一般
液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)二通插裝閥系統(tǒng)也是適用的,但因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在設(shè)計(jì)二通插裝閥系統(tǒng)時(shí),一般應(yīng)遵循以下一些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:
1)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可以先按機(jī)器執(zhí)行元件的工作腔數(shù)目和液壓動(dòng)力部分液壓泵的臺(tái)數(shù)設(shè)定與之?dāng)?shù)量相當(dāng)?shù)幕究刂茊卧鳛榛A(chǔ),再根據(jù)其他條件和可能性進(jìn)行擴(kuò)充和簡(jiǎn)化,最后確定方案。這有利于采用現(xiàn)成的通用油路塊,減少專用油路塊的設(shè)計(jì)和制作,可以減少設(shè)計(jì)工作量,縮短制造周期。
2)應(yīng)充分利用二通插裝閥多機(jī)能性的特點(diǎn),減少元件數(shù)量,簡(jiǎn)化系統(tǒng),縮小尺寸。
3)注意防止壓力干擾。由于二通插裝閥是一種壓力控制元件,因此設(shè)計(jì)時(shí)必須充分掌握整個(gè)工作循環(huán)中每個(gè)支路的壓力變化情況,以及每個(gè)插裝閥的上下壓差,尤其應(yīng)注意分析各動(dòng)作轉(zhuǎn)換時(shí)過(guò)渡過(guò)程中液動(dòng)力變化的影響。特別是對(duì)于采用控制油內(nèi)部供油形式的液壓系統(tǒng)更為重要。在這里必須重視先導(dǎo)回路中梭閥和單向閥的運(yùn)用。油路塊中同二通插裝閥控制油路中回油通道相連的泄油通道,在一般情況下都應(yīng)能單獨(dú)而無(wú)背壓地接回油箱。
4)注意 “路路通”的存在給系統(tǒng)工作可能帶來(lái)的影響�!奥仿吠ā痹斐上到y(tǒng)短時(shí)失壓,引起液壓缸加壓停止或掉壓,立式缸上升或停止時(shí)的短時(shí)下落現(xiàn)象。所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須注意先導(dǎo)電磁閥的選擇,控制信號(hào)的輸人時(shí)間,以及閥的開(kāi)關(guān)速度調(diào)整等問(wèn)題。
5)(先導(dǎo))控制液壓源是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)極其重要的問(wèn)題。有三種形式〯獨(dú)立的 (先導(dǎo))液壓控制源外部供油式、主系統(tǒng)分支出的內(nèi)部供油式、內(nèi)外部結(jié)合供油式。
① 采用獨(dú)立的先導(dǎo)控制液壓源時(shí),首先要求的是壓力要高,為了保證閥的可靠關(guān)閉,防止反向開(kāi)啟,所以與常見(jiàn)的滑閥系統(tǒng)一般僅要求低壓控制系統(tǒng)不同,二通插裝閥系統(tǒng)要求一個(gè)高于系統(tǒng)最大工作壓力的高壓液壓控制源。其次控制壓力必須保證穩(wěn)定,否則會(huì)造成系統(tǒng)工作的不可靠。對(duì)流量的要求是必須滿足系統(tǒng)工作各個(gè)時(shí)期換向閥所需的最大流量,它與插裝閥的通徑、關(guān)閉速度、同時(shí)動(dòng)作的閥的數(shù)量有關(guān)。
根據(jù)其間斷工作的特點(diǎn),為了滿足壓力穩(wěn)定和最大瞬時(shí)流量的要求,減小泵和電機(jī)的功率,控制液壓源常采用泵‐蓄能器結(jié)合的形式。
這種外部供油形式的好處是可以保證較為穩(wěn)定的控制壓力,不受系統(tǒng)和負(fù)載壓力變化的影響,系統(tǒng)工作比較可靠,并可獲得快速換向﹔缺點(diǎn)是需要提供一套單獨(dú)的高壓液壓動(dòng)力裝置,費(fèi)用較高。
② 采用主系統(tǒng)分支出內(nèi)部供油時(shí),最通常的做法是每個(gè)閥直接從它各自的A、B口引出控制油進(jìn)行控制。這種做法簡(jiǎn)單易行,有自鎖能力,但是不能保證插裝件上下的有效壓差,關(guān)閉速度較慢。一種解決的方法是改變控制油的引出點(diǎn),從系統(tǒng)中壓力較高的地方引出,例如從泵出口的單向閥上游引出控制油,這樣可以獲得一定的壓差,提高關(guān)閉速度﹔另外一個(gè)辦法是在先導(dǎo)回路中增加一個(gè)蓄能器,這樣當(dāng)系統(tǒng)卸荷時(shí),仍能保證足夠的控制壓力,它的工作情況與外部供油相似,但省去了一套動(dòng)力裝置。
③ 內(nèi)外部結(jié)合供油的形式有兩種具體的做法:一種是以獨(dú)立的控制液壓源為主,可在某些閥上通過(guò)梭閥或單向閥引人系統(tǒng)控制油,這樣既保持了外部供油的長(zhǎng)處,又具有了自鎖能力﹔另一種是以內(nèi)部供油為主,再加上一套輔助的控制液壓源,它可以在主系統(tǒng)卸荷時(shí)提高閥的可靠性,實(shí)現(xiàn)閥的快速關(guān)閉。這時(shí),輔助控制液壓源的壓力可以降低,功率較小,可節(jié)省費(fèi)用。
6)注意內(nèi)泄漏。插裝閥密封性雖好,但仍存在先導(dǎo)電磁閥和插人元件閥芯結(jié)合面處的內(nèi)泄漏。因此對(duì)于要求可靠鎖閉或保壓的應(yīng)用場(chǎng)合以及對(duì)于應(yīng)用低黏度工作介質(zhì)的系統(tǒng),設(shè)計(jì)時(shí)不僅要選擇少、無(wú)泄漏的元件,還要注意流動(dòng)方向和連接形式。
油路 (閥)塊、控制蓋板、插裝件閥芯上的阻尼塞應(yīng)有緊固和防止通過(guò)螺紋間隙泄漏的措施。因配合間隙引起的泄漏,其允許值一般不得大于其公稱流量的0·1%。為了保證O形圈的使用壽命,在工作壓力大于10MPa時(shí)應(yīng)加裝O形圈用擋圈。
7)電磁滑閥是二通插裝閥系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部件,對(duì)于系統(tǒng)的工作性能影響最大。因?yàn)槠溆昧慷�,工作�?fù)荷重,是最容易出現(xiàn)故障的地方,也是內(nèi)泄漏最多的部位,所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析,盡量采用集中控制,減少電磁閥的數(shù)量,以提高工作的可靠性,降低成本。
8)注意先導(dǎo)回路中阻尼塞 (器)的作用。它對(duì)二通插裝閥和整個(gè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性都起著重要的調(diào)節(jié)作用,設(shè)計(jì)時(shí)必須仔細(xì)選擇阻尼塞的安裝位置和尺寸,在系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程中阻尼塞總是一個(gè)既方便又重要的調(diào)節(jié)元件。所以它的位置和尺寸往往要在系統(tǒng)調(diào)試完畢后才能確定下來(lái)。閥芯上裝有阻尼塞時(shí),阻尼塞應(yīng)能更換 (或表述為可代替的),并有防松措施﹔控制蓋板內(nèi)裝阻尼塞時(shí),在相應(yīng)部位應(yīng)做出標(biāo)記,阻尼塞應(yīng)便于更換。
9)注意經(jīng)濟(jì)性。單個(gè)二通插裝閥雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是用作換向閥時(shí)必須用數(shù)個(gè)插裝閥組成,例如四通換向閥必須用四個(gè)插裝件 (四通換向閥可由兩個(gè)三通回路組合而成)。與換向滑閥相比,顯得結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件數(shù)也多。當(dāng)系統(tǒng)流量不大時(shí),二通插裝閥組成的四通閥的外形尺寸和重量都比滑閥大,價(jià)格也貴。在簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)中,以它來(lái)代替中小型換向滑閥單純實(shí)現(xiàn)換向動(dòng)作是不適合的。所以在設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)具體情況可采用由二通插裝閥和滑閥共同組成混合系統(tǒng)的方案,這樣可以降低成本,提高經(jīng)濟(jì)性。
10)在系統(tǒng)各重要的工作回路和先導(dǎo)回路中應(yīng)設(shè)有壓力檢測(cè)口,以利于調(diào)試、維護(hù)和查找故障。