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叠加阀使用与维修 3.8 叠加阀的使用与维修 3.8.1 叠加阀特点与分类 叠加阀是在板式阀集成化的基础上发展起来的一种新颖液压元件，但它在配置形式上和板式阀、插装阀截然不同。叠加阀是安装在板式换向阀和底板之间，由有关的压力、流量和单向控制阀组成的集成化控制回路。每个叠加阀除了具有液压阀功能外，还起油路通道的作用。因此，由叠加阀组成的液压系统，阀与阀之间不需要另外的连接体，而是以叠加阀阀体作为连接体，直接叠合再用螺栓结合而成。叠加阀因其结构形状而得名。同一通径的各种叠加阀的油口和螺钉孔的大小、位置、数量都与相匹配的板式换向阀相同。因此，同一通径的叠加阀，只要按一定次序叠加起来，加上电磁控制换向阀，即可组成各种典型液压系统，通常一组叠加阀的液压回路只控制一个执行器。若将几个安装底板块(也都具有相互连通的通道)横向叠加在一起，即可组成控制几个执行器的液压系统。 图3-78为控制两个执行器(液压缸和液压马达)的叠加阀组及其液压回路图示例。图3-79所示为液压设备上的叠加阀。 (a)叠加阀 (b)回路 图3-78 控制两个执行器(液压缸和液压马达)的叠加阀及其液压回路 1-叠加式溢流阀;2一叠加式流量阀;3一电磁换向阀;4一叠加式单向阀;5一压力安装板; 6一顺序阀;7一单向进油节流阀;8一顶板;9一换向阀;10一单向阀; 11一溢流阀;12一备用回路盲板;13一液压马达 图3-79 液压设备上的叠加阀 叠加阀的工作原理与板式阀基本相同，但在结构和连接方式上有其特点，因而自成体系。如板式溢流阀，只在阀的底面上有P和T两个进出主油口;而叠加式溢流阀，除了P口和T口外，还有A、B油口，这些油口自阀的底面贯通到阀的顶面，而且同一通径的各类叠加阀的P、A、B、T油口间的相对位置是和相匹配的板式换向阀相一致的。叠加阀的连接尺寸及高度尺寸，国际标准化组织已制订出相应标准(1SO 7790和ISO 4401)，从而使叠加阀具有更广的通用性及互换性。 根据工作功能的不同，叠加阀通常分为单功能阀和复合功能阀两大类型，如图3-80所示。 图3-80 叠加阀的分类 3.8.2 工作原理与典型结构 1 单功能叠加阀 单功能叠加阀的一个阀体中有P、A、B、T四条通路，因此各阀根据其控制点，可以有许多种不同的组合。这一点是和普通单功能液压阀有很大差异的。单功能叠加阀的工作原理及结构与三大类普通液压阀相似。单功能叠加阀中的各种阀的结构可参看有关产品型谱系列。 2 复合功能叠加阀 复合功能叠加阀是在一个控制阀芯中实现两种以上控制机能的液压阀。 (1)顺序节流阀 叠加式顺序节流阀是由顺序阀和节流阀复合而成的复合阀，它具有顺序阀和节流阀两种功能。其结构如图3-81所示，它采用整体式结构，由阀体1、阀芯2、节流阀调节杆3和顺序阀弹簧4等零件组成。顺序阀和节流阀共用一个阀芯，将三角槽形的节流口开设在顺序阀阀芯的控制边上。阀的节流口随着顺序阀控制口的开闭而开闭。节流口的开、闭，取决于顺序阀控制油路A的压力大小。当油路A的压力大于顺序阀的设定值时，节流口打开;而当油路A的压力小于顺序阀的设定值时，节流口关闭。此阀可用于多回路集中供油的液压系统中，以解决备执行器工作时的压力干扰问题。 以多缸液压系统为例，系统工作时各缸相互间产生的压力干扰，主要是由于工作过程中，当任意一个液压缸由工作进给转为快退时，引起系统供油压力的突然降低而造成其余执行器进给力不足，这种压力干扰会影响加工精度。但在这样的系统中，如采用顺序节流阀，则当液压缸由工作进给转为快退时，在换向阀转换的瞬间，而油路P与B接通之前，由于油路A压力降低，使顺序节流阀的节流口提前迅速关闭，保持 高压油源P1压力不变，从而不影响其他液压缸的正常工作。 (a)结构图 (b)图形符号 图3-81 顺序节流阀 1-阀体;2一阀芯;3一节流阀调节杆;4一顺序阀弹簧 (2)电动单向调速阀 叠加式电动单向调速阀的结构原理如图3-82所示。此阀由板式连接的调速阀部分I、叠加阀的主体部分II、板式结构的先导阀部分III等三部分组合而成。阀的总体结构采用组合式结构，调速阀部分I可用一般的单向调速阀的通用件，通用化程度较高。 主阀体9中的锥阀l0与先导阀12用于回路作快速前进、工作进给、停止或再快速退回的工作循环中。 快进时，电磁铁通电，先导阀12左移，将d腔与e腔切断，接通e腔与f腔。锥阀弹簧腔b的油液经e腔、f腔与叠加阀回油路T接通而卸荷。此时锥阀10在a腔压力油作用下被打开，压力油由Al经锥阀到A，使回路快进。 工作进给时，电磁铁断电，先导阀复位(图3-82所示位置)，油路Al的压力油经d、e到b腔，将锥阀阀口关闭。此时，由A1进入的压力油只能经调速阀部分到A，使回路处于工作进给状态。当回路转为快退时，压力油由A进入该阀，锥阀可自动打开，实现快速退回。 (a)结构图 (b)图形符号 图3-82 电动单向调速阀 1-调速阀阀体，2一减压阀;3一平衡阀;4，5一弹簧;6一节流阀套;7一节流阀芯，8一节流阀调节杆;9一主阀体; 10一锥阀;11一先导阀体;12一先导阀;13一直流湿式电磁铁;a，b，c，d，e，f一腔 3.8.3 使用要点 1 使用场合 叠加阀可根据其不同的功能组成不同的叠加阀液压系统。 由叠加阀组成的液压系统除具有标准化、通用化特点外，还具有集 成化程度高，设计、加工、装配周期短，重量轻，占地面积小等优点。尤其在液压系统需改变而增减元件时，将其重新组装既方便又迅速。叠加阀可集中配置在液压站上，也可分散安装在设备上，配置形式灵活。同时，因为它具有无管连接的结构，消除了因油管、管接头等引起的漏油、振动和噪声。叠加阀系统使用安全可靠，易维修，外形整齐美观。 叠加阀可集中配置在液压站上，也可分散安装在主机设备上，配置形式灵活;其又是无管连接的结构，消除了因管件间连接引起的漏油、振动和噪声，叠加阀系统使用安全可靠，维修容易，外形整齐美观。 叠加阀组成的液压系统的主要缺点是回路形式较少，通径较小，不能满足较复杂和大功率的液压系统的需要。 2 注意事项 在选择叠加阀并组成叠加阀液压系统时，应注意如下问题。 1)通径及安装连接尺寸。一组叠加阀回路中的换向阀、叠加阀和底板的通径规格及安装连接尺寸必须一致，并符合国际标准ISO一4401的规定。 2)液控单向阀与单向节流阀组合。如图3-83(a)所示，使用液控单向阀3与单向节流阀2组合时，应使单向节流阀靠近执行器液压缸1。反之，如果按图3-83(b)所示配置，则当B口进油、A口回油时，由于单向节流阀2的节流效果，在回油路的a一b段会产生压力，当液压缸1需要停位时， 液控单向阀3不能及时关闭，并有时还会反复关、开，使液压缸产生冲击。 (a)正确 (b)错误 图3-83 液控单向阀与单向节流阀组合 1一液压缸;2一单向节流阀;3一液控单向阀; 4一三位四通电磁换向阀 3)减压阀和单向节流阀组合。图3-84(a)所示为A、B油路都采用单向节流阀2，而B油路采用减压阀3的系统。这种系统节流阀应靠近执行器液压缸1。如果按图3-84(b)所示配置，则当A口进油、B口回油时，由于节流阀的节流作用，使液压缸B腔与单向节流阀之间这段油路的压力升高。这个压力又去控制减压阀，使减压阀减压口关小，出口压力变小，造成供给液压缸的压力不足。当液压缸的运动趋于停止时，液压缸B腔 压力又会降下来，控制压力随之降低，减压阀口开度加大，出口压力又增加。这样反复变化，会使液压缸运动不稳定，还会产生振动。 (a)正确 (b)错误 图3-84 减压阀和单向节流阀组合 l一液压缸;2一单向节流阀;3一减压阀; 4一三位四通电磁换向阀 4)减压阀与液控单向阀组合 图3-85(a)所示系统为A、B油路采用液控单向阀2、B油路采用减压阀3的系统。这种系统中的液控单向阀应靠近执行器。如果按图3-85(b)所示布置，由于减压阀3的控制油路与液压缸B腔和液控单向阀之间的油路接通，这时液压缸B腔的油可经减压阀泄漏，使液压缸在停止时的位置无法保证，失去了设置液控单向阀的意义。 (a)正确 (b)错误 图3-85 减压阀和液控单向阀组合 1一液压缸;2一液控单向阀;3一减压阀;4一三位四通电磁换向阀 5)回油路上调速阀、节流阀、电磁节流阀的位置。回油路上的出口调速阀、节流阀、电磁节流阀等，其安装位置应紧靠主换向阀，这样在调速阀等之后的回路上就不会有背压产生，有利于其他阀的回油或泄漏油畅通。 6)压力测定。在系统中，若需要测压力，需采用压力表开关，压力表开关应安放在一组叠加阀的最下面，与底板块相连。单回路系统设置一个压力表开关;集中供液的多回路系统并不需要每个回路均设压力表开关。在有减压阀的回路中，可单独设置压力表开关，并置于该减压阀回路中。 7)安装方向。叠加阀原则上应垂直安装，尽量避免水平安装方式。叠加阀叠加的元件越多，质量越大，安装用的贯通螺栓越长。水平安装时，在重力作用下，螺栓发生拉伸和弯曲变形，叠加阀间会产生渗油现象。 3 绘制叠加阀的液压系统原理图注意事项 绘制采用叠加阀的液压系统的原理图时应注意以下几点: 1)首先要确定系统中各种阀的功能、压力通径等。一叠阀中相连块之间的通径和连接尺寸必须一致。 2)在一叠阀中，系统中的主换向阀(主换向阀不是叠加阀，是标准的板式元件)安装在最上面，与执行部件连接用的底板块放在最下面，叠加阀均安装在主换向阀和底板块之间，其顺序按系统的动作要求而定。 3)每个叠加阀和底板块上的接口都有不同字母表示，不同的含义，绘制原理图时，应注意以上字母的标识位置。 4)压力表开关的位置应紧靠底板块。 5)有些叠加阀的相互安装位置有制约性，不可随意改动。