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公司名称： 济南天成铸锻液压研究所
公司地址： 济南市刘长山路39号
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插装阀系统
[2009-11-13]
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A1 二通插装阀
二通插装阀是采用先导控制、座阀结构主元件和插装式连接的新型液压控制元件。由于它具有结构简单、抗污染能力强、性能可靠、流动阻力小、动作可靠、易集成、无泄漏等一系列优点，已广泛应用于各种工作液压系统的集成化控制。本5型二通插装阀安装尺寸符合DIN24342、ISO7368以及 GB2877，可与国外主要液压件公司同类产品互换。
产品采用优质钢件，控制盖板及集成块表面均进行化学处理，具有以下结构特点：
1、阀芯不带或带缓冲头部
2、四种面积比
3、六种弹簧开启压力
4、多种行程调节装置
5、一套多芯的插件结构
6、内嵌梭阀、单向阀、节流器
7、带叠加式先导控制阀(电磁滑阀或球阀)
基本结构
二通插装阀结构见图1，由插装件、控制盖板、集成块体和先导控制阀四部分构成。
1 插装件
由阀芯、阀套、弹簧以及密封件等组成，可以是锥阀结构，也可以是滑阀结构。主要功能是控制主油路中的油液方向、压力和流量。具有五种面积比、六种弹簧刚度。
2 控制盖板
用作固定插装件，加工有先导控制油道，内装各种微型元件，与先导控制阀组合后可以控制插装件的工作状态；控制盖板内还配置一个或多个阻尼螺塞，用以调整插装件的响应时间。控制盖板分为三大类:方向、压力和流量；当具有两种以上功能时，称为复合控制盖板。
3 先导控制阀
采用小通径（NG6和NG10）电磁滑阀或球阀，采用电信号(或其它适当信号)控制插装阀的启闭，从而实现各种功能回路。
4 集成块体
各种形式的插装件均要安装在符合DIN24342或ISO7368或GB2877的安装孔内，阀块按回路要求加工多个安装孔，主级及先导油路通道，用来配装所要求的插装件、控制盖板与先导控制阀件，从而构成液压系
工作原理
参见图2，阀芯所受的合力(Y方向)为：
åF=PAAA+PBAB-PCAC-FK-FH*
其中：
PA ¾ 阀芯底部油口A处压力
PB ¾ 阀芯侧面油口B处压力
PC ¾ 阀芯控制腔C处压力
FK ¾ 弹簧力
AA ¾ 阀芯底部油口A处承压面积
AB ¾ 阀芯侧面油口B处承压面积
AC ¾ 阀芯控制腔C处承压面积
FH ¾ 阀口液动力等
注：*在开关型回路中阀口液动力常忽略不计
åF<0时,阀芯下压,阀口关闭
åF>0时,阀芯上抬,阀口开启
先导控制阀C腔的压力PC与回路最高压力点相通时，阀芯关闭；与油箱相通时，阀芯开启，此时该二通插装阀组件具有二位二通方向功能。比值aA=AA : AC ，称为二通插装阀的面积比，是一个重要的结构参数，对插装阀的性能特性有较大的影响。方向控制用插装件大多采用aA=1:1.5或aA=1:2的阀芯。
基本技术特性
1 公称通径及流量范围
2 工作压力 最高为31.5Mpa。
3 工作介质
a） 本型插装阀适用于矿物油；使用水—乙二醇、油包水或水包油乳化液（参见²型号代号”部分）及其它工作液时需特殊订货。
b） 介质温度范围:-20oC ~70oC。
c） 介质粘度范围:13cSt ~380cSt（推荐13~54cSt）。
d） 过滤精度：名义过滤精度为25m或更高。
其它有关参数（如阀芯有效作用面积、行程、开启压力、先导流量等技术资料）可直接向本公司查询。
4、压差流量特性
安装尺寸
1 二通插装阀安装尺寸（通径16～63mm）
（除NG125和NG160外，符合DIN24342、ISO7368、GB2877
注：① 先导阀和调节部分可超出b规定的尺寸。
② 工作口B可在（t1～t5）和（t1～t9）的深度范围内，围绕工作口A的轴线任意布置，其轴线与孔d1相交可以
不是90°。
③ 控制口深度和角度根据用途确定。
④ 对于黑色金属，推荐螺纹拧入深度为螺纹直径的1.25倍。实际尺寸可按盖板螺钉长度适当调整。
⑤ t1及t2尺寸可适当变化，参见第4页的“关于二通插装阀安装孔的深度问题”。注意此时t4及t5也相应变化。
3 NG6四油口电磁换向阀安装面（符合ISO4401-AB-03-4-A及GB2514）
4 NG10四油口电磁换向阀安装面（符合ISO4401-AB-05-4-A及GB2514）
设计时，TA，TB可任选 一孔，也可同时存在。
A3 JK集成控制块
JK集成控制块是采用计算机辅助设计（CAD）方法开发的新一代液压2/2CV集成块系列，采用立式多层次叠加结合的结构布置形式，主要面向适宜于采用这类结构布置的冶金、锻压、重机、水力、游艺、金属及纤维打包设备，具有结构紧凑、组合灵活、功能齐全、能兼用矿物油和水基液压液，兼容比例、数字控制，同微机、PC控制结合等特点。由于本集成块采用钢质锻压加工的盖板，控制块体进行独特的化学处理，采用合金精密调节手柄等，增加了集成块的可靠、美观，具有鲜明的中国特色。本结构首次采用的“先导阀控制块”设计，大大提高了集成控制块的功能组合及变更的灵活性，即使对 2/2CV控制技术还不熟悉的工程技术人员，也可在样本的指导下组合出所需的集成控制系统，从而为液压设计人员提供了方便。“先导控制块”的设计，还十分有利于维护、检修和故障处理，有利于消除对应用新技术的顾虑。
JK集成块在设计上还充分保留了用户需要在它的基础上增添附加装置，进行功能扩展以及实施局部修改的余地，用户可以在我们公司设计部门的帮助下迅速完美地组合或设计崭新的系统。
由于JK集成块得到本公司开发的CAD软件的有力支持，因此用户可以随时借用该软件而得到好处，为用户的技术更新，为液压系统设计的现代化以及为创造新一代主机的液压控制开创出十分广阔的前景。
附注：经过近20年大量的实践工作的考核，我们将此产品定型作为标准，并推出98年版样本，集成块、控制块样本另行编印，选型时若有不详，本公司将给予帮助。
A4 二通插装阀设计提示
1 关于二通插装阀安装孔的深度问题
众所周知，二通插装阀的安装尺寸有内容相同的国标GB2877及国际标准ISO/DP7368。但在实际设计工作中经常会遇到的问题是不同通径（特别是通径相差较大时）的插件要安装在同一阀块上，如果插件孔仍要符合GB2877及ISO/DP7368时，插件之间的主油路联通将十分困难。我们解决这一问题的做法是将某些插件孔的深度适当加深（即安装尺寸表中的t1、t2），装配时在插件上加垫补偿加深的深度，如图5所示。
我公司垫的厚度是标准化的，分别为10、15、20、25.....等。
3 控制盖板安装固定螺钉规格和控制口Ｏ形圈规格
4 二通插装阀系统设计的一般原则
一般液压系统设计的原则与顺序对二通插装阀系统也是适用的，所以这里只介绍几个特殊性问题。
1 系统设计时，可以先按机器执行机构的单个工作腔数目和液压动力部分泵的台数安排与之数量相当的基本控制单元作为基础，再根据条件和可能进行扩充和简化,最后确定方案。这有利于采用现成的通用集成块，减少专用集成块的设计和制作，可以减少设计工作量，缩短制造周期。
2 应充分利用二通插装阀多机能性的特点，减少元件数量，简化系统，缩小尺寸。
3 注意防止压力干扰。由于二通插装阀是一种压力控制元件，所以设计时必须充分掌握整个工作循环中每个支路的压力情况和变化，以及每个插装阀的上下压差，尤其注意分析各动作转换时过渡过程中压力变化的影响。特别是对于采用控制油内部供油形式的系统更为重要。在这里必须重视先导回路中梭阀和单向阀的运用。
4注意路路通的存在给系统工作可能带来的影响。路路通造成系统短时失压，引起液压缸加压停止或掉压，立式缸上升或停止时的短时下落等现象。所以系统设计时必须注意先导电磁阀的选择，控制信号的输入时间，以及阀的开关迅速调整等问题。
5 先导控制油源是系统设计中一个极其重要的问题。有三种形式：独立的控制油源外部供油式；主系统内供油式；内外部结合供油式。
5.1 采用独立的先导控制油源时，首先要求的是压力要高，为了保证阀的可靠关闭，防止反向开启,所以与以往的滑阀系统仅要求低压控制系统不同，二通插装阀系统要求一个高于系统最大工作压力的高压控制油源。其次控制压力必须保持稳定，否则就会造成系统工作不可靠。对流量的要求是必须满足系统工作各个时期换向所需的最大流量要求，它与插装阀的通径、关闭速度、同时动作的阀的数量有关。
根据其间断工作的特点，为满足压力稳定和最大瞬时流量的要求，减少泵和电机功率，控制油源常采用泵一蓄能器传动形式。
这种外部供油形式的好处是可以保证较高、稳定的控制压力，不受系统和负载压力变化的影响，系统工作比较可靠，并可获得快速换向，缺点是需要单独一套高压液压动力装置，费用较高。
5.2 采用主系统内部供油时，最通常的做法是每个阀直接从它各自的A、B口引出控制油进行控制，这种做法简单易行，有自锁能力，但是不能保证阀芯上下的有效压差，关闭速度较慢。一种解决的方法是改变控制油的引出点，从系统中压力较高的地方引出，例如从泵出口的单向阀上游处引出控制油，这样就可以获得一定的压差，提高关闭速度。另外一个办法是在先导回路中增加一个蓄能器，这样当系统卸荷时，仍能保证足够的控制压力，它的工作情况与外部供油相似，但省去了一套动力装置。
5.3内外部结合供油的形式有两种具体做法，一种是以独立的控制油源供油为主,但在某些阀上通过梭阀或单向阀引入系统控制油，这样既保持了外部供油的长处，又具有了自锁能力；另一种是以内部供油为主，再加上一套辅助的控制油源，它可以在主系统卸荷时提高阀的可靠性，实现阀的快速关闭。这时，辅助控制油源的压力可以降低，功率较小，可节省费用。
6 注意内泄漏。插装阀密封性虽好，但仍存在先导电磁滑阀和插入元件阀芯配合面处的内泄漏，因此对于要求可靠锁闭或保压的应用场合以及对于应用低粘度工作介质的系统，设计时不仅要选择少、无泄漏的元件，还要注意流动方向与连接形式。
7 电磁滑阀是二通插装阀系统的一个关键部件，对系统的工作性能影响最大。它的用量多，工作负荷重，是最容易出故障的地方，也是内泄漏最多的部位，所以设计时应仔细分析，尽量采用集中控制，减少电磁阀的数量，以提高系统工作可靠性，降低成本。
8 注意先导回路中阻尼塞的作用，它对二通插装阀和整个系统的静态特性都起着重要的调节作用，设计时必须仔细选择阻尼塞的安装位置和尺寸。在系统的调试过程中阻尼塞总是一个既方便又重要的调节元件，所以它的位置和尺寸往往要在系统调试完毕后才能正式确定下来。
9 注意经济性。单个二通插装阀虽然结构简单,但是用作换向阀时必须用数个插入元件组成，例如四通换向阀必须用4个。与换向滑阀相比，显得结构复杂，零件数也多。当系统流量不大时，二通插装阀组成的四通阀的外形尺寸和重量都比滑阀大，价格也贵。在简单的液压系统中，以它来代替中小型换向滑阀单纯实现换向动作是不适合的。所以在设计时，根据具体情况可采用由二通插装阀和滑阀共同组成混合系统的方案，可以降低成本，提高经济性。
10 在系统各重要的工作回路和先导回路中应备有压力检测口,以利检测查找故障。
以上所述为二通插装阀设计和应用的一般问题，有关二通插装阀的详细介绍，请参见我公司蓝国强先生著《二通插装阀应用和故障排除》一书，或向本公司咨询。
A5 二通插装阀订货说明
欢迎订购使用本公司产品。本公司具有较强的研究、设计和生产能力，愿竭诚为广大用户提供优质产品、技术咨询和技术服务。
1 订货时须写明插装件、盖板以及集成控制块型号代号全称。特殊要求的订货（包括修改和设计新产品）可与本公司联系。
2 NG 125、NG 160的二通插装阀元件以及NG80、NG 125、NG 160的盖板可按用户需要订货供应。
3 二通插装阀元件、盖板均成套供应，即已包含密封件及其所需的安装螺钉。
4 除了二通插装阀元件、控制盖板以及标准液压二通插装阀集成控制块外，本公司可为用户设计制造专用的二通插装阀集成控制块和成套液压系统。
5 用户也可根据本样本提供的二通插装阀元件，控制盖板以及先导控制元件设计或组合二通插装阀控制系统和回路。欢迎向我们公司设计和开发部门进行咨询联系。
6 用户需要对成套的二通插装阀控制系统进行总装调试，请在订货时说明，并提供有关使用工况参数等资料及实验要求。
7 在采用高水基介质时，请在订货时提供水基液的有关数据资料和使用要求，同我们设计部门商定后订货。
8集成控制块及系统必须根据主机对液压控制及其执行机构动作要求的具体情况合理地采用和组合。对二通插装阀的具体结构和参数（液阻、弹簧等）的选择，一般经过调试后确定 |
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产品以实物为准，最终解释权归济南天成铸锻液压研究所所有
