板式插装阀的正确使用与分析

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1、第6期（总第37期）No．6(SerialNo．37)2009年11月FluidPowerTransmissionandControlNov．2009板式插装阀的正确使用与分析赵江龙赵春禾（上海西重所重型机械成套有限公司上海201900）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；重点列举分析冶金设备中不当应用二通插装阀的实例，通过分析存在的问题，发现导致事故的原因，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：液压元件；液压控制阀；插装阀中图分类号：TH137文献标识码：B文章编号：1672－8904（

2、2009）06－0050－003引言传统的液压阀由于采用滑阀结构，其流通能力小，制造精度高，应用于大流量系统时，阀芯尺寸大，换向时间长，换向冲击大。这些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，汽车船舶等各行业中得到广泛的运用。虽然插装阀的优点比较多，但实际使用时，由于图1插装阀基本原理图人

3、们对插装阀的工作原理并不十分清楚，导致使用过程中会出现一些严重的故障，本文通过以下几个化。实例，分析存在的问题，发现导致事故的原因，提出（2）液压插装阀的内泄漏分析解决方案，并说明了二通插装阀在实际应用中应注①从结构上分析（如图1所示）意的问题。1二通插装阀的基本原理（1）液压插装阀的基本原理（如图1所示）液压插装阀又称为逻辑阀、锥阀，适用于大流量场合。对每一个液压插装阀而言，其本质就是一个二位二通阀。二位：开或者关二通：两个工作油口（A和B）图2插装阀与滑阀的控制原理图一个完整的插装阀由阀芯、阀套、复位弹簧和阀盖组成，而阀盖的多样性实现了插装阀控制的多样在2处

4、，为滑阀结构，当B口与控制腔存在压差时，存在内泄漏；（如图2所示）收稿日期：2009－06－18在5处，为锥阀结构，A口与B口不存在内泄作者简介：赵江龙，1976年1月出生，毕业于武汉科技大学机械工程漏；及自动化专业，液压工程师，研究方向为流体力学与传动，液压控制②从控制机理上分析与液压元件的开发。2009年11月赵江龙等：板式插装阀的正确使用与分析51只有当控制油取自A口，且A与B存在压差时，A与B存在微量内泄漏，同时这种内泄漏是间接产生的，也是由结构决定的。③防止内泄漏的措施：a．从B口引出控制油可避免阀芯控制腔X与B口之间的泄漏；（如图3所示）图5原设计系

5、统图按照原设计系统（如图5所示），系统压力25MPa，当一号泵正常启动后，发现二号泵的电机也慢慢转动。该系统的所有元件均采用力士乐标准元件，用户认为插装阀质量有问题，存在泄漏，要求重新定图3插装阀从B口引出控制油的控制原理货更换。但力士乐定货时间较长，经用户同意从该公司的另外部门借来力士乐原装插装阀进行更换，开启力：Fo=pAA1+pBA2换后情况依旧如此，看来并非插装阀的问题。关闭力：Fc=pBA3+Fsp接着又更换插装阀盖板，也没能解决问题，又进比较两力大小，实际上就是：（pB+psp）～pA行了阀块探伤，阀块合格。如图为（pB+psp）>pA，B到A封闭。

6、既然元件，阀块都没问题，那原理有没有问题b．采用带“O”型密封圈或其它密封结构的阀芯呢？可避免X与B口之间的泄漏；（如图4所示）查阅《二通插装阀的控制与应用》发现泄漏是由于滑阀结构所造成的，控制油取自B口可避免泄漏，所以原理图应该更改为如图6所示。阀块更改后，再没有备用泵电机转动的事发生，问题得到彻底解决。图4阀芯带“O”型密封圈的插装阀c．由于大量采用的滑阀结构先导阀存在内泄漏，因此要避免先导阀中的内泄漏必须采用球式结构等无内泄漏的先导阀。应当指出，插装阀由于阀芯配合间隙小，密封长度长因此本身的内泄漏远比滑阀结构小，在一般的工程应用中均不必采用b，c这种特殊的

7、结构措施。下面举例说明由于没有注意内泄漏所造成的误图6更改后设计系统图动作及解决方法。2二通插装阀作为单向阀使用3二通插装阀作为方向阀使用本系统主泵采用一用一备，主调压阀块共用一按照原设计系统（如图7所示），系统压力25个阀块，原理图如下：MPa，调试结果，所有动作都很正常。但运行一段时522009年第6期按照原设计系统（如图8所示），系统压力25MPa，当液压缸处于夹紧状态后，系统应保压30秒。但实际在保压过程中发现压力因泄漏右降低，起不到保压作用。检查发现，由于先导方向阀选用普通的滑阀，泄漏量比较大，应该将普通的滑阀更换为球阀，另外，还考虑到阀芯本身的泄漏，

8、阀芯也必须更换为阀芯带“