二通插装阀方向控制回路分析

　　O 引言

　　随着气动和电气技术的发展，液压技术正在或已经失去小功率的应用市场，而同时在大功率市场的优势则更加明显，高压、大流量是液压系统的发展趋势。在大流量场合，就必须要用到二通插装阀。二通插装阀(以下简称“插装阀”)是20世纪70年代发展起来的一种新型液压控制阀，与传统滑阀式液压阀相比，具有液阻小、通流能力大、动作快、泄漏少等一系列优点。常规产品最大通径(厂家样本提供的选型参数)，插装阀可达DN160，传统滑阀只到DN32。但插装阀与传统的控制方式有很大的不同，配置不同的先导控制级，就可以实现方向、压力、流量的多种控制。除了一些长期从事插装阀研究和应用的单位，在实际应用中，其灵活多变的组合，很多技术人员感到不得要领。尤其插装阀的方向控制组件在系统中的应用是最多，也是变化最广的一种组件。本文分析了插装阀方向控制的一些典型实例。

　　1 二通插装阀的一些基本概念

　　有关插装阀的基本知识、结构、原理等相关书籍和手册中都有比较详细系统的介绍，在此不做赘述。强调以下几点，我们认为对分析和设计插装阀回路非常重要。插装阀结构及符号如图l所示。

　　(1)一个插装阀只是一个液阻，只能控制一个口(即A、B腔之间)的通断或开口大小。由此可见，传统的压力阀、流量阀功能，只要一个插装阀组件就可以实现。而要实现传统四通方向阀的功能，则需要至少4个插装阀组件组合起来才行。

　　(2)插装阀只是一个主阀，要配置先导级控制其C腔，才构成传统意义上的完整的阀，才能完成特定的功能；先导级一般就是阻尼和传统小通径阀的不同组合配置。插装阀的变化实质就是先导级的变化，即对C腔的不同控制，使插装阀(主阀 具备不同的功能。

　　(3)插装阀的开启动作基本就是一个单向阀，由图1可以明显的看出这点，其开启的压力pA B和pB A是不同的，根据插装阀阀芯的2种基本形式(即A、B腔面积比不同)，pB→A，pA→B比值分别为2倍和14．2倍，具体数值和弹簧压力值有关。这点在正常应用中不会也不必过多考虑，但油液流向应优选A→B；而在一些特殊情况下则需要注意，也可以特意使用该特性设计需要的油路。

　　(a)结构图

　　(b)功能(符号)简图

　　图1 插装阀

　　2 二通插装阀方向控制分析

　　2．1 三位四通先导阀

　　图2a所示为一种比较典型的组合实例，传统的四通方向阀是由阀芯同时控制4个油口，而采用插装阀，至少需要4个插装阀才可能完成一个四通方向阀功能。图中实线部分为插装阀组成四通方向阀的一种最基本油路，类似的油路是组成四通阀必不可少的油路；虚线部分为先导控制油路。此例中，先导部分采用一个三位四通阀5控制，电磁铁a得电时，P口压力油通到阀1、3的控制腔，A→T、P→ B不通；阀2、4的控制腔通T口卸荷，P A、B T通。同理， 电磁铁b得电时，P→B、A→T通。电磁铁a、b都不得电时，根据三位四通阀5中位机能的不同，插装阀也对应某种机能。由此可以将其画成传统阀的机能符号(见图2b)。