、阀盖和先导元件组成。插入元件的形状与单向阀相似，由阀芯、阀套、弹簧及密封圈组成，它有两个工作腔A和B，一个控制腔c。阀芯在阀套中滑动，其配合间隙很小以保证B腔与C腔之间的泄漏最小，阀芯头部的锥面与阀套形成可靠的线密封，A腔与B腔之间没有泄漏，阀套上的密封圈防止了A、B、c三腔之间沿阀套外缘的泄漏。 阀盖的底面安装在阀体上，顶面作为先导阀的安装面，内部钻有各种通道或插装各种先导阀元件。先导元件通常是电磁换向阀和一些先导阀元件组成。

　　(2)工作原理和复合控制机能

　　如果忽略阀芯的重量和阻尼力的影响，则作用在阀芯上的力的平衡关系为：

　　Ft+ Fy+ Pc·Ac-PA ·AA-PB·AB = 0

　　式中：PA、PB、Pc一分别为A、B、C腔的压力；

　　AA、AB、Ac一分别为作用在阀芯上的轴向投影面积。

　　由上式可知，阀的工作状态不仅取决于控制腔C的压力，而且还取决于工作腔A、B的压力以及作用在阀芯上的弹簧力和轴向稳态液动力Fy。

　　① 当控制腔c接油箱卸荷时， 阀芯下部的液压力克服上部的弹簧力将阀芯顶开，液流方向视A、B腔液压力的大小而定。

　　当PA·AA>PB·AB时，液流方向A→ B；

　　当PA·AA<PB·AB时，液流方向B→A。

　　当控制腔c接系统油压时，阀芯在下端压力差和弹簧作用下关闭，油口A和B不通，因此插入元件实际上相当于一个液控二位二通阀，可以实现方向控制。如图1中的插装阀V102。

　　如果C腔通过阀盖上的X口与A或B口相连，便构成了一个单向阀，如图1中的插装阀V205。

　　② 如果设定了控制腔的压力，则当工作腔压力超过一定值后，阀芯便会开启，实现了压力控制的功能。

　　③ 如果在控制腔采取相应的行程调节措施来限制阀芯的开启高度， 即开口的大小，则可作为一个节流元件实现流量控制的功能。在阀芯上开阻尼孔是为了减小液压冲击。如图1中的插装阀V207。