使用二通插装阀控制液流的方法及其应用

用一个二通插装阀加上不同的先导控制阀，可以控制液流的通断和油路压力的高低。二通回路可以做成单向控制回路、压力控制回路、流量控制回路等。

1.一级调压与卸荷回路

如图5-35所示，当A口压力小于溢流阀调定压力时，溢流阀关闭，插装阀关闭，当A口压力大于溢流阀调定压力时，溢流阀打开，插装阀开启。A口压力由溢流阀调定。当电磁换向阀通电后，插装阀X腔卸荷，插装阀阀口全开，泵处于卸荷状态。

2.减压式二级调压回路

图5-36为减压式二级调压回路。图示位置阀口开度最大，P₁油路的压力油直接通过A腔流出。当电磁换向阀通电后，A腔液压油受溢流阀调定的压力控制，从而得到减压后的压力p₂。

3.直接检测式插装比例溢流阀

比例控制插装阀是在传统的座阀基础上装上比例电磁铁（力矩马达、伺服电动机），它可以按输入的电信号连续比例地对油液的压力、流量和方向进行控制，得到比例压力控制插装阀、比例流量控制插装阀。比例控制插装阀按其控制方式又分为电磁式、电动式和电液式三种。

图5-35 一级调压与卸荷回路

图5-36 减压式二级调压回路

比例压力控制插装阀按功能分为比例溢流阀和比例减压阀两大类，按功率放大形式可分为直动式（单级）和先导式，按原理可分为直接检测式和间接检测式，按反馈方式分为带电反馈式与不带电反馈式，按结构形式分为滑阀式、锥阀式、插装式三种类型。下面简要介绍先导式新型比例溢流阀。

（1）工作原理 图5-37是直接检测式二通比例溢流阀原理图。其结构特点在于先导阀。这种阀最显著的特点是，其p-q特性曲线较间接检测式有较大改善，溢流流量变化对设定压力的干扰基本被抑制。其次是稳定性好，基本消除了长期无法解决的压力阀啸叫现象。这些优良特性的获得，得益于其工作原理较传统常规阀有了突破性进展，是我国的一项创新型技术。(www.xing528.com)

图5-37 直接检测式二通比例溢流阀原理图

如图5-37所示，面积为a₀的反馈推杆和面积差为a₁-a₂的差动滑阀，在各端面不同压力的作用下，产生向右的液压力。此力与比例电磁铁推力F_EM比较，决定了阀芯位置与阀口开度。由于a₀=a₁-a₂，稳态时F_EM直接与a₀p₁进行比较，构成直接检测反馈，故称直接检测式。另外，先导阀与主阀之间设置了动压反馈环节。在稳态时，先导滑阀两端压力相同，即p_X=p_Y。动态时，液阻R₃上有压降，滑阀两端压力不等。产生附加液压力a₂（p_X-p_Y），此负反馈力帮助F_EM操作阀芯移动，构成级间动压反馈作用。这种直接检测式溢流阀（减压阀也一样，因为这两种压力阀采用相同的先导级）在控制原理上的特点如下：

1）输出变量p₁通过反馈推杆对先导液桥输入y构成负反馈，阀在本质上是一个闭环系统。因此，阀的干扰输入影响得到充分抑制，主阀和先导阀的稳态液动力影响大为降低，从而提高了稳态精度，具有很小的调压偏差。

2）液阻R₃和差动滑阀的结合，构成了动态压差-力-位移负反馈，在主阀与先导阀之间建立了级间反馈联系。其负反馈作用比单采用一个动态液阻的效果强得多，阀的稳定性大为提高。

3）由于差动滑阀端面对动态液阻R₃上的压降有转换放大作用，故调整液阻大小即可方便地调节阀的响应特性指标。

4）从液压桥路来看，这种系统压力直接检测溢流阀的先导级，仍然是一个固定液阻（R₁）在前，可变液阻（先导阀口）在后的B型半桥。在先导液桥的输出线上，设置了动态液阻R₃，以构成级间动压反馈。

图5-38 新型比例溢流控制插装阀

a）结构 b）图形符号

（2）新型比例溢流插装阀　图5-38是浙江大学根据路甬祥教授级间动压反馈的新原理设计的新型比例溢流插装阀。它是由内嵌比例先导压力阀（或手调）的控制盖板和面积比为a_AX=1.1的主阀组件组成。其结构特点：先导阀采用了滑阀式结构，阀口系棱边形节流口。为了对系统压力p_A直接进行检测，并同滑阀阀芯一起同比例电磁铁力相平衡，采用了滚珠推杆，该推杆滑动地安装于阀盖螺塞中，导向孔既要保证推杆能平滑地往复移动，又要使配合间隙不致过大，具有一定的密封性。比例电磁铁系耐高压的直流湿式结构，安装在盖板体上。主阀组件中的阀芯在结构上采取了减小液流力的措施。由于该阀采用滚珠推杆及液压平衡结构的先导阀，使静态、动态稳定性均有提高。