插裝閥在汽車頂蓋上的應(yīng)用

插裝閥在汽車頂蓋上的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，在船舶自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)中，不僅要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備所有已預(yù)測(cè)的功能，還要滿足于能源設(shè)備本身的要求。例如，形狀體積小、空間和占地面積小、重量輕、制造成本低、高流量控制、連接路徑少、密封良好、內(nèi)部泄漏少等。設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用液壓插裝閥在上述很多方面可以達(dá)到意想不到的效果。但目前在船舶液壓裝置設(shè)計(jì)中插裝閥的應(yīng)用還不廣泛,多數(shù)設(shè)計(jì)人員還是習(xí)慣采用傳統(tǒng)液壓閥進(jìn)行設(shè)計(jì)。下文分析插裝閥及在船舶上的應(yīng)用實(shí)例,以促進(jìn)插裝閥在船舶液壓裝置上合理運(yùn)用并發(fā)揮其應(yīng)有優(yōu)勢(shì)。1實(shí)際插裝閥單元的設(shè)計(jì)插裝閥是一種椎閥式或滑閥式的二位二通閥,也是一種用小流量控制油來(lái)控制大流量工作油液的開(kāi)關(guān)式閥。它把作為主控元件的椎閥插裝于油路塊中,故得名插裝閥。它由閥體、插件單元及可控制單元組成。插件單元配上各種先導(dǎo)控制機(jī)構(gòu),可以組成不同工作機(jī)能的插裝閥液壓系統(tǒng)。插裝閥的組合化程度高,不同工作機(jī)能的插裝元件都可組裝在一個(gè)塊體內(nèi),可以節(jié)省配管材料,減少管道故障,提高系統(tǒng)效率并且外形體積小、重量輕。采用集成塊安裝,故障少,維護(hù)簡(jiǎn)單。插件單元與控制單元都是系列化標(biāo)準(zhǔn)化元件,適宜大批量生產(chǎn),成本低。插件本身還有很多優(yōu)點(diǎn),如:閥的內(nèi)阻小,適宜于大流量工作;密封性好,內(nèi)泄漏少,適宜于低黏度液體;閥的動(dòng)作快,動(dòng)態(tài)性能好,適宜于快速換向;具有一閥多功能特性,可以適應(yīng)各種液壓回路工作。2實(shí)際插裝閥的結(jié)構(gòu)插裝閥的基本結(jié)構(gòu)由閥體、插件單元、可控制單元三部分組成,如圖1所示。1)閥體。閥體可用來(lái)安裝插件單元。閥體中還設(shè)有連接插件單元的主油路A和B,以及控制油路X,一個(gè)閥體可以安放一個(gè)或多個(gè)插件單元。2)插件單元。插件單元是插裝閥的基本元件,由閥套(帶密封件)、閥芯和彈簧等三個(gè)主要零件組成,見(jiàn)圖2。閥套可以插裝在閥體上的標(biāo)準(zhǔn)孔內(nèi)。閥芯是插件單元工作元件,有多種外形,如座式椎閥芯、帽閥式椎閥芯等。閥形可分為尾部無(wú)緩沖式和帶緩沖式等形式。閥芯有常開(kāi)和常閉兩種結(jié)構(gòu)。彈簧用來(lái)保持閥芯與閥座的緊密接觸,保證閥芯的復(fù)位。3)控制蓋板?？刂粕w板是用來(lái)固定插件單元,安裝或內(nèi)含先導(dǎo)控制閥和組件,連通閥件和插件單元,作為先導(dǎo)控制閥和組件的控制通道。改變控制蓋板機(jī)能,可以使插裝閥具有不同功能和用途。3網(wǎng)絡(luò)連接單元的工作原理插裝閥核心部件插件單元的工作原理,見(jiàn)圖3。3.1油壓力在閥芯兩端表面的穩(wěn)定性閥體上插件單元的A、B口液流通/斷由閥芯的啟閉來(lái)控制。油壓力在閥芯上下兩端面上所產(chǎn)生的用來(lái)推動(dòng)閥芯啟閉的控制力F按式(1)計(jì)算。式中:pAAF>0時(shí),椎閥芯開(kāi)啟;F<0時(shí),椎閥芯關(guān)閉;F=0時(shí),椎閥芯處于浮動(dòng)狀態(tài)。由于A3.2油和醚的控制插件單元控制油口X的供油方式有5種:A腔供油、B腔供油、A-B腔供油、外供油和A-B腔或外供油。3.3壓力控制單元不同的供油方式、不同的先導(dǎo)控制閥及油路連接方式,插件單元具有不同的作用,可作為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥使用。同時(shí)控制插件單元的調(diào)壓、啟閉、節(jié)流,可以使同一插件單元起到一閥多能的作用。例如:利用插裝閥組合成壓力和流量復(fù)合控制機(jī)能的方向控制回路。插裝閥不僅可代替一般液壓控制閥,同時(shí)由于插裝閥具有綜合功能,使傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)起了很大的變化,也使液壓油路設(shè)計(jì)方式從一般的單體組合方式改為綜合作用的組合方式。4插裝閥在船尾板控制回路的改進(jìn)結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),列舉幾個(gè)實(shí)例來(lái)分析插裝閥功能及在船舶裝置液壓系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)應(yīng)用。1)某挖泥船上定位樁控制回路(見(jiàn)圖4)。圖4a)為傳統(tǒng)形式定位樁控制回路,圖4b)為采用插裝閥的定位樁控制回路。圖4中明顯體現(xiàn)了采用插裝閥進(jìn)行控制的合理性。定位樁是單作用液壓缸,其進(jìn)油(提升)需要進(jìn)行控制,而回油依靠自重下落,方法是通過(guò)控制液控單向閥反向回油。為此傳統(tǒng)的控制采用了一個(gè)小流量準(zhǔn)10的三位四通電磁閥控制2只液控單向閥反向回油的通或斷,采用了1個(gè)大流量準(zhǔn)20的三位四通電液閥控制2只液壓缸主進(jìn)油回路。當(dāng)采用插裝閥設(shè)計(jì)時(shí),用2只NG16插裝閥和1只小流量的三位四通電磁先導(dǎo)閥替代了1只大流量準(zhǔn)20的三位四通電液閥。這樣通過(guò)對(duì)1只小通徑三位四通電磁先導(dǎo)閥的控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸大流量進(jìn)油的控制,并且采用椎閥形式插裝閥相比換向滑閥而言密封性好、動(dòng)作快,整個(gè)閥塊尺寸也更小。2)某挖泥船上左橫移絞車控制回路(見(jiàn)圖5)。圖5a)為傳統(tǒng)形式左橫移絞車控制回路,圖5b)為采用插裝閥的左橫移絞車控制回路。圖5a)中主油路采用了1只大流量的三位四通電液換向閥控制油馬達(dá)正反轉(zhuǎn)。為了對(duì)A路的回油進(jìn)行單向背壓和釋壓時(shí)的單向制動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制,在主油路上安裝了2個(gè)同尺寸的單向順序閥和單向平衡閥,整個(gè)回路的控制變得復(fù)雜,且回路結(jié)構(gòu)龐大。采用插裝閥后,主油路只有4只插裝閥,僅需對(duì)CV3)某船尾跳板主油缸控制回路(見(jiàn)圖6)。圖6a)為原設(shè)計(jì)的尾跳板主油缸控制回路,圖6b)為增加插裝閥的尾跳板主油缸控制回路。此例說(shuō)明了利用插裝閥設(shè)計(jì)可以消除故障隱患、提高液壓裝置的使用安全性。該船尾跳板兼作尾門(mén),正常航行時(shí)關(guān)閉密封。圖6中跳板主油缸有桿腔進(jìn)油升起跳板,關(guān)閉尾門(mén);無(wú)桿腔進(jìn)油降放跳板。跳板(兼尾門(mén))上升關(guān)閉后另外有液壓鎖緊鉤將跳板鎖緊在關(guān)閉密封狀態(tài)。油缸進(jìn)出油路設(shè)計(jì)雙向平衡閥,保證安全。由于跳板本身自重很重,在跳板下放回路加裝了1只減壓閥,在下放跳板時(shí)將進(jìn)入油缸無(wú)桿腔的壓力由25MPa減壓到15MPa。正常工作情況下,圖6a)的設(shè)計(jì)是安全合理的。但該船采用圖6a)設(shè)計(jì)時(shí)還是發(fā)生過(guò)一次安全事故。原因是該跳板并不經(jīng)常下放使用,長(zhǎng)時(shí)間處于關(guān)閉鎖緊狀態(tài),同時(shí)連接油缸有桿腔管接頭漏油,將油缸有桿腔一側(cè)油放空。操作人員沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常,照常操作,先松開(kāi)跳板鎖緊鉤,再下放跳板,這樣跳板在自重以及油缸無(wú)桿腔高壓油作用下,跳板失控迅速下落,造成油缸體因沖擊鼓脹變形損壞。圖6b)設(shè)計(jì)在圖6a)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的,在跳板主油缸無(wú)桿腔進(jìn)油回路(即跳板下放回路)增加了1只NG25插裝閥,在插裝閥控制油路上采用了1只小通徑的二位四通電磁先導(dǎo)閥和1只小通徑的溢流閥。在下放跳板時(shí),先導(dǎo)電磁閥得電,插裝閥A5插裝閥使用原則及分析本文針對(duì)插裝閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能,列舉實(shí)例比較分析了插裝閥在船舶液壓裝置上的設(shè)計(jì)思路及應(yīng)用的性能優(yōu)勢(shì)。在船舶液壓裝置設(shè)計(jì)