插裝閥
插裝式錐閥,簡稱插裝閥,因其安裝方式而得名,因為它的主要元件均采用插入式的連接方式,并且大部分采用錐面密封切斷油路。它又稱為邏輯閥。這種閥不僅能滿足常用液壓控制閥的各種動作要求,而且在同等控制功率情況下,與普通液壓閥相比,具有體積小、質(zhì)量輕、功率損失小、動作速度快和易于集成等優(yōu)點,特別適用于高壓、大流量液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制。但插裝閥組成的系統(tǒng)易產(chǎn)生干擾現(xiàn)象,設計和分析時對其控制油路須給予充分的注意。目前在冶金、軋鋼、鍛壓、塑料成型以及船舶等機械中均有應用。
1.結(jié)構(gòu)及工作原理
圖M所示為插裝閥的結(jié)構(gòu)及職能符號。它由控制蓋板、插裝主閥(由閥套、彈簧、閥芯及密封件組成)、插裝塊體和先導元件(置于控制蓋板上,圖中未畫)組成。插裝主閥采用插裝式連接,閥芯為錐形。根據(jù)不同的需要,閥芯的錐端可開阻尼孔或節(jié)流三角槽,也可以是圓柱形閥芯。
蓋板將插裝主閥封裝在插裝塊體內(nèi),并溝通先導閥和主閥。通過主閥閥芯的啟閉,可對主油路的通斷起控制作用。使用不同的先導閥可構(gòu)成壓力控制方向控制或流量控制,并可組成復合控制。若干個不同控制功能的插裝閥組裝在一個或多個插裝塊體內(nèi)便組成液壓回路。
就工作原理而言,插裝閥相當于一個液控單向閥。A、B是分別與兩個主油路相連的油腔,C是控制腔。Ac、Aa、Ab分別是控制油壓pc、A腔油壓pa和B腔油壓pb的有效承壓面積,且Ac =Aa+Ab。改變控制油壓pc的大小,就可以控制閥的開啟。例如,著不考慮液動力和閥芯質(zhì)量,則當調(diào)整pc,使paAa+pbAb>pcAc十Fs(Fs為彈簧3的作用力)時,錐閥芯4開啟,使油腔A、B接通,油液自A腔流入,從B腔流出,且通常是如此。但由于控制油液一般都引自送油腔或油源,即pc≥pa,而Ac=Aa+Ab;且通常pa≥pb,所以只要控制腔C有控制油液時,不等式paAa+pbAb>pcAc+Fs就不會成立,錐閥芯4就不能打開。只有在控制腔接通油箱時,pc=0,錐閥芯才能開啟,使油腔A、B接通(可見這種閥的開、關動作很像受操縱的邏輯元件,所以稱其為邏輯閥)。
如果B是進油腔,A是出油腔,且pb>pa時:若C腔與油箱連通,則閥開啟,B腔的壓力油流向A腔;若C腔油壓大于或等于B腔油壓,即pc≥pb,則閥關閉,B腔與A腔隔斷。由此可見,插裝閥的接通和切斷油路的作用相當于一個液控單向閥。