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news插装阀液压系统及回路图设计准则
2024/11/12 8:28:55 来源: 坚盛液压
一般液压系统设计准则对二通插装阀系统也是适用的，但因其结构特点，在设计二通插装阀系统时，一般应遵循以下一些设计准则：
1)液压系统设计时可以先按机器执行元件的工作腔数目和液压动力部分液压泵的台数设定与之数量相当的基本控制单元作为基础，再根据其他条件和可能性进行扩充和简化，最后确定方案。这有利于采用现成的通用油路块，减少专用油路块的设计和制作，可以减少设计工作量，缩短制造周期。
2)应充分利用二通插装阀多机能性的特点，减少元件数量，简化系统，缩小尺寸。
3)注意防止压力干扰。由于二通插装阀是一种压力控制元件，因此设计时必须充分掌握整个工作循环中每个支路的压力变化情况，以及每个插装阀的上下压差，尤其应注意分析各动作转换时过渡过程中液动力变化的影响。特别是对于采用控制油内部供油形式的液压系统更为重要。在这里必须重视先导回路中梭阀和单向阀的运用。油路块中同二通插装阀控制油路中回油通道相连的泄油通道，在一般情况下都应能单独而无背压地接回油箱。
4)注意 “路路通”的存在给系统工作可能带来的影响。“路路通”造成系统短时失压，引起液压缸加压停止或掉压，立式缸上升或停止时的短时下落现象。所以系统设计时必须注意先导电磁阀的选择，控制信号的输人时间，以及阀的开关速度调整等问题。
5)(先导)控制液压源是系统设计中一个极其重要的问题。有三种形式〯独立的 (先导)液压控制源外部供油式、主系统分支出的内部供油式、内外部结合供油式。
① 采用独立的先导控制液压源时，首先要求的是压力要高，为了保证阀的可靠关闭，防止反向开启，所以与常见的滑阀系统一般仅要求低压控制系统不同，二通插装阀系统要求一个高于系统最大工作压力的高压液压控制源。其次控制压力必须保证稳定，否则会造成系统工作的不可靠。对流量的要求是必须满足系统工作各个时期换向阀所需的最大流量，它与插装阀的通径、关闭速度、同时动作的阀的数量有关。
根据其间断工作的特点，为了满足压力稳定和最大瞬时流量的要求，减小泵和电机的功率，控制液压源常采用泵‐蓄能器结合的形式。
这种外部供油形式的好处是可以保证较为稳定的控制压力，不受系统和负载压力变化的影响，系统工作比较可靠，并可获得快速换向﹔缺点是需要提供一套单独的高压液压动力装置，费用较高。
② 采用主系统分支出内部供油时，最通常的做法是每个阀直接从它各自的A、B口引出控制油进行控制。这种做法简单易行，有自锁能力，但是不能保证插装件上下的有效压差，关闭速度较慢。一种解决的方法是改变控制油的引出点，从系统中压力较高的地方引出，例如从泵出口的单向阀上游引出控制油，这样可以获得一定的压差，提高关闭速度﹔另外一个办法是在先导回路中增加一个蓄能器，这样当系统卸荷时，仍能保证足够的控制压力，它的工作情况与外部供油相似，但省去了一套动力装置。
③ 内外部结合供油的形式有两种具体的做法：一种是以独立的控制液压源为主，可在某些阀上通过梭阀或单向阀引人系统控制油，这样既保持了外部供油的长处，又具有了自锁能力﹔另一种是以内部供油为主，再加上一套辅助的控制液压源，它可以在主系统卸荷时提高阀的可靠性，实现阀的快速关闭。这时，辅助控制液压源的压力可以降低，功率较小，可节省费用。
6)注意内泄漏。插装阀密封性虽好，但仍存在先导电磁阀和插人元件阀芯结合面处的内泄漏。因此对于要求可靠锁闭或保压的应用场合以及对于应用低黏度工作介质的系统，设计时不仅要选择少、无泄漏的元件，还要注意流动方向和连接形式。
油路 (阀)块、控制盖板、插装件阀芯上的阻尼塞应有紧固和防止通过螺纹间隙泄漏的措施。因配合间隙引起的泄漏，其允许值一般不得大于其公称流量的0·1%。为了保证O形圈的使用寿命，在工作压力大于10MPa时应加装O形圈用挡圈。
7)电磁滑阀是二通插装阀系统的一个关键部件，对于系统的工作性能影响最大。因为其用量多，工作负荷重，是最容易出现故障的地方，也是内泄漏最多的部位，所以设计时应仔细分析，尽量采用集中控制，减少电磁阀的数量，以提高工作的可靠性，降低成本。
8)注意先导回路中阻尼塞 (器)的作用。它对二通插装阀和整个系统的静态特性都起着重要的调节作用，设计时必须仔细选择阻尼塞的安装位置和尺寸，在系统的调试过程中阻尼塞总是一个既方便又重要的调节元件。所以它的位置和尺寸往往要在系统调试完毕后才能确定下来。阀芯上装有阻尼塞时，阻尼塞应能更换 (或表述为可代替的)，并有防松措施﹔控制盖板内装阻尼塞时，在相应部位应做出标记，阻尼塞应便于更换。
9)注意经济性。单个二通插装阀虽然结构简单，但是用作换向阀时必须用数个插装阀组成，例如四通换向阀必须用四个插装件 (四通换向阀可由两个三通回路组合而成)。与换向滑阀相比，显得结构复杂，零件数也多。当系统流量不大时，二通插装阀组成的四通阀的外形尺寸和重量都比滑阀大，价格也贵。在简单的液压系统中，以它来代替中小型换向滑阀单纯实现换向动作是不适合的。所以在设计时，根据具体情况可采用由二通插装阀和滑阀共同组成混合系统的方案，这样可以降低成本，提高经济性。
10)在系统各重要的工作回路和先导回路中应设有压力检测口，以利于调试、维护和查找故障。
1)液压系统设计时可以先按机器执行元件的工作腔数目和液压动力部分液压泵的台数设定与之数量相当的基本控制单元作为基础，再根据其他条件和可能性进行扩充和简化，最后确定方案。这有利于采用现成的通用油路块，减少专用油路块的设计和制作，可以减少设计工作量，缩短制造周期。
2)应充分利用二通插装阀多机能性的特点，减少元件数量，简化系统，缩小尺寸。
3)注意防止压力干扰。由于二通插装阀是一种压力控制元件，因此设计时必须充分掌握整个工作循环中每个支路的压力变化情况，以及每个插装阀的上下压差，尤其应注意分析各动作转换时过渡过程中液动力变化的影响。特别是对于采用控制油内部供油形式的液压系统更为重要。在这里必须重视先导回路中梭阀和单向阀的运用。油路块中同二通插装阀控制油路中回油通道相连的泄油通道，在一般情况下都应能单独而无背压地接回油箱。
4)注意 “路路通”的存在给系统工作可能带来的影响。“路路通”造成系统短时失压，引起液压缸加压停止或掉压，立式缸上升或停止时的短时下落现象。所以系统设计时必须注意先导电磁阀的选择，控制信号的输人时间，以及阀的开关速度调整等问题。
5)(先导)控制液压源是系统设计中一个极其重要的问题。有三种形式〯独立的 (先导)液压控制源外部供油式、主系统分支出的内部供油式、内外部结合供油式。
① 采用独立的先导控制液压源时，首先要求的是压力要高，为了保证阀的可靠关闭，防止反向开启，所以与常见的滑阀系统一般仅要求低压控制系统不同，二通插装阀系统要求一个高于系统最大工作压力的高压液压控制源。其次控制压力必须保证稳定，否则会造成系统工作的不可靠。对流量的要求是必须满足系统工作各个时期换向阀所需的最大流量，它与插装阀的通径、关闭速度、同时动作的阀的数量有关。
根据其间断工作的特点，为了满足压力稳定和最大瞬时流量的要求，减小泵和电机的功率，控制液压源常采用泵‐蓄能器结合的形式。
这种外部供油形式的好处是可以保证较为稳定的控制压力，不受系统和负载压力变化的影响，系统工作比较可靠，并可获得快速换向﹔缺点是需要提供一套单独的高压液压动力装置，费用较高。
② 采用主系统分支出内部供油时，最通常的做法是每个阀直接从它各自的A、B口引出控制油进行控制。这种做法简单易行，有自锁能力，但是不能保证插装件上下的有效压差，关闭速度较慢。一种解决的方法是改变控制油的引出点，从系统中压力较高的地方引出，例如从泵出口的单向阀上游引出控制油，这样可以获得一定的压差，提高关闭速度﹔另外一个办法是在先导回路中增加一个蓄能器，这样当系统卸荷时，仍能保证足够的控制压力，它的工作情况与外部供油相似，但省去了一套动力装置。
③ 内外部结合供油的形式有两种具体的做法：一种是以独立的控制液压源为主，可在某些阀上通过梭阀或单向阀引人系统控制油，这样既保持了外部供油的长处，又具有了自锁能力﹔另一种是以内部供油为主，再加上一套辅助的控制液压源，它可以在主系统卸荷时提高阀的可靠性，实现阀的快速关闭。这时，辅助控制液压源的压力可以降低，功率较小，可节省费用。
6)注意内泄漏。插装阀密封性虽好，但仍存在先导电磁阀和插人元件阀芯结合面处的内泄漏。因此对于要求可靠锁闭或保压的应用场合以及对于应用低黏度工作介质的系统，设计时不仅要选择少、无泄漏的元件，还要注意流动方向和连接形式。
油路 (阀)块、控制盖板、插装件阀芯上的阻尼塞应有紧固和防止通过螺纹间隙泄漏的措施。因配合间隙引起的泄漏，其允许值一般不得大于其公称流量的0·1%。为了保证O形圈的使用寿命，在工作压力大于10MPa时应加装O形圈用挡圈。
7)电磁滑阀是二通插装阀系统的一个关键部件，对于系统的工作性能影响最大。因为其用量多，工作负荷重，是最容易出现故障的地方，也是内泄漏最多的部位，所以设计时应仔细分析，尽量采用集中控制，减少电磁阀的数量，以提高工作的可靠性，降低成本。
8)注意先导回路中阻尼塞 (器)的作用。它对二通插装阀和整个系统的静态特性都起着重要的调节作用，设计时必须仔细选择阻尼塞的安装位置和尺寸，在系统的调试过程中阻尼塞总是一个既方便又重要的调节元件。所以它的位置和尺寸往往要在系统调试完毕后才能确定下来。阀芯上装有阻尼塞时，阻尼塞应能更换 (或表述为可代替的)，并有防松措施﹔控制盖板内装阻尼塞时，在相应部位应做出标记，阻尼塞应便于更换。
9)注意经济性。单个二通插装阀虽然结构简单，但是用作换向阀时必须用数个插装阀组成，例如四通换向阀必须用四个插装件 (四通换向阀可由两个三通回路组合而成)。与换向滑阀相比，显得结构复杂，零件数也多。当系统流量不大时，二通插装阀组成的四通阀的外形尺寸和重量都比滑阀大，价格也贵。在简单的液压系统中，以它来代替中小型换向滑阀单纯实现换向动作是不适合的。所以在设计时，根据具体情况可采用由二通插装阀和滑阀共同组成混合系统的方案，这样可以降低成本，提高经济性。
10)在系统各重要的工作回路和先导回路中应设有压力检测口，以利于调试、维护和查找故障。