插装阀在静压造型线液压系统中的应用.pdf

2 0 1 0 年第 4 期 2 0 1 0 年 8 月 铸造设备与工艺 F O U N D R Y E Q U I P ME N T A N D T E C HN O L O G Y 铸造设备 插装阀在静压造型线液压系统中的应用 王志锋 广西玉柴机器股份有限公司铸造厂， 广西 柳州 5 3 7 0 0 5 摘要 插装阀是一种结构简单、 响应快、 流量大的新型液压控制阀， 它可与普通液压阀组合实现高压大流 量系统的压力、 方向、 流量控制。 文章主要介绍该阀的基本结构、 表示符号以及作用原理， 详述其在静压造型线液 压 系统 中功能应 用。 关键词 插装阀 ； 液压； 造型线 中图分类号 T G 2 3 1 ． 6 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 4 6 6 9 4 2 0 1 0 0 4 0 0 1 0 0 2 Ap p l i e a t i o n o f Sc r e w Va l v e i n Hy d r a ul i c S y s t e m o f S t a t i c Pr e s s ur e M o l di n g Li ne WA NG Z h i - f e n g G u a n g x i Y u c h a i Ma c h i n e r y C o ． ， L t d ． F o u n d r y ， G u a n g x i 5 3 7 0 0 5 ， C h i n a Ab s t r a c t S c r e w v a l v e i s a n e w t y p e o f h y d r a u l i c v a l v e ，w h i c h h a s l o t s o f v i r t u e s ，s u c h a s s i mp l e s t r u c t u r e ，h i g h r e s p o n s e a n d l a r g e fl u x ． C o mb i n i n g wi t h t h e n o r ma l v a l v e ，i t c a n c o n t r o l t h e p r e s s u r e ， d i r e c t i o n a n d fl u x ， a n d the n b e a p p l i e d i n the h i g h p r e s s u r e s y s t e m． I n t h i s p a p e r ， t h e b a s i c s t r u c t u r e ， s y mb o l and p ri n c i p l e o f t h e v a l v e h a s b e e n i n t r o d u c e d ， a n d t h e n t h e f u n c t i o n i n t h e h y d r a u l i c s y s t e m o f mo l d i n g l i n e h a s b e e n p a r t i c u l arl y d e s c r i b e d ． Ke y wo r d s c r e w v a l v e ， h y d r a u l i c ，mo l d i n g l i n e 插装阀也称插装式锥阀或逻辑阀，它是一种结 构简单， 标准化 、 通用化程度高， 通油能力大， 液阻 小， 密封性能和动态性能好的新型液压控制阀。 该阀 流量可达 1 0 0 0 L ／ m i n ，通径可达 2 0 0 m m～ 2 5 0 n l m， 与普通液压阀组合使用可实现系统油路的方向、 压 力和流量控制。目前在液压压力机、 塑料成型机械 、 压铸机等高压大流量系统中得到广泛应用 ， 本厂新 铸和铸一车间的进口H WS静压造型线也大量使用 了该 阀。 1 基本结构及其图形符号 插装阀的基本结构如图 1 所示。由插装件 、 控 制盖板和先导阀组成。根据插装阀在系统中实现的 具体功能选择使用不同的控制盖板和先导阀。 控制 盖板实际上是起插装件背腔的通油路作用 ， 其 内可 嵌入单向阀或梭阀； 先导阀可为方向阀、 溢流阀等 实现小流量控制主油路的方 向、 压力等。常见的插 装件图形符号及功能如表 1 所示。 收稿日期 2 0 1 0 0 5 1 3 作者简介 王志锋 1 9 8 4 一 ， 男， 硕士， 主要从事进1 3 铸造设备管理 维修。 1 0 I 1一插 装 件 2 一 控制盖板 3 一 先导阀。 A 图 1 插装 阀基本结构 图 表 1 常见的插装件 图形符号 阀芯带 阀芯带三角形 名称 基本型 阀芯带缓 冲型 阻尼孔型 节流 口型 图 形 图 图 图 符号 作用 用 于方 向控制 用于方向及压 用于方向及流 用 于 方 向 控 制 ．具有启 闭 功能 力控制 量控制 缓冲功能 2 插装阀的组合功能 插装阀通过控制盖板的油路与普通液压阀组 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 0 年第 4 期 王志锋 插装阀在静压造型线液 压系统中的应 用 铸造设 备 与工 艺 合 ， 可实现大流量系统 的油路控制 ， 简化系统 阀块 结构。常用的组合功能有以下几种。 1 单 向阀 插装 阀只需 通过控制盖板 油路作用就可实现 单向阀功能 。原理如图 2所示 ， 当压力油从 口进 入时 ， 推动 阀芯向上移动 ， 与 接通 ； 当压力油从 B口进人时．压力通过控制盖板的油路作用在阀芯 的上腔 ， 阀芯不动作 ， A与 B不接通。 图 2 单 向阀功能 2 液控单向阀 原理如图 3 ，所示插装阀的控制盖板内嵌入梭 阀就可实现液控单 向阀功能。 压力油从 A 口进入后 可 自由与 口接通 ； 而当 日口通人压力油 。 梭阀内的 阀芯被推到左位 ，压力油作用到插装阀上腔实现单 向阀功能；当控制油路 z口通人压力时将梭阀阀芯 推向右位 ， 插装阀上部与泄油 口 】 ， 接通 ， 插装 阀阀芯 在 口的压力作用下向上移动 ， 曰与A 口接通。 3 --位二通阀 原理如图 4所示 ， 插装阀与二位三通 电磁 阀组 合就可实现大流量二位二通 阀功能。当电磁阀线圈 相 当于 图 4 二位二通阀 得电 ， 二位三通阀阀芯处于右位状态 ， 插装 阀上腔 与回油路接通失去压力 ，阀芯 向上移动 ， 与 曰接 通 ； 当线 圈断电 ， 二位三通阀阀芯处于左位状态 ， 压 力 油作用 在插装 阀上 腔 ， A与 B断开。 4 溢流阀 原理如 图 5所示 ， 插装 阀上 腔与溢流 阀 组合 实现大 流量溢 流 阀功能 。当 A 口压力 达到溢 流 阀设 定压力 时 ， 溢流 阀打开 ， 插装 L 图 5 溢流阀 阀上腔通过溢流阀回油 ， A与 B E l 接通。 3 插装阀在静压造型线中的应用 1 带安全保护功能的二位二通阀 该系统控制主机打模平台的升降。右边是电液 伺服方 向阀组实现油缸换向功能 ；左边是插装阀组 件 ，用于控制油缸是否能够动作。具体工作过程如 下 升降缸上下动作时 二位三通阀线圈得 电． 插装 阀上腔与回油路接通， 插装阀阀芯打开． 两边油路可 自由流通， 油缸在伺服阀的控制下自由升降； 升降缸停 留加砂或打模时 二位三通 阀线 圈断 电 ，压力油推动梭 阀阀芯右移后进入插装 阀上腔 ， 插装阀阀芯锁死 ， 保证油缸位置不变。 安全保护功 能 当系统突然断 电停泵时 ， 油缸 在重力作用下会有下降趋势。 这时下腔会产生一定 压力 ， 通过油路推动梭阀阀芯左移。 重力产生的压 力油进人到插装阀上腔 ， 使插装阀阀芯锁死 ， 保证 油缸不会下降。 2 --位二通阀 该系统包含了 5组插装 阀．实现 4 8个压头油 缸的快进、 工进和缩回动作。系统中的插装阀和普 通二位三通 阀组合相当于一个二位二通阀 ． 将系统 中每组插装 阀替换为二位二通阀 。 其原理就会 比较 清晰， 具体工作过程如表 2 所示 。 表 2 多压头动作 过程 多触头动作 电磁铁状态 插装阀状态 快进 a , d 得电， b ． c 、 e 失电 O 2 、 1 7 开启， 其余关闭 工进 a 、 e 得电， b 、 c 、 d 失电 0 2 、 2 O 开启 ， 其余关闭 缩回 b , c 得电。 a ． d 、 e 失电 l 1 、 1 4 开启。 其余关闭 下转第 2 3页 1 1 _／直山 广 L 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 0 年第4 期 叶天汉， 陈翌庆， 苏 勇， 黄光 伟 合成铸铁生产缸体铸件的工艺技术 铸造设备与工 艺 项非 常关键 的技术 ，但是在灰铁生产 中却很少应 用。 生产高品质的灰铸铁尤其是生产薄壁缸体铸件 离不开随流孕育技术。 采取合成铸铁方案 ， 取消 了生铁加入 ， 消除了 粗大石墨的遗传性 。 减小 了缩松倾 向， 减少了缩松 缺陷的产生。由于大量废钢的加人 ， 提高了铸件的 硬度 ； 同时 ， 增加硫含量 ， 细化了石墨 ， 使石墨分布 更均匀 ． 改善 了铸件的切 削性 。 减少机加过程 中的 缺料。从质量统计情况可以看 出， 缩松和夹渣缺陷 明显降低， 产品质量得到提高。 本厂采用合成铸铁技术生产的缸体数量已超 过 1 0 万台， 不仅使缸体的内在质量得到了提高， 还 取得非常可观的经济效益。 4 结论 1 在灰铸铁的生产过程中。 采用废钢 晶体石 墨增碳剂， 即合成铸铁方案， 消除了生铁粗大石墨 带来的遗传影响 ， 减少了铁液凝固过程 中的收缩倾 向， 减少 了铸件的缩松缺陷。 2 采取合成铸铁方案生产灰铸铁， 可提高灰铸 铁的硬度和硬度均匀性 ； 同时采取提高硫含量， 改 善石墨形态， 使石墨细化， 增加石墨数量和均匀性， 较好的改善了铸件的切削性。 3 利用废钢与生铁的价差， 降低了生产成本。 参考 文献 [ 1 ] 逢伟． H T 3 0 0 高强度缸体缸盖材料熔炼技术研究[ J ] _现代铸铁， 2 0 0 7 6 1 3 1 8 ． [ 2 ] L ．1 v a r e z ， C ．J ． L u i s ， I ． P u e r t a s ．A n a l y s i s o f t h e i n fl u e n c e o f c h e m i c al c o mp o s i t i o n o n t h e me c h a n i c al a n d me t all u r g i c al pr o p e i e s o f e n g i n e c y l i n d e r b l o c k s i n g r e y c a s t i r o n[ J ] ． J o u r n al o f M a t e r i al s P roc e s s i n g Te c h n o l o g y ， 2 0 0 4， 1 5 3 -1 5 4 1 03 9 -1 0 4 4． [ 3 ] 徐桂芳． 薄壁缸体铸件中合金元素的选择[ J ] ．现代铸铁 ， 2 0 0 0 2 1 3 -1 6 ． [ 4 ] 苏广才． 微合金交互作用及配对比对灰铸铁组织和性能的影响 [ J ] ．热加工工艺， 2 0 0 4 1 1 3 6 ～ 3 8 ． [ 5 ] 陈杰． 灰铸铁缸体缸盖的材质选择与控制[ J ] ． 内燃机， 2 0 0 6 3 1 4 -l 7 ． [ 6 ] 蔡启舟， 魏伯康， 周楚清， 等．灰铸铁缸体切削加工性能的影响 因素分析[ J ] ． 现代铸铁， 2 0 0 8 ， 2 8 1 3 3 3 7 ． 上接第 1 1页 3 溢流阀 该系统 中插装阀与 2个 溢流阀组合 实现大流 量溢流阀功能， 2个溢流阀设定压力不同， 通过二位 四通电磁阀切换插装 阀的控制压力。图 6为缓冲线 图 6 缓冲线 系统 系统图。具体动作过程如下 快速伸 出 三位 四通 电磁阀右位线圈得 电推动 阀芯右移 ， 压力油进入到油缸无杆腔 。 而油缸有杆 腔的油液只能通过单 向阀 5补充到无杆腔内， 实现 油缸差动快速伸出。 缓冲缩回三位四通电磁阀处于中位状态， 砂 箱推动油缸缩回， 油缸有杆腔体可通过单向阀 3 补 油 ， 而无杆腔则通过插装 阀回油 。当距离较远时 ， 二 位 四通 阀得 电． 溢流阀 b控制插装 阀背压 ， 缓冲力 小 ； 当缩 回到一定距离时 ， 二位四通阀断电， 溢流阀 a 控制插装阀 ， 缓冲力大实现平稳停止。 4 结束语 插装 阀是近几年才 出现并得到广泛应用 的新 型 阀。与普通液压阀相 比， 具有 响应快 、 标准化 、 制 造安装简单 、 减小系统结构 等优点 。 可实现普通 阀 所无法达到的流量要求 。而采用插装阀的系统原理 图却看起来比较复杂， 只要了解插装阀的基本功能 原理， 化繁为简就能分析出系统的工作原理。 参考文献 [ 1 ] 何存兴， 张铁华． 液压传动与气压传动[ M ] ，武汉 华中理工大学 出版社 ． 1 9 9 8 ． 2 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m