逻辑阀：插装阀在控制系统中的应用

4.4.1　梭阀

梭阀相当于两个单向阀的组合阀，如图4—1所示，梭阀有两个输入口1（3）和一个输出口2。

图4—1　梭阀工作原理及实物图

（a）原理图；（b）实物图；（c）图形符号

当两个输入口中的任何一个有输入信号时，输出口就有输出，从而实现了逻辑“或”门的功能。当两个输入信号压力不等时，梭阀则输出压力高的那个。

4.4.2　逻辑阀（插装阀）

逻辑阀是以标准的逻辑元件按需要插入阀体内的孔中，并配以不同的先导阀而形成各种控制阀甚至整个控制系统，因此也叫插装阀。

逻辑阀具有体积小、功率损失小、动作快、易于集成等优点，因而特别适用于大流量液压系统的控制和调节。

逻辑阀的基本核心元件是插装元件，将一个或若干个插装元件进行不同组合，并配以相应的先导控制级，可以组成方向控制、压力控制、流量控制或复合控制单元（阀）。

1）插装阀的分类

其中，二通插装阀为单液阻的两个主油口接到工作系统或其他插装阀，三通插装阀的三个油口分别为压力油口、负载油口和油箱油口，四通插装阀的四个油口分别为一个压力油口、一个接油箱油口和两个负载油口。

2）二通插装阀的构成

其主要构件有插装元件（逻辑元件）、控制盖板、先导控制阀。但插装阀本身没有阀体，所以插装阀液压系统必须将插装阀安装连接在油路块（也称集成块）。

（1）插装元件（逻辑阀单元）。此为插装式结构，用来控制主油路的液流方向、压力和流量；它由阀芯、阀套、弹簧和密封件组成。

（2）控制盖板。它起固定和密封逻辑阀单元的作用，同时，它还起连接插入元件和先导元件的桥梁作用，内嵌节流螺塞、微型先导控制元件、安装先导控制阀、位移传感器、行程开关等电器附件，沟通控制油路和主阀控制腔的联系，同先导元件一起构成二通插装阀的先导控制级。

（3）先导元件。二通插装阀的控制级，一般以板式或叠加式连接安装在控制盖板上，也有一些以插入式连接安装在控制盖板内或插装阀体内。先导元件一般由电磁换向阀和各种先导控制阀组成，是用来控制主阀动作的小孔径液压阀。

逻辑元件、先导元件、控制盖板目前已经实现标准化和系列化，在设计中根据控制要求选择不同的标准件即可。(www.xing528.com)

3）逻辑阀的工作原理

如图4—2所示为逻辑换向阀锥阀式元件结构原理图。A、B为两工作接口，C为控制接口。锥阀的工作状态不仅取决于控制口C的压力，而且还取决于工作油口A、B的压力，以及弹簧力和液动力。当C口接油箱卸荷时，阀芯下部液压力克服上部弹簧力将阀芯打开。而液流方向视A、B口液压力的大小而定：当B口压力大于A口压力时，液流由B→A；当A口压力大于B口压力时，液流由A→B。当C口接压力油路时，阀芯在上、下端压力差和弹簧的作用下关闭，油口A、B不通。

图4—2　锥阀结构原理图

锥阀1开启，锥阀2关闭，则P、A相通，A通压力油。

锥阀1关闭，锥阀2开启，则A、O相通，A回油。

锥阀1、2关闭，则P、A、O不通，A封闭，起支撑保压作用。

锥阀1、2开启，则P、A、O相通，系统卸荷。

4.4.3　逻辑控制回路的应用

采用二位四通电磁换向阀作为先导阀，如图4—3所示。当电磁断电时，A、O相通，A回油；当电磁通电，P、A相通，A进油。其作用相当于一个二位三通电液换向阀。

图4—3　采用二位四通电磁换向阀作先导阀

采用三位四通电磁换向阀作为先导阀，如图4—4所示。当电磁换向阀处于中位时，P、A、O均不相同，A封闭；当电磁铁2CT通电时，A、O相通，A回油；当电磁铁1CT通电时，P、A相通，A进油。其作用相当于一个三位三通电液换向阀。

图4—4　采用三位四通电磁换向阀作先导阀