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插装阀与我们所说的普通液压控制阀有所不同,它的通流量可达到1000L/min,通径可达200~250mm。阀芯结构简单,动作灵敏,密封性好。它的功能比较单一,主要实现液路的通或断,与普通液压控制阀组合使用时,才能实现对系统油液方向、压力和流量的控制。
简介
插装阀基本组件
组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一通径的三种组件安装尺寸相同,但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口A 和B、一个控制口x 。
插装阀原理
设计因素
插装阀和其阀孔的设计通用性的重要性在于大批量生产。就某一种规格的插装阀为例,为了批量生产,其阀口的尺寸是统一的。此外,不同功能的阀可采用同一规格阀腔,例如:单向阀、锥阀、流量调节阀、节流阀、两位电磁阀等等。如果同一规格、不同功能的阀无法采用不同阀体,那么阀块的加工成本势必增加,插装阀的就不复存在。
插装阀在流体控制功能的领域的使用种类比较广泛,已应用的元件有是电磁换向阀,单向阀,溢流阀,减压阀,流量控制阀和顺序阀。通用性在流体动力回路设计和机械实用性的延伸,充分展示了插装阀对系统设计者和应用者的重要性。由于其装配过程的通用性、阀孔规格的通用性、互换性的特点,使用插装阀完全可以实现完善的设计配置,也使插装阀广泛地应用于各种液压机械。
体积小、成本低
批量生产的对用户益处在阀块还未装配线终点时就已显现。采用插装阀设计的整套控制系统可为用户大大减少制造工时;该控制系统的每个元件在组装成集成阀块前就可进行独立测试;集成块在发给用户之前就可进行整体测试。
由于必须安装的元件和连接的管路大大减少,为用户节省大量的制造工时。由于系统污染物的减少,泄漏点的减少和装配错误的降低,使性显著提高。插装阀的应用实现了系统的高效、方便。
司马彪《续汉书》候气之法:“于密室中以木为案,置十二律琯,各如其方。实以葭灰,覆以缇縠,气至则一律飞灰。”世皆疑其所置诸律,方不逾数尺,气至独本律应,何也?或谓:“古人自有术。”或谓:“短长至数,冥符造化。”或谓:“支干方位,自相感召。”皆非也。盖彪说得其略耳,唯《隋书志》论之甚详。其法:先治一室,令地极平,乃埋律琯,皆使上齐,入地则有浅深。冬至阳气距地面九寸而止。唯黄钟一琯达之,故黄钟为之应。正月阳气距地面八寸而止,自太蔟以上皆达,黄钟大吕先已虚,故唯太蔟一律飞灰。如人用针彻其经渠,则气随针而出矣。地有疏密,则不能无差忒,故先以木案隔之,然后实土案上,令坚密均一。其上以水平其槩,然后埋律。其下虽有疏密,为木案所节,其气自平,但在调其案上之土耳。
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《易》有纳甲之法,未知起于何时。予尝考之,可以推见天地胎育之理。乾纳甲壬,坤纳乙癸者,上下包之也。震、巽、坎、离、艮、兑纳庚、辛、戊已、丙、丁者,六子生于乾坤之包中,如物之处胎甲者。左三刚爻,乾之气也;右三柔爻,坤之气也。乾之初爻交于坤,生震,故震之初爻纳子午;乾之初爻子午故也。中爻交于坤,生坎,初爻纳寅申,震纳子午,顺传寅申,阳道顺。上爻交于坤,生艮,初爻纳辰戌。亦顺传也。坤之初爻交于乾。生巽,故巽之初爻纳丑未;坤之初爻丑未故也。中爻交于乾,生离,初爻纳卯酉;巽纳丑未,逆传卯酉,阴道逆。上爻交于乾,生兑,初爻纳巳亥。亦逆传也。乾坤始于甲乙,则长男、长女乃其次,宜纳丙丁;少男少女居其末,宜纳庚辛,今乃反此者,卦必自下生,先初爻,次中及,末乃至上爻,此《易》之叙,然亦胎育之理也。物之处胎甲,莫不倒生。自下而生者,卦之叙,而冥合造化胎育之理。此至理合自然者也。凡草木百谷之实,皆倒生,首系于干,其上抵于隶处,反是根。人与鸟兽生胎,亦首皆在下。
以轮式装载机为例,采用插装阀集成块来代替故障不断、难以诊断和维修的动力传动控制装置。原有控制系统有60多个连接管件和19个独立元件。用来替代的整体特制集成块上只有11个管件和17个元件。体积为12 x 4 x 5立方英寸,是原系统所占空间的20%。采用插装阀的特点如下:
减少安装时间 减少泄漏点 减少易污染源 减少维修时间(因为插装阀无需取下管接头配件即可更换)
功能全、应用广泛
插装阀已经广泛应用于多种工程机械、物料搬运机械和农业机械。在常被忽视的工业领域中,插装阀的应用在不断的扩大。特别是在许多重量和空间的限制的场合中,传统工业液压阀束手无策,而插装阀却大显身手。在某些应用场合,插装阀是提高生产力和竞争力的唯一选择
新型插装阀的功能正不断被开发出来。这些新开发成果将保证将来可持续的生产效益。过去的经验证明:想象力的贫乏是采用插装阀实现生产既期效益的唯一限制。
插装阀单元的工作状态 记油口A、B、x的压力分别为pA、pB、px, 作用面积分别为AA、AB、Ax, 阀芯上端复位弹簧力为Ft , 当 pxAx + Ft >pAAA + pBAB 时 阀口关闭 ; 当 pxAx + Ft ≤ pAAA+ pBAB 时 阀口开启。
实际工作时,阀芯的受力状况是通过油口x的通油方式控制的。
X通回油箱,阀口开启;
x与进油口相通,阀口关闭。
改变油口通油方式的阀称为先导阀。
插装阀的应用
三通阀 由两个方向阀组件并联而成,对外形成一个压力油口、一个工作油口和一个回油口。三通插装阀的工作状态数取决于先导换向阀的工作位置数。
四通阀由两个三通阀并联而成
先导阀可以是一个三位四通换向阀,见动画。
先导阀也可以是两个二位四通换向阀或四个二位三通换向阀,见动画。
四通插装阀的工作状态数取决于先导换向阀的工作位置数。