二通插装阀在双车翻车机液压系统上的应用

　　1　引言

　　插装阀作为一种新型的液压控制元件,使液压技术的发展提高到一个崭新的高度,由于该阀一般只有2个通路,通常就叫二通插装阀。和普通液压阀相比,具有通流 量大、承压高、液阻小、响应快、泄漏小、控制方式灵活和抗污染能力强等特点,能做成标准的阀块进行叠加、易实现无管化或少管化连接。因此,这种阀的出现在 很大程度上满足了液压技术的发展要求,发展异常迅速。

　　2　结构组成

　　二通插装阀的基本组成见图1,主要包括控制盖板和插入元件。控制盖板含有控制孔、根据功能需要可选择的行程限位器、液压控制的方向座阀或梭阀。插入元件的组成主要包括阀套、调整圈、座阀、带阻尼锥颈(或不带阻尼锥颈)以及复位弹簧。

　　此外,二通插装阀要正常工作或完成相应的功能,通常还包括控制块体和先导阀。

　　控制块体构成插装阀的壳体,包括各个阀插入元件和先导阀之间的连接通道。

　　先导阀是较小的方向控制阀或压力阀,作用是控制插装阀。先导阀可以安装在控制盖板上,也可以通过远程控制油口控制插装阀。

　　3　工作原理

　　插入元件的工作状态是由作用在阀芯上的合合力的大小和方向决定的。当不计阀芯重量和摩擦阻力时,阀芯的力平衡方程式为:

　　ΣF = p_P×A_P-p_A×A_A-p_B×A_B+F_S+F_f

　　式中pP为控制腔P的压力;pA为工作腔A的压力;pB为工作腔B的压力;AP为控制腔P的作用面积;AA为工作腔A的作用面积;AB为工作腔B的作用面积,AP=AA+AB;FS为弹簧力;Ff为稳态液动力。

　　当合力为正,即ΣF>0时,阀芯关闭;合力为负,即ΣF<0时,阀芯开启;当合力为零,即ΣF=0时,阀芯停在某一平衡位置。

　　4　技术应用

　　双车翻车机因结构紧凑、生产能力大而广泛应用于港口码头、电力运输、冶金化工等行业部门。为降低翻卸过程中的机械冲击、避免结构件开(断)裂等设备安全事故,靠车和压车机构广泛采用液压系统,变被动接受车皮冲击为主动夹紧车皮,取得了良好的效果和示范效应。

　　某公司FZ2—3型双车翻车机采用2套分别独立、完全相同的液压系统控制压车和靠车过程。以压车过程为例,其压车机构采用4缸(型 号:Φ150×Φ105×840)并联驱动方式。为提高系统的效率,压车液压缸通过差动控制回路来实现缸的快速运动,在液压差动连接实现快速运动时,控制 阀中瞬间通过的流量很大。传统结构形式的滑阀通流能力较小,在大流量系统中,会显著增加液阻和压力损失,降低系统的效率。若单纯靠增大阀的通径来满足流量 能力的要求,会带来阀体积加大、动态特性差、响应慢,制造成本增加等负面效应。另一方面,滑阀有一定的内泄,如果在翻车过程中卸载,后果将不堪设想。因 此,压车机构液压系统液压缸的进油路和排油路上均采用通流量大、承压高、液阻小、响应快、泄漏小的二通插装阀,其系统原理图如图2所示。