二通插装阀控制技术
一、二通插装阀特点
二通插装阀及其控制技术是70年代初发展起来的一项新技术，由于这种新型的液压阀具有流阻小、通流能力大，密封性好、适用于水介质、响应快、抗污能力强、具有多机能、可以高度集成等优点。因此，这种阀的出现很大程度上满足了液压技术向高压、大流量、集成化发展的要求，得到了世界各国的普遍重视，发展异常迅速。
二、二通插装阀的基本结构和工作原理
1.二通插装阀的基本结构
一个二通插装阀主要有插入元件、先导元件、控制盖板和插装块体四个部分组成，如下图所示：
插入元件阀芯的受力分析
在忽略阀芯重量和摩擦阻力时，阀芯的受力平衡式为：
F合=PcAc-PaAa-PbAb+F1+F2
Pc__控制腔C的压力
Pa__工作腔A的压力
Pb__工作腔B的压力
Aa__工作腔A的面积
Ab__工作腔B的面积
Ac__控制腔C的面积（Ac=Aa+Ab)
F1__弹簧力
F2__稳态液动力
当F合＞0时，阀芯关闭；当F合＜0时，阀芯开启；当F合=0时，阀芯停在某一平衡位置。
由此可以看出插入元件的工作状态由三个腔的工作压力决定。工作腔的压力由工作负荷等条件决定，不能任意改变，所以只能通过改变控制腔的压力来实现对二通控制阀的控制
三、几种常用插装阀
1、方向流量控制插入元件
1）A型方向阀插入元件，结构形式如图一所示
特征是具有较大的面积比(α=Aa/Ac),一般为1:1.1左右。
B腔面积很小，B→A流动时开启压力很高，所以一般只允许A →B的单向流动。A腔作用面积大，流动阻力小，具有较大通流能力，开启压力一般与选用的弹簧有关， A →B时开启压力一般为（0.03-0.28）MPa。
2）B型方向阀插入元件结构和A型相似，特征是具有较小的面积比，一般为1:2或
1:1.5，由于B腔面积的增加， B→A流动时的开启压力下降，允许B→A和A→B的双向流动。由于A腔的作用面积较小，阀口直径也相应减小，同样的流量下，其压降将比A 型的略又增加。开启压力也取决于选用的弹簧，一般为（0.05-0.5）MPa。
以上两种形式的插入元件在启闭过程中的一个共同特点就是启闭快，只要阀芯从阀座上稍一抬起便马上接通油路，并且阀口流道截面增加很快。能实现快速换向的要求，缺点是，容易造成换向时回路液压冲击和振动。也不能对流量进行较精细的调节。 3）方向流量阀插入元件，特征是阀芯头部带有一个节流塞，也叫缓冲凸头（有圆锥形和带三角槽的圆柱形两种形式），面积比一般较小，与B型方向插入元件相同，允许双向流动。带节流塞后，阀芯的启闭主要分为两个阶段，第一个阶段，节流塞还没有进入阀口前，这时与普通的阀芯没有区别，第二个阶段，节流塞进入阀口，这时阀口流道截面的变化变得比较平缓，有利于消除换向时的液压冲击。也可以实现小流量围比较细致
的流量调节。由于带节流塞压降增加，启闭时间延长。
三种方向控制插入元件选用原则：
a.要求A→B单向流动和快速换向的场合，选用A型方向阀插入元件
b.要求B→A单向流动或双向流动，并要求快速换向的场合选用B型方向阀插入元件
c.要求换向无冲击的场合，或者要求用作节流元件实现流量控制的场合选择方向流量阀插入元件。
2、压力控制插入元件
1）A型压力插入元件结构如图二所示，
特征是具有最大的面积比1:1，阀芯上无阻
尼孔，组成先导式压力阀时必须旁置阻尼塞，工作油流方向A→B。
2）B型压力插入元件结构如图3所示，
特征是具有很大的面积比，一般为1:1.05～1:1.1，阀芯上带有阻尼螺塞，沟通A腔与腔，组成先导式溢流阀时不需再旁置阻尼塞。应用比较方便，A腔通过C腔与B腔有泄漏。调压工作油流方向A→B，由于B腔作用面积虽小但不等于零，再加上A腔与C腔联通，所以始终存在B →A反向流动的可能性。主要也是用来组成各种压力阀。
3）减压阀压力插入元件，结构如图四所示。
二通插装阀控制技术 一、二通插装阀特点 二通插装阀及其控制技术是70年代初发展起来的一项新技术，由于这种新型的液压阀具有流阻小、通流能力大，密封性好、适用于水介质、响应快、抗污能力强、具有多机能、可以高度集成等优点。因此，这种阀的出现很大程度上满足了液压技术向高压、大流量、集成化发展的要求，得到了世界各国的普遍重视，发展异常迅速。 二、二通插装阀的基本结构和工作原理 1.二通插装阀的基本结构 一个二通插装阀主要有插入元件、先导元件、控制盖板和插装块体四个部分组成，如下图所示：
插入元件阀芯的受力分析 在忽略阀芯重量和摩擦阻力时，阀芯的受力平衡式为： F合=PcAc-PaAa-PbAb+F1+F2 Pc__控制腔C的压力 Pa__工作腔A的压力 Pb__工作腔B的压力 Aa__工作腔A的面积 Ab__工作腔B的面积 Ac__控制腔C的面积（Ac=Aa+Ab) F1__弹簧力 F2__稳态液动力 当F合＞0时，阀芯关闭；当F合＜0时，阀芯开启；当F合=0时，阀芯停在某一平衡位置。
由此可以看出插入元件的工作状态由三个腔的工作压力决定。工作腔的压力由工作负荷等条件决定，不能任意改变，所以只能通过改变控制腔的压力来实现对二通控制阀的控制 三、几种常用插装阀 1、方向流量控制插入元件
1）A型方向阀插入元件，结构形式如图一所示 特征是具有较大的面积比(α=Aa/Ac),一般为1:1.1左右。 B腔面积很小，B→A流动时开启压力很高，
所以一般只允许A →B的单向流动。A腔作用面积大，流动阻力小，具有较大通流能力，开启压力一般与选用的弹簧有关，A →B 时开启压力一般为（0.03-0.28）MPa。2）B型方向阀插入元件结构和A型相似，特征是具有较小的面积比，一般为1:2或1:1.5，由于B腔面积的增加，B→A流动时的开启压力下降，允许B
2007年8月 第35卷第8期 机床与液压 MACH I N E T OOL&HY DRAUL I CS Aug12007 Vol135No18二通插装阀集成块设计中的注意事项 段连栋 (济南铸造锻压机械研究所,山东济南250022) 摘要:在二通插装阀集成块设计中,笔者对梭阀盖板的空间放置、插件用弹簧的选用、比例溢流阀控制油路的选择等方面提出了建议。 关键词:二位二通;插装阀;插件;控制单元 中图分类号:TH13715 文献标识码:B 文章编号:1001-3881(2007)8-260-1 随着油压机压制力向大吨位方向发展,二通插装阀应用越来越广泛。在二通插装阀集成块设计中,有3点须引起注意。现分述如下: 1 梭阀盖板的空间放置 为确保插件的可靠关闭,利用梭阀盖板的压力选择功能,为插件选择控制油。这是一种成熟的控制方式。但在实际应用中发现,由电磁阀、梭阀盖板、插件组成的二位二通控制单元,发生插件的进出油口有时出现串油现象。在试验台上对各个元件单独测试,泄漏量都在标准允许范围内,检查液压原理,没有发现不妥之处。笔者认为,问题出在梭阀盖板中梭阀体的放置状态上。此时,梭阀体呈竖直放置,阀体中的钢球,由于重力的作用趋向位于梭阀体的下部,梭阀失去单向阀功能,控制油道将二位二通控制单元的进出油口连通起来。从串油量的测量中也得到证实。改变梭阀盖板的空间放置状态,使梭阀体水平放置,排除钢球所受重力的干扰,串油现象消失。因此,在设计二通插装阀块时,要将梭阀盖板摆放在保证梭阀体呈水平状态的位置上。 2 插件弹簧的选用 在插件阀芯中加弹簧,使插件在起始状态有一个预压力,促进插件关闭。济南铸造锻压机械研究所生产的系列插装阀,应用的弹簧有a、b、c、d四种规格。对于A型插件,A腔的对应开启压力分别是0105M Pa、011M Pa、012M Pa、014M Pa。一般情况下,调压插件选用开启压力较低的a簧,目的是使调压插件在卸荷工况下,回油阻力较小;对于方向阀插件中的弹簧,因插件在制造、安装中的偏差,需在插装阀集成块试验时,根据插件的关闭情况加以调整,同样规格的插件,所配弹簧是有差异的。但基本原则是,在保证插件可靠关闭的前提下,尽可能采用开启力较低的弹簧,使流道内的阻力尽量减小。 3 采用比例溢流阀做先导的调压插件控制油路做先导阀用的比例溢流阀流量一般较小。<6mm 规格的溢流阀,在25MPa压力下其流量小于6L/m in。溢流阀主阀用阀芯带孔的插件时,比例溢流阀与调压插件组合动作,会出现主阀卸荷不充分,即有一部分残存压力,或会出现控制油流量与比例溢流阀的流量不匹配,出现压力波动。因此选用阀芯不带孔的调压插件,控制油从旁路引出,并加可调节阻尼,插件控制腔压力与比例溢流阀P口压力相同,主阀卸荷充分,调压平稳。 4 总结 要使二通插装阀实现一种控制功能,需要控制盖板、插件、先导元件的组合动作。梭阀盖板的空间放置、弹簧的选用及控制油路的选取细节,对插装阀功能的实现有重要影响。必须在进行二通插装阀集成块设计时加以重视。 作者简介:段连栋(1965—),男,山东莒县人,工程师,现从事液压系统设计、研究工作。E-mail:wf1859@ sina1com。 收稿日期:2006-08-29 专利信息 专利名称:采用比例流量压力复合控制的盾构掘进机液压推进系统 专利申请号:CN20041001693913公开号:CN1560482申请日:2004103112公开日:2005101105申请人:浙江大学 本发明公开了一种采用比例流量压力复合控制的盾构掘进机液压推进系统。它包括二位二通电磁球阀、比例调速阀、比例溢流阀、三位四通电磁换向阀、液压锁、平衡阀、压力传感器及带内置式位移传感器的液压油缸。推进系统中采用比例调速阀控制推进速度,采用比例溢流阀控制推进压力,通过合适的控制策略实现推进速度和推进压力的复合控制。本发明由于采用了比例流量压力复合控制技术,可实时控制盾构推进过程中的推进速度和推进压力,从而实现在施工过程中对土仓压力、地层稳定和地表沉降的控制。采用本发明的推进系统能够使盾构适应各种复杂的地层,实现精确的姿态和方向控制,系统节能效果好。适合于大功率、大流量、变负载的应用场合。 (王元荪供稿 )
第５期（总期第６期）２００４年９月 流体传动与控制 ＦｌｕｉｄＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ Ｎｏ．５（Ｓｅｒｉａｌ／Ｎｏ．６） Ｓｅｐ．，２００４ 二通插装阀的结构原理和功能分析（续） 黄人豪 （中船重工上海七。四研究所上海２０００３１） 中图分类号：ＴＨｌ３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：器罢＃端（２００４）０５—００４４—００３ 我们曾不断强调二通插装阀与传统控制的单个液压阀有着很多的不同；尤其它是一种基于模块化的集成化控制元件和组合，因此，组件化和可配组的特征非常突出。为了充分反映这一些特征，二通插装阀的符号表示从一开始就表现出自己的独特和创新的一面，其中已被工业界广泛接受和普遍采用的符号是作为ＤＩＮ２４３４２标准附件中的符号表示。参见图５。 ４、二通插装阀的图形符号表示 二通插装阀的座阀主级等在几何图形上可以用一些简单的二维图形以及特定的符号来表示，这些 图形应能包含原理构件的功能面以及连接这些功能面的线条或包容它们的轮廓。这些图形是它们的最小或基本的几何表示。
ＤＩＮ２４３４２的附录符号 Ｘ！ 符４ｊ洲即１２１９ 方向控制座阀绌棚～：＾，…１ ＾：主油ｕｘ：控制ｕ ～、、。—．—。—Ｊ＝ ＡＢ＾． Ａ，Ｌ—Ｕ｝ｋ：？ Ｉ＾ … ＾＾。 方内控制带缓冲尾部和｝ｆ程限制＾＾：＾｝【＜ｌ 审］肄ｘ 事缱毫融丧 Ｌ…．．．～，一…ｆ。 Ｉｏ ＡＡ：Ａ口汕觚作用面积ＡＢ：Ｂ口油压作用面积如：ｘ口油腻作用面积ｌ磬…毋ａｃｈｅ［１嘲蟊固，．劳毋蟊?器 …构田…构田帆再］］驿
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1插装阀概述二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1.1二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 1.2二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构。 图1二通插装阀的典型结构 控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2)。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不
用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。 图2盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3)。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B 口。阀芯开启，A口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2位2通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。 图3插装元件 根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一通径的三种组件安装尺寸相同，但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口A和B、一个控制口x，如图4所示。 a)方向阀组件b)压力阀组件c)流量阀组件 1-阀套2-密封件3-阀芯4-弹簧5-盖板6-阻尼孔7-阀芯行程调节杆 图3-89插装阀基本组件 2插装阀主要组合与功能 2.1插装方向控制阀 插装阀可以组合成各式方向控制阀。 1作单向阀
二通插装阀及其集成系统 2004年11月2日
目录 1、概术 2、二通插装阀的结构及工作原理：（1）、插入元件 （2）、先导元件 （3）控制盖板 （4）、插装阀体 3、插入元件的结构及工作原理 3．1基本结构 3．2、几种最常用的插入元件主要用途介绍3．2．1、方向插入元件 3．2．2、压力插入元件 4、控制部分 4.1、二通插装阀常用的先导元件 4．2、二通插装阀控制盖板： 4.2.1、方向阀控制盖板：图8 4.2.2、压力控制盖板：图9 4.2．3、节流控制盖板。图10 5、二通插装阀组合能力强的重要特性介绍 6、二通插装阀集成系统：
二通插装阀及其集成系统 1、概术： 1.1、液压系统类型：滑阀式管式连接系统、滑阀式板式集成系统、叠加阀集成系统、二通插装阀集成系统以及它们组成的混合系统。 1．2液压系统组成：液压传动系统主要由三部组成：1、能量转换装置：泵、马达和油缸等组成(将原动机的机械能转变成液压能再通过液压系统的执行机构将液压能转变成机械的旋转运动或直线运动)。2、液压控制系统：即由联接起来的各种阀（包括各种方向阀、压力阀和流量等组成），通过他们控制液压系统的压力、油液的流量和流向，以满足机器所规定的工艺循环和动作要求；3、辅助动系：包括油箱、滤油器、油温水冷装置、空气滤清器以及各种仪表等。 液压控制系统好坏直接影响液压机的性能（系统的可靠性、密封性、经济性、安装维修方便性等），没有先进的液压控制系统就不会有先进的液压系统；而二通插装阀的集成系统是当今比较先进的液压控制系统，它的主要特点：1、通流能力大、流阻损失小、内泄漏少。2、大大简化了安装管道，结构紧凑，安装维修方便。3、标准化程度高（插入元件、先导元件、控制盖板，JK块体等都已标准化），工艺性能好。4、开关响应速度快、动作可靠。5、结构简单，抗污染能力强。 2、二通插装阀的结构及工作原理： 一个二通插装阀通常是由插入元件、先导元件、控制盖板和插装阀体四个部分组成的；如图1
二通插装阀(Y32-100T) 二通插装阀(Y32-315T) 二通插装阀是采用先导控制，插装式连接，主要结构为锥阀式或滑阀式的新型液压控制元件。它具有结构简单、性能可靠、流动阻力、动作可靠、冲击小、控制换向灵活，具有多种功能、易于集成等一系列特点。已广泛用于各种中高压、中大流量的液压系统控制。其连接尺寸符合DIN24342、ISO/DP7368及GB2877-81，可与国外主要液压公司的同类产品互换。 二通插装阀基本结构 二通插装阀主要有插装元件、控制盖板、先导控制阀和集成块组成的一个典型回路。它们分别起调压换向、保压、卸荷、顺序动作等作用。多个典型集成块叠装在一起，就可以组成一个完整的液压控制系统。 当用户需要整体式或组合式的集成块时，可专门设计和制造。 二、基本技术参数 1、公称通径及推荐使用流量：
2、工作压力：最高为31.5MPa； 3、工作介质：本样本插装阀适用于矿物油，水乙二醇，油包水及水包油乳化液。使用其它工作液时需特殊订货； 4、工作介质温度范围：-20℃~80℃ 5、工作介质粘度范围：2.8~380cst(推荐13-54cst)； 6、工作介质的污染度：不低于ISO44020/16或NAS1638 10级(推荐滤油器过滤精度?0≥75); 7、其它有关参数或超出以上范围时请向本公司查询。 二通插装阀安装连接尺寸（GB2877-81和DIN24342）通径16-63mm（点击详细说明） 二通插装阀安装连接尺寸（GB2877-81和DIN24342）通径80-100mm （点击详细说明） 二通插装阀安装连接尺寸（GB2877-81和DIN24342）通径16-63mm
二通插装阀和比例控制技术 在我国重大工程和装备中的应用 The Application of Two-Way Cartridge Valve and Proportional Control Technology in Domestic Key Projects and Machinery 中船重工上海７０４研究所黄人豪濮凤根 1 前言 电液比例和二通插装阀控制技术在20世纪的最后20年中得到了快速发展，被公认为现代液压技术最重要的进展和转折点。在这两项液压控制技术的发展历程中，长期后进的我国液压界，一改过去被动、落后和沉寂的表现，充当了紧跟技术发展前沿并不断有所创新的积极进取的角色。在路甬祥院士的带领和影响下，我国液压界产学研空前活跃，特别是电液比例和二通插装阀集成控制领域中，在自主产品研究开发、应用推广、理论学术和人才培养诸方面都取得了喜人进步，明显缩小了与发达国家的差距。在我国改革开放和持续发展的历史性机遇中，在一系列体现综合国力和核心竞争力的超大型国家级工程中，我国液压界独立自主地承担了关键技术装备的设计和制造任务，体现了与时代相适应的先进水平，极大地鼓舞和激励了液压界广大同仁在21世纪继续急起直追，努力使我国液压工业跻身于世界先进行列。 世纪之交，世界水利史上三大水电工程相继在我国开发建设。与此同时，我国冶金工业也经历了重大技术革新和进步，目前粗钢产量已雄居世界首位。非常荣幸的是，在一系列相关的重大工程和装备中都大规模地采用了液压技术特别是电液比例和二通插装阀控制技术，而笔者及同仁有幸直接参与，并在这里回顾和思考，愿同大家一起分享初步的成功，也希望同大家共同探讨我国液压工业的未来。2 液压技术的重要角色 在当今世界上一些著名的大型工程和装备中，液压技术充当了无可替代的关键角色，作者曾经撰文[1]概括重大工程和装备中大型液压系统的配置和特征。这些大型系统通常需要灵活可靠地控制成千上万吨级的巨大负载，液压系统的驱动功率通常在600kW以上甚至达到7000kW，液压泵供油流量超过1000L/min甚至高达150000L/min，相应的系统所用关键元件规格巨大，例如通常要采用规格NG40以上甚至NG160的二通插装阀，液压控制集成块的重量达到数吨之巨，相应的泵站油箱则达到了数万升之巨。 2.1 负载功率大、规格参数高，液压控制成为首选 表1列出了当今世界上若干典型的重大工程和装备中大型液压系统的特点。在大量的大中型工业和工程装备中液压系统的参数配置尽管规格不象表列那样庞大，但液压控制仍然是关键的首选技术，具有明显的技术优势。 2.2 目标要求高、综合复杂，电液比例和二通插装阀控制技术优势显著 重大工程和装备关系国计民生，投资决策和管理控制十分谨慎严格，在技术上更是要求先进与可靠、高效与安全以及经济合理并体现环保和可持续发展。重大工程和装备往往融合众多学科领域新技术特别是微电子和计算机信息技术，以及先进材料和工艺。 只有基于全局和综合的技术和管理的把握，
二通插装阀控制系统设计时需要注意的几个问题 王庆国1,吴建胜 (1.沈阳工业大学机械工程学院,辽宁省沈阳市 110023) 摘 要:对二通插装阀控制系统设计中先导控制油源的选择,主阀液流方向对其开启压力、密封性、开关时间的影响,以及压力干扰和瞬间路路通等问题进行了分析与探讨,并提出了切实可行的对策。 关键词:二通插装阀;控制系统;压力干扰;路路通 中图分类号:T H 137.5 文献标识码:B 文章编号:1000-4858(2000)04-0023-02 由于二通插装阀控制系统是在液阻理论基础上发展起来的一项新型的液压控制技术,加之二通插装阀结构及控制原理与传统的滑阀结构及控制原理存在明显的差异,因此,二通插装阀控制系统在设计时较之传统的以滑阀为主的控制系统,要特别注意以下几个的问题。 1 关于控制压力油源的问题 二通插装阀的控制压力油源共有5种形式,即①A 腔内供;②B 腔内供;③A 、B 腔联合内供;④外供;⑤内外混供。前两种可以合并为第③种,这样便可归纳为3种形式,见图1 。 a)A 、B 联合内供 b)外供 c)内外混供 图1 控制压力p C 供油方式 1.1 内供 由图1a 分析可见,单独由A 或B 腔内供,均存在反向开启的可能性,若采用梭阀或单向阀构成A 、B 联合内供,则可较好地解决反向开启的问题。内供的优点是经济、方便,而且阀具有自锁能力,缺点是控制压力受系统工作压力的影响和限制,使主阀关闭较慢,而且也影响关闭可靠性。1.2 外供 见图1b,这种形式控制压力p C 不随系统工作压力而变,而且可以高于系统压力,因而可使主阀关闭较快、较严,缺点是没有自锁能力,受系统压力冲击干扰,将影响关闭的可靠性,而且须备有外供油源。当然外供也可不必配置独立油源,可从系统的适当部位引入控 收稿日期:2000-01-10 制压力。1.3 内外混供 见图1c,这种方式综合了内、外供的优点,因此既可提高阀关闭的快速性,又可提高阀关闭的可靠性,故可应用于要求较高的场合。 但当控制压力油源为两个,使用梭阀或单向阀进行选择时,两个压力源的压力必须相差20%以上,才能确保正常工作的可靠性。其原因是单向阀或梭阀均为座阀结构,新阀时保证线密封不会存在什么问题。而当长时间使用后,阀座密封面将被击打出具有一定宽度的密封带,大约0.2～0.5mm 左右。这部分环形面积对于通径仅6mm 的小阀来讲,已达到其标称截面的20%左右。因此,阀的开启压力就需要增加20%,这个问题对于同样是座阀结构的主阀来讲,则不称其为问题。原因是大通径的主阀小小的0.2～0.5m m 的密封带宽度还不足其标称截面的5%。所以,只要当主阀 A 、B 腔压差达5%～10%时,主阀即可开启。但这时先导回路的梭阀或单向阀还没有动作,将造成主阀关不严的不良后果。因此,设计时必须给予重视。2 关于流动方向的问题 二通插装阀方向控制主阀单元有2种流动方向,即内流式A →B 与外流式B →A,2种流向在机能上是相同的,只是在通过相同流量时,外流式B →A 压降略 小些。但作为方向控制阀在性能上存在许多差别,在设计使用时必须给予足够的重视。2.1 流动方向对开启压力的影响 开启压力与主阀单元的面积比T A =S A S C (S A 为A 腔p A 的作用面积;S C 为C 腔p C 的作用面积)有关。对 于T A =1 2 的插件,2种流向的开启压力是相同的,但对T A = 1 1.1 的插件来说,外流B →A 的开启压力将是内流A →B 的10倍。当T A =1 1.5,B →A 的开启压力则为A 23 2000年第4期 液压与气动
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。2O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，由于人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，本文通过以下几个实例，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。 1 通插装阀的基本原理 (1)液压插装阀的基本原理 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)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化。 插装阀基本原理图 (2)液压插装阀的内泄漏分析 ①从结构上分析(如图1所示) 在2处，为滑阀结构，当B口与控制腔存在压差时，存在内泄漏； 在5处，为锥阀结构，A口与B口不存在内泄漏； 插装阀与滑阀的控制原理图 ②从控制机理上分析 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) 插装阀从B口引出控制油的控制原理 开启力：Fo=pAA1+pBA2 关闭力：Fc=pBA3+Fsp 比较两力大小，实际上就是：(pB+psp )～p 如图为(pB+psp) ，B到A封闭。 b．采用带“0”型密封圈或其它密封结构的阀芯可避免x与B口之间的泄漏；(如图4所示) 图4阀芯带“0”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这种特殊的结构措施。 下面举例说明由于没有注意内泄漏所造成的误动作及解决方法。 2 二通插装阀作为单向阀使用 本系统主泵采用一用一备，主调压阀块共用一个阀块， 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，换后情况依旧如此，看来并非插装阀的问题。接着又更换插装阀盖板，也没能解决问题，又进行了阀块探伤，阀块液压英才网用心专注、服务专业
二通插装阀故障分析与排除 史纪定 （东风汽车公司装备管理部，湖北 442002） 摘要：本文介绍了二通插装阀特点与功能，以及插装件产生故障的原因与故障排除实例。 关键词：二通插装阀；故障排除 中图分类号：TH137文献标识码：B 文章编号：1008-0813（2003）3-16-03 收稿日期：2003-01-08 作者简介：史纪定，男，高级工程师。 八十年代以来，二通插装阀技术作为一种崭新的集成化液压控制技术，已被我国液压技术界广泛瞩目。该项技术在东风汽车公司多种设备上已得到了广泛应用，且取得了良好的技术经济效果。因此正确使用与故障分析是十分重要的。1 二通插装阀的特点 一般地说，二通插装阀具有下列特点：?流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统； ?主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；?抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；?结构简单，维修方便，故障少，寿命长；?插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠； ?插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件， 可以组成集成化系统。 （3）油路口A 或油路口B 内油液压力p 2003
过低，使主阀芯打不开； （4）液阻R 2小孔被堵塞，使主阀芯控制油腔A x 内油液不能排出，致使主阀芯打不开； （5）先导阀有故障，如控制信号误动作等； （6）主阀芯与阀套制造精度差，致使主阀芯卡住在关闭状态的位置上； （7）油液过脏，油污颗粒将主阀芯卡住在关闭状态的位置上。2.3 主阀芯处于时开时闭不稳定状态原因是： （1）控制油腔A x 内控制压力p x 不稳定或p A 、p B 压力值的变化而造成，待查影响p x 、p A 、p B 三者压力值变化的因素； （2）液阻R 1或R 2的小孔有时通时堵的现象，待查油液清洁度； （3）油液过脏，使主阀芯动作不灵敏，待查油液清洁度； （4）控制油腔控制压力p x 与油口A A 油腔压力 p A 匹配不适应或p x 与p B 值匹配不适应，待查造成p x 、p A 、p B 三者压力值不协调的因素；（5）先导控制阀有故障，待查原因。2.4 主阀芯阀口处密封不严原因是： （1）主阀芯锥面磨损，造成阀芯锥面与阀座锥面 密封不良，使压力达不到要求值； （2）主阀芯园柱面与锥面或阀套内孔与锥面不同心，造成阀芯锥面密封不良，使压力达不到要求值； （3）油液过脏，其污染物粘在阀芯锥面或阀套座锥面上，造成密封不良； （4）先导阀有故障， 待查原因。 二通插装溢流阀故障分析与排除 故障现象 故障原因排除方法液压系统无压力 1.阻尼孔d 1被堵塞2.主阀芯卡住在开启位置上；主阀芯复位弹簧断裂；3.先导阀故障：先导阀阀芯碎裂；调节弹簧断裂；先导阀阀座被压出； 4.电磁铁未得电或电磁铁线圈被烧坏； 5.电磁换向阀阀芯卡住在卸荷位置上清洗阻尼孔、查油质清洗阀、更换弹簧、检查油质 检查、清洗、修复、更换 检查电气线路、修理电磁铁或更换清洗、修复 系统压力不稳定（忽高忽低） 1.阻尼小孔d 1或d 2有时堵时通现象 2.主阀芯锥面与阀座锥面配合不严 3.先导阀阀芯锥面与阀座锥面接触不良 4.先导阀调节弹簧弯曲 5.主阀工作不灵敏清洗、检查油质清洗、修复或更换清洗、修复或更换更换 清洗、检查油质系统压力居高不下 1.阻尼小孔d 2被堵塞 2.先导阀调节弹簧过硬 3.先导阀阀芯紧压于阀座锥面脱不开 4.主阀芯卡死在关闭位置上 清洗阻尼塞、检查油质更换清洗、更换清洗、修配系统压力 升不高 1.主阀芯锥面与阀座锥面密封不严 2.先导阀阀芯锥面与阀座锥面磨损严重 3.先导阀调节弹簧过软 4.控制盖板端面有泄漏 5.电磁换向阀滑阀与阀体孔磨损严重；电磁铁未将滑阀推到终端（有效位置）清洗、修配清洗、修配、更换更换更换密封圈清洗、修复、更换 系统压力不卸荷 1.电磁铁可能处在带电状态 2.使滑阀复位的弹簧力过小或弹簧断裂 3.阻尼孔d 2被堵死 4.装配时漏装了阻尼塞d 1 检查、改正更换 清洗阻尼塞、检查油质 清洗后装上阻尼塞 3.2L7220型双柱立拉不能单柱拉削原因分析与处理 7 12003年6月史纪定：二通插装阀故障分析与排除
1 插装阀概述 二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1.1 二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 1.2 二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构。
图1 二通插装阀的典型结构 控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2)。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。
图2 盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3)。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B 口。阀芯开启，A口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2位2通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。
SE3 3/3-Way Servo cartridge valve NB30, 50, 63
CONTENTS SE This catalogue is for users with technical knowledge. To ensure that all necessary characteristics for function and safety of the system are given, the user has to check the suitability of the products described herein. In case of doubt please contact Moog Hydrolux. 2SE3 Servo cartridge valve NB30, 50, 63
Servo valve for manifold mounting Continuously adjustable from P to A or A to T.Pilot valve (1) located directly on the cover (4). Technical design The valve comprises of 6 main groups.:? Pilot valve (1) ? Main stage spool (2)? Sleeve (3)? Cover (4) ? Position transducer (5) ? Integrated control electronics (6) SE3 Servo cartridge valve NB30, 50, 63 3 GENERAL DESCRIPTION SE Function description -Main stage spool (2) with equal pilot-surfaces. - Controlled by a high-dynamic proportional-pilot valve (D633). - Pressure balance through the drilling (7) in the main stage spool (2), resulting in a very low displacement force. - Control of the main flow from P to A or A to T by the spool lands (8).- Control of the main stage spool by a position transducer (5).- Closed loop by integrated electronics (6). - Failsafe features : => Fail-safe sandwich plate or biased pilot valve, see on page 13. Recommendation: For application where vibrations shocks higher than 30g are expected, the electronics with additional dampening elements are required. (see “ ES ” in the Ordering Information)Attention: Wrong connecting leads to uncontrolled movements of the main stage spool and may cause damage to person and machine !
液压二通插装阀阀块体设计规范 1 范围 本标准规定了液压二通插装阀阀块体的设计规则、绘制阀块体零件工作图的要求。 本标准适用于液压二通插装阀阀块体（以下简称阀块体）的设计，其它六面体形液压控制阀阀块体的设计亦可参照本标准。 2 引用文件 GB2877－86 二通插装式液压阀安装连接尺寸 GB2878－90 油（气）口连接螺纹尺寸 GB4457~4458－92 机械制图 ZBJ22007－90 液压气动用球涨式堵头安装尺寸 3 术语 液压控制阀块（以下简称阀块） 将多个选定的液压控制阀件集成或组合安装在同一金属块体上，组成具有预定控制功能的装配体； 阀块体 用于安装选定的各类液压控制阀件，并加工有要求的油路孔道，以组成具有预定的液压控制功能的金属块体； 主级孔道 阀块体上动力传动油液流经的孔道，一般指与液压动力源、主回油以及液压执行机构工作腔相连接的孔道； 先导孔道 阀块体上先导控制油液流经的孔道，指与先导控制回路对应的进油、回油、泄油、与受控连通、压力检测以及相应的工艺孔道等； 孔口结构 孔道口部用于安装其它零部件的结构。 4 设计的一般原则 4.1 设计依据 阀块体设计时应有以下有关书面资料：
a）正确、详细的阀块液压原理图； b）液压工作参数和控制要求； c）阀块的外形、油口布置及安装连接要求。 4.2 阀块体设计的一般规定 4.2.1 阀块体的外形一般为矩形六面体。 4.2.2 阀块体材料宜采用35钢锻件或连铸坯件。 4.2.3 阀块体的最大边长宜不大于600mm，所包含的二通插装阀插件数量宜不大于8。 4.2.4当液压回路所含的插件多于8个时，应分解成数个阀块体，各阀块体之间用螺栓相互连接，结合面处的连接孔道用O型密封圈予以密封，组成整体的阀块组。连接螺栓的矩形性能应不低于12.9级。 4.2.5 插件在阀块体中的安装位置的布置，应能使阀块体外形尺寸尽可能小，且便于孔道的加工。一般采用立式对称布置或卧式L形布置。 4.2. 5.1 立式对称布置时，插件在垂直方向分层排列配置，每层两个插件，相对安装在阀块体的两个相对的侧面内。另两个侧面上，可安置进油口P、回油口T、工作油口A和B或其它元组件。立式对称布置的结构示意图见图1。 图1 立式对称布置的阀块