液壓螺紋插裝閥產生于20世紀50年代,成長 于20世紀70年代,并逐步發展成為覆蓋方向控 制、壓力控制、流量控制的幾乎所有閥種,擁有了比 例控制壓力閥、比例控制流量閥、比例控制方向閥 等,形成一個獨立體系。它以體積小、結構緊湊、內 泄漏小、應用靈活、價格低廉、安裝維修簡單等優勢,廣泛用于工程機械中。本文就螺紋插裝閥在工 程機械中的應用進行簡要的介紹。

1液壓螺紋插裝閥簡介

液壓螺紋插裝閥又叫旋入式插裝閥,它的安裝方式是采用螺紋直接旋入閥塊的插孔里,安裝拆卸 簡單快捷,一般由閥套、閥芯、閥體、密封件、控 制部件(彈簧座、彈簧、調節螺桿、磁性體、電磁線圈、彈墊等)組成。一般來說閥套和閥芯及閥體的螺 紋部分旋入閥塊內,閥體的其余部分在閥塊的外面。規格有二通、三通、四通等螺紋插裝閥,通徑從3 mm到32 mm,高壓力可達63MPa,大流量達760L/min。方向閥有單向閥、液控單向閥、梭閥、液 動換向閥、手動換向閥、電磁滑閥、電磁球閥等;壓力閥有溢流閥、減壓閥、順序閥、平衡閥、壓差溢流 閥、負載敏感閥等;流量閥有節流閥、調速閥、分流 集流閥、優先閥等。

2 液壓螺紋插裝閥在工程機械中的應用

2.1在液壓泵中的應用

早的螺紋插裝閥是用于液壓泵中的。由于液壓泵需要集成液壓閥, 這就要求液壓閥小巧,從而開發出了螺紋插裝式溢流閥。應該說螺紋插裝式溢流閥是開發早、應用早的螺紋插裝閥, 隨后又有螺紋插裝式單向閥、螺紋插裝式節流閥等應用于液壓泵中?，F代的液壓泵有許多的螺紋插裝閥集成其中, 某閉式變量泵的結構和原理圖如圖3 所示,有十幾個螺紋插裝閥集成其中。螺紋插裝式溢流閥用于調節主液壓泵和補油泵的高壓力; 螺紋插裝式單向閥用于控制油路的開啟或切斷; 螺紋插裝式截止閥用于系統出現故障時連通A、B 油口, 方便工程機械的拖動或牽引; 螺紋插裝式壓差溢流閥用于調節泵的輸出壓力隨負載壓力的變化而變化。隨著螺紋插裝閥技術的不斷進步, 開發出了專用于泵的多功能閥,集成了螺紋插裝式溢流閥、螺紋插裝式壓差溢流閥、螺紋插裝式單向閥、螺紋插裝式截止閥等4 個閥的功能。

2.2在液壓馬達中的應用

  在液壓馬達( 特別是閉式馬達) 中也經常用到螺紋插裝閥。某閉式變量馬達的結構和原理圖如圖5 所示, 共有4 個螺紋插裝閥集成其中。螺紋插裝式溢流閥用于調節系統的換油壓力;螺紋插裝式梭閥用于把高壓側的壓力油引入電磁方向控制閥的P口; 螺紋插裝式電磁方向控制閥用于馬達排量的控制, 螺紋插裝式三位三通梭閥, 又叫螺紋插裝式熱油梭閥, 接在閉式回路馬達的兩端。系統正反轉運行時保證高壓側均有一定的油量回到油箱, 以實現閉式回路的冷卻。

2.3在多路閥中的應用

在多路換向閥中除了換向閥以外, 其集成的安全閥、單向閥、過載閥、補油閥、分流閥、制動閥、負載敏感閥等均為螺紋插裝閥。螺紋插裝式溢流閥用于調節閥的大輸出壓力; 螺紋插裝式二通負載敏感閥的作用是在換向閥芯某一開口時, 可以保證A 口或B 口的輸出流量是個恒定值, 使機構的運行速度不受負載力的影響, 螺紋插裝式梭閥用于獲取大的負載壓力并引入到變量泵的LS口, 使泵的輸出流量隨負載壓力的變化而變化, 螺紋插裝式補油單向閥用于防止液壓缸或馬達吸空, 螺紋插裝式平衡閥用于消除尖峰壓力, 使系統在有負負載的情況下運行平穩。在端板中集成了螺紋插裝式減壓閥、螺紋插裝式溢流閥, 螺紋插裝式減壓閥的作用是對高壓油減壓用作比例電磁鐵的先導油源, 防止高壓損壞比例電磁鐵, 螺紋插裝式溢流閥用于調節比例電磁鐵的先導油源的壓力。

2.4 在疊加閥和板式閥中的應用

在工程機械中, 也經常用到由螺紋插裝閥組成的疊加閥和板式閥。二位二通閥組成疊加閥可以由平衡閥、溢流閥、電磁球閥、電磁滑閥、單向閥、液控單向閥、節流閥、單向節流閥、調速閥、梭閥、截止閥、優先閥等進行組合, 可以是二通閥、三通閥, 也可以是四通閥; 可以做成疊加閥, 也可以做成板式閥; 可以做成六通徑的, 也可以做成十通徑的。疊加閥一般由兩個閥組合而成, 也可以由一個閥和一個堵頭組合而成,板式閥一般只有一個閥, 運用非常靈活, 能實現近百種功能, 可以解決很多的實際問題。

2.5 在控制回路中的應用

在工程機械中螺紋插裝閥大多應用于控制回路中。隨著各種功能回路的開發, 螺紋插裝閥組在

工程機械中已得到廣泛的應用

2.6 在二通插裝閥中的應用

在工程機械液壓系統中經常會用到二通插裝閥, 二通插裝閥蓋板中的先導控制閥很多是螺紋插裝閥。在二通插裝閥蓋板中主要用到的螺紋插裝閥有單向閥、液控單向閥、溢流閥、減壓閥、電磁球閥、電磁滑閥、節流閥、單向節流閥、梭閥等。如果做進一步的開發還可以有更多的螺紋插裝閥可以應用到二通插裝閥蓋板中。16mm 通徑以下的二通插裝閥組件, 可以做成螺紋插裝形式的, 國外已經有此類成熟的產品, 國內也正在跟進, 其流量為200L/min 左右,使螺紋插裝閥的應用范圍得到了擴展。

3 液壓螺紋插裝閥使用注意事項

使用液壓螺紋插裝閥時, 要注意如下事項:

( 1)在選用螺紋插裝閥時, 一定要看清其流量和壓力, 還要注意其流量- 壓力曲線, 若選型過小往往會造成系統壓力損失太大, 使系統發熱, 若選型過大, 則會造成經濟上的浪費;

( 2)螺紋插裝閥密封材料有兩種, 氟橡膠密封適用于磷酸脂介質, 丁晴橡膠密封適用于礦物油介質;

( 3)對于螺紋插裝閥的壓力值和流量值, 在選用時可以指定設置值, 若不指定, 廠家會設置一個默認值;

( 4)螺紋插裝閥相對板式閥來說更怕污染, 在設計系統時一定要做好過濾器的設計, 并在運行前進行充分的清理;

( 5)螺紋插裝式電磁換向閥的換向速度比常規電磁閥要稍微慢一些, 對于要求快速動作的場合,只有選擇快速型螺紋插裝式電磁換向閥, 但價格較高;

( 6)受體積和布局的限制, 螺紋插裝閥的某些性能不及傳統閥, 如溢流閥的滯回, 分流閥的分流精度, 流量閥的動態響應性能等;

( 7)相對于板式閥塊和二通插裝閥塊來說, 螺紋插裝閥塊的設計難度更大些, 用專業的設計軟件來進行設計, 并用專業的校驗軟件來對閥塊進行校驗;

( 8)設計閥塊時應要求在閥塊上螺紋插裝孔的旁邊刻注上所裝閥的型號, 以防止裝錯;

( 9)由于工程機械等移動設備對重量要求嚴格,閥塊一般選用鋁合金鍛件 。

注：原文來自 倫聯電液集成控制解決方案