二通插装阀研究现状与发展

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二通插装阀研究现状与发展

摘要：二通插装阀（亦称逻辑阀、锥阀），其有结构紧凑、制造方便、流阻小、通油能力大、动作快、冲击小、噪声低、工作可靠寿命长、密封性好泄漏少、具有多机能、三化程度很高、变形方便、易于集成化、适用于各种工作介质、经济性好等独特的优点，具有很广泛的应用前景。该文阐述了二通插装阀的发展历史，并介绍了国内外的研究进展，以及二通插装阀在国民经济中各个领域中的应用。

关键词：二通插装阀、节能、可持续发展

引言

        60年代以来，随着液压设备的不断发展，对于液压传动系统和元件提出了新的要求，主要有提高工作压力；增大通流量；减小体积和减轻重量；提高控制精度尽量减少管路；提高工作可靠性和使用寿命；降低噪声；提高三化程度；降低成本；提高工作效率和节省能量等等。因此，近年来液压控制元件的发展趋势大致可以归结为高压化、大容量化、小型化、精密化、复合化、集成化、通用化、低噪声化和省能量化等。在这种新形势下，从30年代以来一直广泛应用于液压传动的以滑阀式结构为主的液压控制阀，由于其结构形式的特点所限，在许多方面已不能适应发展的需要。例如滑阀的通油能力小，最大通经 ，公称流量仅 ，已不能满足高速或大型设备的流量要求，当系统需要控制更大的流量时往往用两个或多个阀并联使用；滑阀的尺寸和重量将随着其通经尺寸的增加而剧烈增加，通经的滑阀的外形尺寸已达 ，重量约为 ；滑阀的制造的精度高，要求严格，如阀体上细长精度高的阀孔加工；滑阀的阀芯尺寸大，质量大，行程长，所以响应慢，切换时间长；滑阀泄漏大；滑阀换向冲击大；现通用阀大多是单机能阀，组成系统复杂；滑阀的工作可靠性差，容易卡住，抗污染能力差；滑阀不适用于低粘度、润滑性差的水基介质；大流量液压系统集成困难，当通经大于 时，至今只有法兰连接一种形式，亦即是管式连接，当今许多滑阀结构的集成系统的流量也都只限于 以下，大流量集成问题一直没有解决，而实际上，正是在大流量下管式连接带来的各种弊病更为严重。所以，在这样的条件下，国外在70年代初开始发展了一种新型的控制元件——二通插装阀。

1.二通插装阀技术概述

       二通插装阀不仅是一种新元件，而且还是一种崭新的液压控制回路技术。由于它具有一系列独特的优点，如结构紧凑、制造方便、流阻小、通油能力大、动作快、冲击小、噪声低、工作可靠寿命长、密封性好泄漏少、具有多机能、三化程度很高、变形方便、易于集成化、适用于各种工作介质、经济性好等等，在很大程度上满足了液压传动的进一步发展的需要，所以获得了世界普遍的重视，发展很迅速。现在国外的各大液压元件公司都已经成系列地生产这种新元件并已经大量推广应用于塑料机械、锻压机械、铸造机械、冶金轧钢机械、机床、汽车、造船等行业。

1.1二通插装阀技术的发展

        国外二通插装阀的发展大致可以分为三个阶段，70年代初期是研制开发阶段，主要是发展元件和进行试验研究；70年代中期主要是生产使用验证阶段，在不同的条件下进行实际工作考核，在这个时期还完善设计并做好生产准备；70年代末，二通插装阀技术已经成熟，各元件公司纷纷成系列地成批生产和供应二通插装阀和集成系统，才开始了大量推广应用的阶段。实践证明，二通插装阀是一项很有发展前途的新技术。在液压技术界，关于液压控制阀的应用和发展前景的一个相当普遍的看法是：在小流量范围以叠加阀为主；在大流量范围以二通插装阀为主，可见它在液压技术中的重要地位。

       在国内，从1976年开始开展了二通插装阀的设计研究和发展工作，现已经完成了通经从 到 的整个系列的开发定型工作，产品已经由专业的液压元件厂生产供应市场，包括元件、二通插装阀、集成块以及整套液压集成系统。二通插装阀技术已经推广应用到塑料机械、锻压机械、铸造机械、冶金轧钢机械、机床、汽车、造船等行业，取得了良好的技术经济效果。

1.2二通插装阀的结构与工作原理

        一个二通插装阀通常是由插入元件、先导元件控制盖板和插装阀体四个部分组成的。  

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       插入元件是二通插装阀的主级或功率元件，插装在阀体或集成块体中，通过它的开启、关闭动作和开启量的大小来控制液流的通断、压力的高低以及流量的大小，亦即实现对液压执行机构的方向、压力和速度的控制。插入元件的工作状态是通过各种先导元件进行控制的，所以先导元件是二通插装阀的控制级。

       先导元件除了板式连接或叠加式连接安装在控制盖板上以外，还经常以插入式连接安装在控制盖板内部，有时也固定在阀体上。

      控制盖板不仅起盖住和固定插入元件的作用，还起着连接插入元件与先导元件的     

桥梁作用。更重要的是它本身还具有各种控制机能，它与先导元件一起共同构成二通插装阀的先导部分，是控制级的一个重要组成部分。在控制盖板上除了按需要加工有相应的控制流道和安装连接孔外，内部还经常装有一些先导元件。

      插装阀体上加工有插入元件和控制盖板等的安装连接孔口和各种流道。由于二通插装阀主要采用集成安装，阀体中一般带有多个元件，所以有时也称为集成块体。

1.3二通插装阀的应用                                                                                                                 

二通插装阀的主要应用有一下几个方面：                                                                                                                  

       第一方面：主要应用与船舶中，二通插装阀在七十年代的中后期开始应用于船舶中，特别是工业船舶中，比如起重机船舶、舰船锚铰设备等。                                   

      第二方面：主要是应用于大型液压机中，利用了二通插装阀的大流量的特点等。      

      第三方面：主要是应用于塑料机械中。

      第四方面：主要应用于工程机械中。

      第五方面：主要应用于快速锻造液压机液压系统。如题2所示。

2二通插装阀技术展望

       近年来，为了获得结构紧凑、安装连接方便的二通插装阀，一种新的螺纹插装阀快速的发展起来，也是二通插装阀今后发展的趋势。[table]
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       螺纹插装阀在国外上世纪70 年代就形成了。在80 年代国内已在进口的工程机械车辆上见到。但是直到90 年代初期仍然未引起我国液压工业界的重视。在90 年代我国这方面最早进行批量生产的是宁波海宏液压件厂。在1993 年的PTC 上VICKERS 比较全面的在国人面前展出了这一阀种。当时作者曾在此前后期间在上海液气总公司及上海液压件一厂，并在后来又在VICKERS 公司大中国总部负责开发与推广过这一技术，开发过若干元件产品与系统产品，从而深有体会。

        经过10 多年的应用，螺纹插装阀已经加快的应用在各个领域。然而我们使用的比较局限，较多的是在平衡阀以及微型动力站等方面有明显的占据主流的趋势。仍然需要进一步的推广与发展。另外，我国在这方面的工厂仍然偏少偏小，这一方面国外进口件仍然占据主要地位。螺纹插装阀进口件同样与其他产品一样，利用其质量优势推行价格强势。由于插装阀的新开发阀种类越来越多，知识推广不够，因此如何利用系统特点，开发与发展新的螺纹插装阀及其系统成了新的课题。

       随应我国市场经济理念的发展，本文在论述技术时力求将技术与经济发展联系起来，与技术发展联系起来，避免纯技术的局限，能给读者带来更大的思考空间与更多的启示。希望首先能对从事液压系统设计的工程技术人员有参考价值，希望他们了解螺纹插装阀与以往传统的液压伐到底有些什么不同，为什么连接方式的不同又能引申出开发元件与构思系统方面的新发展。 图2-快速锻造系统用插装阀

3.结束语

        二通插装阀的出现不仅开发了一种新型

的控制元件，它的推广及应用也使液压技术发展提高到一个崭新的阶段；二通插装阀控制技术将在经济建设中发挥越来越重要的作用。

参考文献

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[2]黄人豪,濮凤根.二通插装阀控制技术在中国的应用研究和发展综述[B]. 液压气动与密封，2003.

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[4]许仰曾，朱小明.第五代液压阀种-螺纹插装阀的发展与应用[J].专题报告，2002，(12) :48-50

[5]张海平.螺纹插装阀介绍之二—平衡阀[J].流体传动与控制,2006(3),37-40

学院：能源与动力工程
专业：机械电子工程
姓名：陈强
学号：122080202014