45插装阀 插装阀又叫逻辑阀,是一种新型开关阀。用各种普通阀作为先导控制阀来控制插装阀的开启和闭合,即可实现 多种控制机能(可以是压力控制,也可以是流量控制、方向控制或复合控制)。 优点:重量轻、体积小、功率损失小、切换时响应快、冲击小、泄露量小、稳定性好、制造工艺性好等。 4.5.1插装阀的结构和工作原理 插装阀的典型结构见下图。它由锥阀组件和控制盖板组成。锥阀组件包括弹簧2、阀套3、阀芯4以及若干密封 件。另外控制油路中还可能有一些阻尼孔(改善阀的动态性能)。 插装阀有两个主要油口A和B,锥面的开闭决定A、B口的通 断,所以这是一个二通插装阀。阀芯下部有两个承压面积“4和“B,分 别与A口与B口连通。弹簧腔(x腔)的压力由盖板1及安装在其上面 的先导阀控制。x腔油压作用于阀芯上部,其面积为4x=A4+AB 设PA、PB、Px分别为A、B、X口的油压力,2为上腔弹簧预紧 力,则当 pzAx+2≥pA44+PA3 时,锥面闭合,A,5口不通。当 B PxAx+F,<PaA+PBA 时,锥面打开,A,B口导通。所以在24=PB=0的时阀合;而口 或B口有压力时都有可能使阀打开。在PA、PB已定的情况下,改变 Px可以控制维面的启闭,即按制4、B口的通断,如果Px=0,在圉 P4或28作用下均可使阀打开,这种状态下使阀打开的最小压力称为锥B 阀开启压力,开启压力与承压面积(4或)和弹预紧力有关,根 据需要,其大小可在(03~4)×10°MPa之间变化。4与4之比可以 做成115(或1:11、2:1等)以适用阀的不同功能。液流方向可以从A 盖板式二通插装阀〔图446 1一盖板;2一坤簧;3一緊:4一阴心;5 流向B,也可以从B流向A.当414=1时,阀芯上不再有维面, 6,7,8-寄封图 并且X腔油液常由A腔经阀芯中间的阻尼小孔进入。此时油液只能由 A流向B,主要用于压力控制阀 动画演示 4.5.2插装方向阀 插装阀用作方向阀时一殷要求能双向导通,常取4x14k=2(或15) 1插装阀用作单向阀 (1)用作普通单向阀 将X腔与A口或B口连通,即成为单向阀。连通方向不同,其导通方向也不同,见图447a和图447b
4.5 插装阀 插装阀又叫逻辑阀，是一种新型开关阀。用各种普通阀作为先导控制阀来控制插装阀的开启和闭合，即可实现 多种控制机能（可以是压力控制，也可以是流量控制、方向控制或复合控制）。 优点：重量轻、体积小、功率损失小、切换时响应快、冲击小、泄露量小、稳定性好、制造工艺性好等。 4.5.1 插装阀的结构和工作原理 插装阀的典型结构见下图。它由锥阀组件和控制盖板组成。锥阀组件包括弹簧2、阀套3、阀芯4以及若干密封 件。另外控制油路中还可能有一些阻尼孔（改善阀的动态性能）。 插装阀有两个主要油口 和 ，锥面的开闭决定 、 口的通 断，所以这是一个二通插装阀。阀芯下部有两个承压面积 和 ，分 别与 口与 口连通。弹簧腔（ 腔）的压力由盖板1及安装在其上面 的先导阀控制。 腔油压作用于阀芯上部，其面积为 。 设 、 、 分别为 、 、 口的油压力， 为上腔弹簧预紧 力，则当 时，锥面闭合， ， 口不通。当 时，锥面打开， ， 口导通。所以在 时阀闭合；而 口 或 口有压力时都有可能使阀打开。在 、 已定的情况下，改变 可以控制锥面的启闭，即控制 、 口的通断。如果 ，在 或 作用下均可使阀打开，这种状态下使阀打开的最小压力称为锥 阀开启压力。开启压力与承压面积（ 或 ）和弹簧预紧力有关，根 据需要，其大小可在 MPa之间变化。 与 之比可以 做成1:1.5（或1:1.1、2:1等）以适用阀的不同功能。液流方向可以从 流向 ，也可以从 流向 。当 时，阀芯上不再有锥面， 并且 腔油液常由 腔经阀芯中间的阻尼小孔进入。此时油液只能由 流向 ，主要用于压力控制阀。 动画演示 4.5.2 插装方向阀 插装阀用作方向阀时一般要求能双向导通，常取 （或1.5）。 1.插装阀用作单向阀 （1）用作普通单向阀 将X腔与A口或B口连通，即成为单向阀。连通方向不同，其导通方向也不同，见图4-47a和图4-47b
A 图447插装阀用作单向阀 图448插装阀用作液控单向阀 (2)用作液控单向阀 在控制盖板上加接—个二位三通液动阀,就成为液控单向阀,见图4-48 2插装阀用作换向阀 用插装阀组合,用不同换向阀控制,可组成不同位数、通数的插装换向阀。 (1)用作二位二通阀 用—个电磁先导阀控制X腔的压力,就可以使插装阀成为一个二位二通电液阀,见图4-49a。阀在图示"断开位 置上只能阻断A流向B而不能阻断B流向A。为此可在辅助油路中增加一个梭阀,见图4-49b。梭阀的原理见图4 49c,它的作用相当于两个单向阀。由于梭阀的存在,A口和B口中压力较高者经过梭阀和电磁先导阀进入X腔,使锥 阀保持压紧状态。所以这种阀能双向阻断油流。如果供给电磁阀的控制压力油独立于A,B口且其压力大于A,B口 的压力,则可不必安装梭阀 X A B 图44插装阀式二位二通阀 (2)用作三通阀 两个插装阀再加上一个电磁先导阀可组成一个三位(或二位)三通电液阀,见图450 图中采用P型机能的电磁阀,以便中位时能同时压紧两个插装阀。为了阻止中位时液流由A口向P口(当A口压力 高于P口时)倒流,图中也增加了一个梭阀。P口和A口中的压力较高者通过梭阀和电磁阀进入插装阀的x腔 这样,即使P口压力降为零,也能保证插装阀处于压紧状态 c 到N光 图450插装阀组成三通阀 3.用作四通阀 执行元件一般需要用四通阀来实现换向。用四个插装阀以及相应的先导阀才能组成一个四通阀。如果采用两 个先导阀来控制四个插装阀,则成为四位四通阀,见图4-51
（2）用作液控单向阀 在控制盖板上加接一个二位三通液动阀，就成为液控单向阀，见图4-48。 2.插装阀用作换向阀 用插装阀组合，用不同换向阀控制，可组成不同位数、通数的插装换向阀。 （1）用作二位二通阀 用一个电磁先导阀控制X腔的压力，就可以使插装阀成为一个二位二通电液阀，见图4-49a。阀在图示“断开”位 置上只能阻断 流向 而不能阻断 流向 。为此可在辅助油路中增加一个梭阀，见图4-49b。梭阀的原理见图4- 49c,它的作用相当于两个单向阀。由于梭阀的存在，A口和B口中压力较高者经过梭阀和电磁先导阀进入X腔，使锥 阀保持压紧状态。所以这种阀能双向阻断油流。如果供给电磁阀的控制压力油独立于A，B口且其压力大于A，B口 的压力，则可不必安装梭阀。 （2）用作三通阀 两个插装阀再加上一个电磁先导阀可组成一个三位（或二位）三通电液阀，见图4-50。 图中采用P型机能的电磁阀，以便中位时能同时压紧两个插装阀。为了阻止中位时液流由 口向 口（当 口压力 高于 口时）倒流，图中也增加了一个梭阀。 口和 口中的压力较高者通过梭阀和电磁阀进入插装阀的 腔， 这样，即使 口压力降为零，也能保证插装阀处于压紧状态。 3. 用作四通阀 执行元件一般需要用四通阀来实现换向。用四个插装阀以及相应的先导阀才能组成一个四通阀。如果采用两 个先导阀来控制四个插装阀，则成为四位四通阀，见图4-51
出ⅨM x中 机回回 图451用两个先导阀控制四个插装阀 如果采用四个先导阀分别控制四个插装阀的启闭,按理应有十六(24)种可能的组合状态。但是其中五种状 态都具有“H机能,故实际上只能得到十二种不同状态,见图452。可见采用插装阀换向时具有较一般四通阀更多 的机能可选择。但一个四通阀需要四个插装阀及若干个先导阀组成,从外形尺寸及经济性方面考虑,在大流量时选 用插装阀比较合理。 IDI 2DT 3DT ADT IDT 2DT 回画邮回回回回画 图452用四个先导阀控制四个插装阀 4.5.3逻辑压力阀 图453为插装阀用作溢流阀时的原理图。A口的压力经小孔3(内控式时此小孔在锥阀阀芯内部)进入X腔并 与先导压力阀2的入口相通,这样插装阀1的开启压力可先导阀2调整,其原理和一般先导式溢流阀完全相同。实际 上,这是图44所示二节同心式溢流阀的原理。当B口不接油箱而接负载时,此阀亦可作顺序阀使用。当用作压力 控制阀时,为了减少B口压力对调整压力的影响,常取4x1A=1(或1)
如果采用四个先导阀分别控制四个插装阀的启闭，按理应有十六（ ）种可能的组合状态。但是其中五种状 态都具有“ ”机能，故实际上只能得到十二种不同状态，见图4-52。可见采用插装阀换向时具有较一般四通阀更多 的机能可选择。但一个四通阀需要四个插装阀及若干个先导阀组成，从外形尺寸及经济性方面考虑，在大流量时选 用插装阀比较合理。 4.5.3 逻辑压力阀 图4-53为插装阀用作溢流阀时的原理图。 口的压力经小孔3（内控式时此小孔在锥阀阀芯内部）进入 腔并 与先导压力阀2的入口相通，这样插装阀1的开启压力可先导阀2调整，其原理和一般先导式溢流阀完全相同。实际 上，这是图4-4所示二节同心式溢流阀的原理。当 口不接油箱而接负载时，此阀亦可作顺序阀使用。当用作压力 控制阀时，为了减少 口压力对调整压力的影响，常取 （或 ）
B 图453插装式溢流阀 1一阙;2-先导阔;3一小孔 4.5.4逻辑流量阀 在方向控制插装阀的盖板上安装阀芯行程调节器,调节阀芯的开度后,这-插装阀就兼有节流阀的作用(图4 54图中阀芯上带有三角槽,以便于调节其开口大小。各种流量控制阀,包括电液比例流量阀,都可以采用插装阋结 构。 图454插装式流量阀
4.5.4 逻辑流量阀 在方向控制插装阀的盖板上安装阀芯行程调节器，调节阀芯的开度后，这一插装阀就兼有节流阀的作用（图4- 54图中阀芯上带有三角槽，以便于调节其开口大小。各种流量控制阀，包括电液比例流量阀，都可以采用插装阀结 构