提升机双泵液压站中液动换向阀的设计（中）

时间：2024-03-28 08:17:20  点击数：

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2 液动换向阀的应用

      液动换向阀是利用控制油路的压力油在阀芯端部所产生的液压力来推动阀芯移动，从而改变阀芯位置的换向阀。提升机双泵液压站上常用的国产 23Y 型板式液动换向阀如图2 所示。其安装面上有 2 个进 (出)油口 B 和 A、1 个出 (进) 油口 P、1 个控制油口 K，以及 1 个泄油口 L。在双泵液压站中，液动换向阀在泵装置切换时使用，工作泵装置连接 A 口，备用泵装置连接 B 口。工作泵装置运行时，阀芯在弹簧力的作用下被推向左侧，压力油经 A → P 流向液压阀组供油孔；当工作泵装置故障时，电控系统控制工作泵的电动机断电，备用泵的电动机通电，阀芯在控制油 K 的作用下被推向右侧，压力油经 B → P 流向液压阀组供油孔；至此，完成备用泵装置的切换。

      双泵液压站上使用的板式液动换向阀安装在阀组油路块上，通过油路块上设计的油孔及螺钉安装孔进行连接。图2 所示为 23Y 型板式液动换向阀，其安装面上油口众多。当然，进口厂家也有板式液动换向阀可供选择，但是其安装面上同样油口众多。美国PARKER 的 D3DP26D2N 板式液动换向阀如图3 所示，该换向阀在双泵液压站上也有使用。A 口、B 口和 P 口为阀的工作油口，X 口和 Y 口为控制油口。安装面上油口众多，这给阀组油路块的油孔设计增加了难度。此外，板式液动换向阀还存在阀芯容易卡阻、弹簧使用寿命短等问题，这都是制动系统运行中存在的安全隐患。
 
3 新型液动换向阀的设计

      为了克服现有技术的不足，基于二通插装阀，本研究设计提出了一种新型液动换向阀。

3.1 二通插装阀
      二通插装阀由插装组件、控制盖板等组成。插装组件安装于油路块中符合 ISO 7368 的标准安装孔中，并用控制盖板封严。通过插装组件，控制盖板和其他附件的组合可以实现需要的控制功能。二通插装阀具有流动阻力小、通流能力大、动作速度快、抗污染能力强、工作可靠、结构简单、易于实现元件和系统的“三化”、简化系统等优点。

      液动换向阀中使用的二通插装阀如图4 所示，其主要由插装组件和控制盖板组成。二通插装阀依靠压力进行工作。通过设计台阶，使二通插装阀的面积比αA=A1∶A3=1∶2。图4 中，A 腔中的面积 A1 和A2 以开口方向起作用，面积 A3 和弹簧以闭合方向起作用。开口和闭合方向的力，合成后所产生的有效力的方向决定了二通插装阀的阀芯位置。当控制油路 X供油压力zui 高时，面积 A3 受压，A 腔和 B 腔的压力油都不能打开阀芯组件，阀芯组件保持关闭，A 腔和B 腔不相通，实现无泄漏封闭；当控制油路 X 与油箱相通时，阀芯组件可以由 A 腔或 B 腔的压力油打开，压力油可以从 A 流向 B 或从 B 流向 A，此时，二通插装阀就具有二位二通方向控制阀功能。