国际标准二通插装阀 (ISO CV) 控制阀阀块和设计组合点

国际标准 二通插装阀 由 ISO CV 7368 安装孔和滑入式插入件组成。与板式阀元件不同的是,它们有自己的电路,在控制阀块中的安装和装配是独一无二的。下文将对其进行简要说明:

(1) ISO CV 调节阀阀块的基本要素 - IS0 7368/DIN 24342/GB/T 2877.2 安装孔 GB/T 2877.2-2021 国家标准规定了二通插装阀安装孔连接的尺寸和要求。因此,设计人员在制作二通插装阀块时可参考该标准。图 26-343 提供了相关详细信息。

插装阀

关于安装孔的标准 IS0 7368 CV(见表 26-148),应遵循当前新修订的标准版本。

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(2) 功率级插入式阀块的基本形式设计组合包括多种类型。阀块主体根据不同的结构类型和特征进行分类。分为整体阀块、组合阀块和集成阀块。
为单一设备设计集成阀块,提供集中控制功能。它既可控制单个功能电路,也可控制多个功能电路。
组合阀块具有控制独立回路(如单作用或双作用执行器控制回路等)的功能。其安装和连接方式采用单元件方式,如板式、管式、法兰连接等。
集成阀块通常由多个具有一定控制功能的单一功能块组成,采用层叠连接结构或其他连接结构进行叠加或块连接。它主要用于对多个回路的较复杂液压系统进行集成控制。
集成阀块通常具有三通阀块本体和四通阀块本体等结构。图中提供了三通阀块的结构布置。附加图说明了四通阀块的布置。分别为 26-344 和 26-345。在设计阀块时可作为参考。

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功能阀块基于图 26-336 中的基本动力电路,是 ISO CV 控制阀块设计组合的基础。功能阀块主体上的安装孔元件之间存在一定的拓扑关系。安装孔之间的拓扑关系如图 26-344 和图 26-345 所示。图 26-344 和图 26-345 显示了几种典型布局组合的原理图。这些示意图以 ISO CV 中带有两个安装孔的基本功率回路阀块为特征。您可以将这些布局与图 26-336 中的四个基本功率回路和位置功能进行比较。
图 26-346 展示了典型的控制阀块布局组合。它包括两个带四个安装孔的基本动力回路阀块。这些阀块在 ISO CV 中形成两个受控腔。

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图 26-346 展示了四个基本动力回路和位置组合。该图还显示了内部安装孔 (CV*) 孔口与主管路 P、A、B 和 T 之间的连接和连通关系。此外,该图还显示了典型的四通回路座阀主级和主管路组合。
图 26-345 和 26-346 显示了两个基本动力回路 I、II、III 和 IV 组合中内部安装孔 (CV*) 与主管道 P、A、B 和 T 之间的连接和特征。

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阀块的内部结构布局不同于其他组合(分组)的特征形式。事实上,它们可以大致容纳四通回路中的大部分常见组合。例如,在 ISO CV 形成初期的国内外大量典型组合中,我国开发并成功应用的 TJK 和 TFJK 1S0 CV 集成系统以及长江三峡工程的基本控制回路,都是按照和采用了其中的某些组合。

(3) 阀块设计组合的一些重要规则

1) 选型原则。二通插装阀最大的优点是压力高、流量大、口径大,因此二通插装阀产品线不断扩大其口径记录,提高额定压力。
同时,二通插装阀与普通管接或板接滑阀式换向阀、压力阀或流量控制阀相比,具有多种优势,包括系统设计灵活性更高、安装成本更低、外形尺寸更小、性能和控制能力更强、可靠性更高、承压能力更强、运行效率更高、消除了外部泄漏并减少了内部泄漏、抗污染能力更强、循环时间更快、噪音更低等。
不过,尽管二通插装阀在功能上有很多优势,但在使用上却不如现有的板式阀简单方便。螺纹插装阀更适用于小流量。因此,在设计液压系统时,通常选择螺纹插装阀、盖式插装阀和普通滑阀式阀的组合最为经济合理。将所有这些阀安装在油路的共用阀块中。取长补短。
由于插装阀的控制技术是基于单个阻力的独立控制,因此插装阀的选型除了遵循液压阀的一般选型原则外,还有一些特殊性。
首先,确定系统的基本要求和参数。根据系统特性和阀门特征,评估是否适用双向插装阀。确定对执行器的要求,包括力、扭矩、压力、位移和速度等参数以及控制方法。定义各种执行器的工作过程及其相应的压力、方向和流量。最后,确定执行机构不同工作过程之间所需的转换。
确定插装阀的具体型式:根据执行机构工作过程中对排油腔阻力控制的要求,确定插装阀的数量、形式及相互连接的方式;根据执行机构工作过程中对排油腔流量、阻力的要求,确定插装阀的结构、面积比、开启压力、缓冲功能等;根据系统的介质确定插装阀的材质及密封材料。
初步主电路图是根据系统的工作特性绘制的。初步的先导控制方案包括外部控制、内部控制和压力比较。根据工作过程和步骤,确定控制盖的先导方向,如盖的功能,决定先导控制使用滑阀还是座阀。博世力士乐系列标准规定,直径在 16 至 63 毫米之间的产品应使用 NG6 先导阀。同样,704 标准也规定直径在 16 至 40 毫米之间的产品使用 NG6 先导阀。
首先,确定先导阀的口径,如 NG6 或 NG50,并选择电压形式和控制方式。其次,根据工作过程,评估每个排放腔的压力和流量要求,以确定压力和流量控制盖的功能,如比例、减压、排序和卸载。最后,指定阻尼、复合控制、泄漏控制和压力选择形式等细节。
最终确定所有组件:首先,根据初步评估确定插头和控制盖类型。然后,进行整体交叉验证。最后,进行适当修改,最终确定组件类型规格。
2) 注意:ISO CV 的阀块设计组合和布局可依据电路组合规则,特别是基于上述基本电源电路的常见阀块组合,都具有很好的参考价值。充分利用插装阀可实现多功能、多种复合功能的特点,尽量减少元件数量。
动力级阀块的设计组合,还涉及先导级控制孔径较小的布置,需要在满足先导控制功能和结构要求的前提下灵活运用。注意阻尼的作用,它对整个系统的稳态特性和瞬态特性影响很大。尤其要注意过渡状态的要求。一般来说,只有在系统调试完成后才能最终确定阻尼。
动力级阀块的设计组合还与整个阀块和系统组件有关。它包括安装要求和各种附件的配置要求。注意控制的可靠性。尤其要确保内部控制中的压力选择元件可靠。这有助于避免相关回路中的压力干扰。
功率级阀块设计组合必须满足功能、安装、易用性和维护等基本要求。它还应遵循轻量化设计理念。
3) 常见故障。通用液压阀的常见故障排除方法也适用于插装阀,如换向不可靠、压力不稳定等。
由于大多数插装阀采用座阀形式即线型密封,少数采用线型密封和面型密封组合,因此当出现换向不可靠或压力调节失灵时应首先检查插装阀芯,阀套是否卡死,先导控制换向阀换向是否正常。
当插装式换向阀换向不可靠时,要特别注意控制压力。验证所选组件是否满足压力要求。确保符合要求,并验证压力选择元件(如梭阀或液压球阀)的可靠性。此外,检查相关油路的压力是否会产生干扰。
如果插装式压力阀出现压力不稳定或振动,请检查插装阀芯和套筒的精度和形状公差,确保其符合要求。此外,还要检查先导压力控制元件的稳定性。
如果系统过渡过程不符合要求,则应检查阻尼孔的大小是否合理。此外,还要检查阻尼器是否关闭。

(4) 典型功能阀块应用示例 图 26-347~ 图 26-352 显示了典型功能阀块的应用示例。

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