例二 例三。前二例皆为电控,此阀块系为配合手动阀而设计,可以分别控制两组半双向液 压缸,按预设定的速度和压力升出和收回。最大输入流量可达 40 升/分,压力至 21Mpa。 14 个螺纹插装阀,使用 SUN 和 Sterling 等的产品,铝合金阀块 90X90 X198mm。连阀占 用空间 90X186X288mm。四个与阀连接的接口间距与阀的出口间距相同,因此可以用短
2.2 各类制作成螺纹插装形式的顺序 顺序阀 图 2.2 各类制作成螺纹插装形式的顺序阀
二通常闭型顺序阀:普通型(a1)、保险型(a2)、加压开启型(a3)、加压卸荷型(a4)、带反 向单向阀型 (a5)、气控比例型(a6); 二通常开型顺序阀:加压关闭型(b3)、加压卸荷关闭型(b4); 三通型顺序阀:普通型(c1)、保险型(c2)、外加压换向型(c3); 平衡阀
节流特性不同的阀的控制压力图 2.5 节流特性不同的阀的控制压力-流量曲线
螺纹插装阀的最大特点是应用灵活。 它可以单独装入与其配用的单阀块或双阀块(阀供货商一般都能同时提供这类阀块), 成 为管式元件。 它也可以装入液压马达、液压泵体,或液压缸接口处,作为控制阀。 它也可以装入带 CETOP 接口的阀块,成为竖式叠加阀、或横向片状组装阀。 它也可以装入二通插装阀的控制盖板,作为先导控制。 最后,它也可以装入自行设计的专用(纯)螺纹插装阀集成块,例如以下三个由笔者自行 或指导设计的阀块。 例一。这个回路可以控制一组单向液压缸,按预设定的速度升,靠自重降。最大输入 流量可达 70 升/分,输出流量 0 至 30 升/分,压力至 21Mpa。7 个螺纹插装阀(Sterling 公 司)。铝合金阀块 135X 135X60mm,连阀占用空间 245X225X 60mm。
例一 例二。这个回路使用比例流量阀和比例溢流阀,可以控制两组单向液压缸,独立或并 行,按给定的速度升,靠自重降,限速,可调。最大输入流量可达 60 升/分,两路输出流 量分别为 0 至 22 升/分,压力至 21Mpa。10 个螺纹插装阀,多为 Hydraforce 产品。铝合 金阀块 140X140X80mm,连阀占用空间 280X230X80mm。 例一和例二的纵向都限制在 80mm 以下,垂直和水平向所允许的空间也极其有限,包 括其一些功能要求,都是用普通的管式和板式阀是很难实现的。
平衡阀平衡阀平衡阀平衡阀2333各类制作成螺纹插装形式的各类制作成螺纹插装形式的各类制作成螺纹插装形式的各类制作成螺纹插装形式的平衡平衡平衡平衡阀a1普通三通口型a2控制口带附加阻尼型a3带附加溢流阀型b1四通口带单独背压出口型b3无背压无溢流阀型电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀二位三位二通直动式滑阀先导式阀三通直动式滑阀直动式滑阀四通直动式滑阀直动式滑阀六通直动式滑阀表表表21螺纹插装电磁阀的型谱螺纹插装电磁阀的型谱螺纹插装电磁阀的型谱螺纹插装电磁阀的型谱单向可通反向仅有少量泄漏双向可通关闭但不完全密封1a1b仅单向关闭密封反2a2b关闭且双向密封2222二位二通常闭型电磁阀的大致类型二位二通常闭型电磁阀的大致类型二位二通常闭型电磁阀的大致类型二位二通常闭型电磁阀的大致类型关闭但不完全密封仅单向关闭密封反向可通关闭且双向密封单向可通反向仅有少量泄漏1a1a1a1a222aaa双向可通1b1b1b1b2bbb2223二位二通常开型电磁阀的大致类型二位二通常开型电磁阀的大致类型二位二通常开型电磁阀的大致类型二位二通常开型电磁阀的大致类型f1f2图24242424二位三通的图形符号二位三通的图形符号二位三通的图形符号二位三通的图形符号这些生产商各有特色相互竞争相互学习
2.3 各类制作成螺纹插装形式的平衡 平衡阀 图 2.3 各类制作成螺纹插装形式的平衡阀 a1)普通三通口型 a2)控制口带附加阻尼型 a3)带附加溢流阀型 b3)无背压无溢流阀型
b1)四通口,带单独背压出口型 b2)无背压(背压通大气)型 电磁阀 位 通 二通 三通 四通 六通 二位 直动式滑阀,先导式阀 直动式滑阀 直动式滑阀 直动式滑阀 表 2.1 螺纹插装电磁阀的型谱
各类螺纹插装阀:构造,工作原理和性能 1. 各类螺纹插装阀:构造,工作原理和性能
插装阀(Cartridge Valve)从安装方式上可分为滑入式(Slip-in)和螺旋式(Screw-in)这两 类。滑入式即通常所称的二通插装阀或逻辑元件,它一般都还需要附加先导控制阀才能工 作。螺旋式即本文要述及的螺纹插装阀,它(装入安装孔后)一般都能独立完成一个或多个 液压功能,如溢流阀、电磁方向阀、流量控制阀、平衡阀等。
1.5 1.5 平衡阀 SUN 公司有很丰富的平衡阀品种,这里是其中一类,工作压力 28MPa,最大流量 480 升/分。
螺纹插装阀经过许许多多大大小小公司成千上万的技术人员持续研究改良几十年,品 种纷繁。例如,Integrated Hydraulics 公司 2003 年的产品样本有约 300 页,260 种基本类 型,SUN 公司 2001/02 年的产品样本有四百余页,约 280 种基本类型;ST 公司 2003 年 的产品样本有 585 页,约 320 种基本类型;HF 公司 2003 年的产品样本约 900 页,介绍 了约 400 类产品。他们为顾客提供特殊设计的产品品种还数倍于此。例如, 溢流阀 普通溢流阀:直动型(a1) 球阀型、锥阀型、带增强阻尼型、侧面入流型、滑阀型、 先导型(a2); 压力保险阀(b1); 带反向单向阀的溢流阀(c1);双向型溢流阀(d1, d2); 遥控型溢流阀:失压卸荷型(e1)、加压卸荷型(e2)、卸荷加压型(e3) 、气控比例(e4)、电 控开关型(e5),电控比例型(e6、e7)。 还有许多特种溢流阀,如埋入式热保护,双通道先导用溢流阀,软溢流阀。
图 2.4 二位三通的图形符号 这些生产商各有特色,相互竞争,相互学习。没有生产商能够提供所有类型。
已有宽广的产品型谱,相当的可靠性。但还在不断改进,不断扩展,每年推出新产品,追求完美。
以下摘取自一些国际市场上可见产品的使用说明书,供读者具体了解螺纹插装阀。 1.1 单向阀 Sterling 公司的 D02B2:工作压力 42MPa,最大流量 80 升/分,总长 33.7mm,安装 孔内部分长 27.2mm。
前言 1. 各类螺纹插装阀:构造,工作原理和性能 2. 发展历史与现状 3. 螺纹插装阀的应用 4. 螺纹插装阀的局限性
螺纹插装阀具有体积小、结构紧凑、应用灵活、使用方便、价格低等一系列优点,在 欧美被广泛应用在农机、废物处理、起重机、拆卸设备、钻井、铲车、公路建设、消防车、 林业机械、轮船、油井、矿井、扫路车、挖掘机、多用途车、金属切削、金属成型、机械 手、铸造、成型、造纸、纺织、包装设备、动力单元、试验台等。
直管连接。比以前使用管式阀大大缩小了占用空间,缩短了组装时间,特别是在装配流水 线上的组装时间,减少了可能泄漏的部位数,降低了管道与接头引起的压力损失,便于整 块更换,降低了对现场维修人员的技术水平要求,缩短系统停工期。
当然,螺纹插装阀也有其局限性,表现在以下几方面。 4.1 互换性差 除电磁线圈不兼容以外,安装孔也不一样,不能简单换。 从 1982 年起, 就在蕴酿制定国际标准, 统一安装孔形式, 以改善互换性, 但直到 1998 年使用公制螺纹的 ISO7789 才获多数通过。但仅两年后,12 个美国螺纹插装阀生产商就 又提出了一个使用 UN(Unified Coarse thread)和 UNF(Unified Fine thread)螺纹的国际标 准草案 CAD17209,得到了不少赞成票,但在美国有重要市场地位的 SUN 公司既未参加 也未拒绝。欧洲许多专家则表示反对,一是认为安全问题未得到足够重视,二是反对一个 产品两个标准。另一方面 ISO7789 的市场化进展也非常缓慢,至今仍无一家公司推出完整 的 ISO 系列阀。正如所比喻的, “火车已经(向四面八方)开走了, ”再要它们回到一条轨道上 来,就很难了。 4.2 4.2 中小流量 由于螺纹强度和紧固扭矩的限制(500Nm),螺纹插装阀的直径只能做到 48mm,相应 于二通插装阀通径 16,25,流量 400、500 升/分左右,再大就是二通插装阀的天地了。 三通,四通滑阀由于电磁线圈功率和液动力的限制,最大流量仅 30 至 60 升/分。 4.3 性能问题 由于螺纹插装阀起步比传统板式、管式晚,而且受体积和布局限制,由此早期某些性 能不如传统板式、管式,具体表现在例如溢流阀的滞回、分流阀的分流精度、流量阀的动 态响应性能等。如已述及,螺纹插装阀早期的发展是由于行走机械的需求推动起来的,它 们因为受空间与重量的限制,必须用螺纹插装阀,对性能就不那么苛求。随着螺纹插装阀
a 得电 失电 1 关闭但不 完全密封 仅单向关 闭密封, 反 向可通 关闭且双 向密封 单向可通,反向仅有少量泄漏
失电 关闭但不完全密封 单向可通, a 反向仅有 少量泄漏 b 双向可通 1a 2a 仅单向关闭密封,反向可通 关闭且双向密封
由于螺纹插装阀结构相对简单,加工容易,通用件多,便于大批量生产,因此价格比相 同功能的板式阀,管式阀低一些。
液压出现于 20 世纪初, 大发展则在二次大战期间。 1950 年在美国出现了最早的螺纹插 装阀—为美国空军,装在飞机燃料泵体上的溢流阀。但直到 60 年代初,螺纹插装阀还局限 于简单的功能,如止回阀,溢流阀和二位二通电磁阀。由于重量轻,空间紧凑,被应用于 农业、采矿,航海和建筑机械等中压低流量的场合。 在 1970 年前后,当时螺纹插装阀的主要生产商 Fluid Control 在欧美各地的代理商,纷 纷建立了自己的生产基地和设计机构,发展自己的产品。例如,Modular, Sun, Sterling, Wandflu, Comatrol 等。螺纹插装阀出现了大发展。由于螺纹插装阀可以有 4 端口,甚至 6 端口,因此相对二通插装阀有大得多的变化可能性。到了 80 年代,形成了全方位供应商, 被市场普遍接受。 迄今世界上已有上百家公司可以提供螺纹插装阀、阀块,并为顾客设计专用集成块。 主要基地在美国的有 Hydraforce、Sun hydraulics、Fluid Power Systems、Delta Power、 Waterman-Parker Hannifin、Fluid Control (Danfoss)、Eaton-Vickers 等,在英国的有 Sterling hydraulics、Integrated hydraulics,在瑞士的有 Wandfluh、Bucher-Frutigen,在 意大利的有 Comatrol、Oil-Control,在德国的有 Bosch-Rexroth、HYDAC、IMAV、Tries、 Fluid Team 等等。 其中许多厂的螺纹插装阀及阀块的年销售值都达到几千万乃至上亿美元。 2002 年,仅 Bosch-Rexroth 集团一家就生产了 350 万件螺纹插装阀。我爱古诗株洲宏达电子股份加气块郑州润宇消防设备亚美体育官网下载箱式房伟骏紧固件倒锥形化学锚栓中间平面苗木价格螺纹插装阀
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