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1、插装阀组控制差动液压缸应用分析 朱红岩张志国 (北京华德液压工业集团有限责任公司液压阀分公司北京101500) 摘要:,;简要介绍了二通插装阀的发展及特点叙述了二通插装阀在国内工业领域的应用情况重点分析一个采用二,,通插装阀组控制差动液压缸的实例通过分析出现的问题以提出解决方案并说明了二通插装阀在实际应用中应注 意的问题。 关键词:插装阀;差动液压缸;实例分析 :文章编号中图分类号:TH137文献标识码:B1672-8904(2008)05-0058-003 引言 传统的液压阀由于采用滑阀结构,其通流能力 小,制造精
2、度高,大流量应用时,阀芯尺寸大,换向 时间长,换向冲击大。这一系列缺点愈来愈不适应 液压设备对高压大流量的要求。20世纪70年代开 始,发展了一种新型的液压控制阀———二通插装 阀。二通插装阀把作为主控元件的锥阀插装于油路 块中,故得名插装阀。因其具有通断两种状态,可以 进行逻辑运算,又称为逻辑阀。由于插装阀具有液 阻小,通流能力大,动作快,泄漏少等一系列优点, 发展很快,目前已经在机械、冶金、汽车、船舶等各[1]行业中得到广泛的运用。图1二通插装阀组原理图本文通过二通插装阀组控制差动液压缸系统 介绍了二通插装阀的应
3、用,并通过分析系统实际应相对其它力来说,F,F较小,可以忽略,将Gf用中遇到的问题提出解决方案,并说明了二通插装F=pA;F=pA;F=pA;FY=ρqvcosθ;F=KAAABBBXXXK阀在应用中需要注意的问题。(x+x)。0 x为弹簧预压缩量0 x为插装阀阀芯位移v 为流体流速θ为阀口 流体的射流角二通插装阀介绍1代入(1)式可以得到二通插装阀由阀芯、阀套、弹簧等组成,其结构(2) 及原理如图1所示。二通插装阀的工作状态取决于当压力及三个重要的受压面积A、A、A。XAB 二通插装阀工作时,压力油从A进入,B腔流 [
4、1]出,此时阀芯上的力平衡方程为:(3) F+F=F+F+F+F?F(1)ABXYKGf 时阀口关闭。其中: 当F,F,F———分别为作用在A,B,X面积上的液ABX (4)压力 F———稳态液动力;F———弹簧力;F———重YKG 时阀口开启。力;F———磨擦力。f 通过二通插装阀与先导控制组件的不同组合 即可组成不同中位机能的方向控制阀组,本文讨论收稿日期:2008-08-14的由插装阀构成的中位为E机能(P、T、A、B均不作者简介:朱红岩,女,1981年出生,助理工程师,研究方向:液压 2008年9月59朱红岩
5、等:插装阀组控制差动液压缸应用分析 通)的方向控制阀组即为其中的一种。成的中位为E机能的方向控制阀组。 通过上述的三种工作状态,即可以达到对液压 2插装阀组控制差动液压缸系统缸的控制。 2.1系统要求及参数 应用故障及分析3本系统是针对某钢管拉伸机,系统工作压力为21MPa,工作行程为6m,系统实际最大流量超过应用故障本系统在空载调试过程中出现如下3.11000L/min,采用滑阀型的换向阀很难达到要求,所两个问题: 以采用了四个二通插装阀来实现对差动液压缸的1)单台液压泵供油时,系统能够正常工作;当控制。 两台液压泵同
6、时供油时采用工作状态时系统工!系统使用流量为170L/min液压泵,最大流量 作正常,但在"工作状态时,从液压泵出口压力表时由3台液压泵同时供油,总流量为Q=510L/min。 观察,存在一个10MPa左右的系统压力,远远高于差动液压缸的参数:空载的正常压力值;活塞杆直径:d=220mm无杆腔活塞直2)两台液压泵同时供油时,系统在工作状态"径:D=320mm液压缸面积比为:222下工作时,噪声较大,声音来源怀疑是4号插装阀k=320:320-220=2:1始终处于一个不稳定的开关切换状态。2.2系统组成与原理3.2问题分析本系统中
7、采用的二通插装阀为华德液压生产当系统处于工作状态时,液压缸的有杆腔进"的LC40B20D-6X,通径为NG40。油,两台液压泵同时工作时,系统流量是340L/min, 系统的原理如图2所示,有如下三种工作状由于油缸有杆腔与无杆腔的面积比为1:2,所以对 于无杆腔回油流量是680L/min,这么大回油流量在态: 经过回油滤油器时由于节流而产生了压降,现场测i.当电磁方向阀1DT、2DT均不通电时,由于试达到0.5MPa。二通插装阀1、2、3、4的A腔控制油都通高压油,X工作状态时,2号插装阀打开,2号插装阀对"二通插装阀均处于关闭
8、状态,对于液压缸A、B均不 应的控制盖板的泄油口Y2通到阀块的T腔后回油通油,液压缸处于停止状态; 箱,也就是在此工作状态下4号插装阀的控制油口ii.当电磁方向阀1DT通电,2DT不通电时,对 有0.5MPa的背压
