疊加閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
疊加閥是在板式閥集成化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型液壓元件,但它在配制形式上和板式閥、插裝閥截然不同。疊加閥是安裝在板式換向閥和底板之間,由有關(guān)的壓力、流量和單向控制閥組成的集成化控制回路。每個疊加閥除了具有液壓閥功能外,還起油路通道的作用。因此,由疊加閥組成的液壓系統(tǒng),閥與閥之間不需要另外的連接體,而是以疊加閥閥體作為連接體,直接疊合再用螺栓結(jié)合而成。疊加閥因其結(jié)構(gòu)形狀而得名。同一通徑的各種疊加閥的油口和螺釘孔的大小、位置、數(shù)量都與相匹配的板式換向閥相同。因此,同一通徑的疊加閥只要按一定次數(shù)疊加起來,加上電磁控制換向閥,即可組成各種典型液壓系統(tǒng)。通常一組疊加閥的液壓回路只控制一個執(zhí)行器。若將幾個安裝底板塊(也都具有相互連通的通道)橫向疊加在一起,即可組成控制幾個執(zhí)行器的液壓系統(tǒng)。
圖118為控制兩個執(zhí)行器(液壓缸和液壓馬達)的疊加閥組及其液壓回路圖示例。
疊加閥的工作原理與板式閥基本相同,但結(jié)構(gòu)和連接方式上有其特點,因而自成體系。如板式溢流閥,只在閥的底部上有P和T兩個進出主油口;而疊加式溢流閥除了P口和T口外,還有A、B油口,這些油口自閥的底面貫通到閥的頂面,而且同一通徑的各類疊加閥的連接尺寸及高度尺寸,國際標準化組織已制定出相應(yīng)標準(IS0 7790和IS0 4401),從而使疊加閥具有更廣的通用性及互換性。
根據(jù)功能的不同,疊加閥通常分為單功能閥和復(fù)合功能閥兩大類型。
1.單功能疊加閩的結(jié)構(gòu)與工作原理
單功能疊加閥與普通液壓閥一樣,也具有壓力控制閥(包括溢流閥、減壓閥、順序閥等)、流量閥(如節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、調(diào)速閥等)和方向閥(如換向閥、單向閥、液控單向閥等)。為便于連接形成系統(tǒng),每個閥體上都具有P、T、A、B等4條以上貫通的通道,閥內(nèi)油口根據(jù)閥的功能分別與自身相應(yīng)的通道相連接。為便于疊加,在閥體的結(jié)合面上,上述各通道的位置相同。由于結(jié)構(gòu)的限制,這些通道多數(shù)是用精密鑄造成型的異形孔。
單功能疊加閥的控制原理、內(nèi)部構(gòu)造與普通同類型板式液壓閥相似,為避免重復(fù),在此僅以Y1型溢流閥為例說明疊加閥的結(jié)構(gòu)特點。
圖119 (a)所示為先導(dǎo)疊加式溢流閥的結(jié)構(gòu)圖。圖中先導(dǎo)閥為錐閥,主閥芯為前端錐形面的圓柱形。壓力油從閥口P進入主閥芯右端e腔,作用于主閥芯右端;同時通過小孔 d進入主閥芯左腔b,再通過小孔a作用于錐閥芯3上。當進油口壓力小于閥的調(diào)整壓力時,錐閥芯關(guān)閉,主閥芯無溢流,當進油口壓力升高,達到閥的調(diào)整壓力后,錐閥芯打開,再經(jīng)小孔d、a到達,出油口T,再經(jīng)阻尼孔 d時產(chǎn)生壓力降,使主閥芯兩端產(chǎn)生壓力差,此壓力差克服彈簧力使主閥芯6向左移動,主閥芯開始溢流。調(diào)節(jié)推桿1,可壓縮彈簧2,從而調(diào)節(jié)閥的調(diào)定壓力。圖119 (b)所示為疊加式溢流閥的型譜符號。
2.復(fù)合功能疊加閥的結(jié)構(gòu)與工作原理
復(fù)合功能疊加閥又稱為多機能疊加閥。它是在一個控制閥芯單元中實現(xiàn)兩種以上的控制機能的疊加閥。在此以順序背壓閥為例介紹復(fù)合疊加閥的結(jié)構(gòu)特點。
圖120所示為順序背壓閥,其作用是在差動系統(tǒng)中,當執(zhí)行元件快速運動時,保證液壓缸回油暢通;當執(zhí)行元件進入工作過程后,順序閥自動關(guān)閉,背壓閥工作,在油缸回油腔建立起所需的背壓。該閥的工作原理為:當執(zhí)行元件快進時,A口的壓力低于順序閥的調(diào)定壓力,主閥芯1在調(diào)壓彈簧2的作用下處于右端,油口B液流暢通,順序閥處于常通狀態(tài)。執(zhí)行元件進入工作后,由于流量閥的作用,系統(tǒng)的壓力升高,當進油口A的壓力超過順序閥的壓力調(diào)定值時,控制柱塞3推動主閥芯右移,油路B被截斷,順序閥關(guān)閉。此時B腔回油阻力升高,壓力油作用在主閥芯上開有軸向三角槽的臺階左端面上,對閥芯產(chǎn)生向右的推力,主閥芯1在A、B兩腔油壓的作用下,繼續(xù)向右移動使節(jié)流閥口打開,B腔的油液經(jīng)節(jié)流口回油,維持B腔回油保持一定的壓力值。