液压阀的安装连接方式

来源：芜湖赢诺液压科技有限公司发布时间：2021-10-19 14:37:00 点击：

1. 1. 管式

管式阀(line mount valve)的进出油口都带有内螺纹，通过相连接的管接头与管道，和其他元件相连。有二通口、三通口、或更多。管式阀是历史最悠久的一种安装连接方式的阀，上世纪初起就普遍使用，至今还继续有使用。管式阀是各种安装连接方式中唯一的一种独立完整的阀：接上管接头和管道就能用，不需要其他任何配件。随着液压系统日益复杂，这种安装方式的弱点就日益凸显：

1) 元件分散布置，占地大;

2) 可能泄漏的部位多;

3) 装拆不便。

2 2 . . 片式

片式阀(sectional valves, multiple section directional valve，multiple flowvalve)，国内普遍称为多路阀。它是从管式的手动换向阀发展而来的：一个控制片含一个换向阀阀芯，控制一组执行器——液压缸或液压马达。几乎所有的控制功能都集中在这一片上。一些不同控制方式的多路阀片( (B B OSCH) )把各片的进油口P和回油口T的位置做得相同，就可集合在一起，共用P、T(图5)。多路阀一般都有一通用控制块：油源块，也称主控块，或头块;一般还有一个尾块。然后通过螺栓紧固在一起。这种安装连接方式的最大特点就是灵活，需要控制几组执行器就选几片。因为共用油源块，结构也比较紧凑。阀体大多用铸铁，也有钢制的。多路阀从最早的手动发展到今天，已有液控、电磁阀控、电比例阀控、总线控等多种控

制形式。如果电控的可靠性和性价比极大地提高了，附加的作为应急手动就没有必要了。带应急手动、可通过区域总线控制的电比例驱动多路阀( (R R exroth) )多路阀在行走机械的液压系统中广泛使用(图8)。考虑到操作习惯，这种组装方式还会存在相当长的时间。

多路阀的弱点：

-片与片之间可能会泄漏。

-因为管道固定在阀体上，因此，要更换某一片阀时，不仅必须松开紧固螺栓，还要拆卸管道。还是较麻烦。这种安装连接方式开始受到集成块方式的排挤。有些生产商针对一些大批量的主机，采用一个专门设计的大集成块来代替多片的组合(图9)。这就大大减少了可能的泄漏部位，而且总的外形尺寸也可减少。但是，这种技术需要突破以下几个薄弱环节：

(1)作为集成块体的铸件的质量要高。因为只要某一阀孔出现铸造砂眼，整个集成块就报废了。

(2)机加工的稳定性要高。因为只要某一个部位加工超差，同样必须废弃整个集成块。

(3)集成块的硬度与耐磨性要好。现在集成块大多采用铸铁，而阀杆采用低合金钢。热处理后，阀杆一般都比阀块硬。结果，在使用中，由于污染而引起损伤时，常常是阀块先于阀杆损伤。而更换整个集成块的代价，显然要比更换单片阀贵得多。

3 3 . . 板式

板式阀(subplate valve)：连接管道的油口不是直接做在阀上，而是做在底板上，阀通过螺栓被固定在底板上。因此，更换阀时不必拆卸管道，较之管式或片式要方便得多，可以大大缩短维修时间和费用。板式连接方式更重要的特点是为采用集成块连接奠定了基石：多个板式阀共用一个连接块——集成块(manifold)，相互间的连接通道做在块内(图12)。总体积就较管式连接小得多。适于较复杂的液压系统。

3 3 .1 1 集成块的优点

除了继承了板式阀的优点——阀通过螺栓固定在集成块上，因此更换时不必拆卸管道——之外，还由于集成块减少了连接管道和相应的管接头，

- 潜在的外泄漏危险减少了;

- 系统所占据的空间和重量降低了;

- 管路的压力损失减少了，发热也随之下降;

- 系统的抗振性增加了，系统工作的可靠性也随之增加;

- 系统的响应时间可以显著缩短;

- 装配时间和费用减少了;

- 集成块可以不在现场组装，故障率也可以大大下降;

- 由于使用了集成块，控制阀相对集中在一起了，这也有利于维修。

近十年来，由于3D设计软件和数控加工中心的普遍应用，为复杂集成块的设计和加工创造了极有利的条件，突破了集成块设计制造技术的瓶颈，缩短了交货期，降低了造价。现在已出现了一些规模甚大的集成块专业制造厂，年产量达几千吨。他们在接到用户提供的回路图及技术要求后，可以在几天内完成集成块的设计，从制造，一直到组装、调试的全部过程只要几个星期。这种交钥匙的方式大大减少了主机厂的设计费用。因此，使用集成块的安装连接方式已成为现代液压系统设计师的首选。

3 3 .2 2 纯板式阀集成块的弱点

板式阀集成块利用集成块的表面安装阀，集成块内有仅连接通道，这在复杂系统，有很多阀时，就会遇到两个问题：

一、集成块的表面积是随长度的平方增加的，而块体的质量却是随长度的立方增加。

二、集成块越大，内部的联通孔就越长，而钻深孔的代价也是随着孔深，不是线性而是抛物线增加的。

4 4 . . 叠加式

叠加阀(Sandwich valve)是板式阀向高度的延伸、扩展和集成。一般，一叠控制一组执行器。可以实现复杂的功能，又非常灵活，易于更换改变。使用叠加阀，可以在一定程度上缓解纯板式阀集成块遇到的体积大、要加工深孔的问题，但其潜在的泄漏危险却增加了。

5 5 . . 插装式

插装式阀可以看做不穿外衣的阀，因为它们都不带外壳，必须安装在一个阀块或集成块内，才能工作。由于不穿外衣，功能部分都进入集成块体内，因此，许多插装阀可以挤在一个集成块里，所以非常紧凑。系统越复杂，这个优点就越突出。相对其它安装连接方式，插装阀组成的系统是最紧凑的。使用插装阀的集成块继承了板式阀集成块的所有优点。而且由于紧凑，集成块的体积和重量、压力的沿程损失都可进一步下降。由于紧凑、集成块的体积和重量低、集成度高，就降低了系统的初始成本。而由于泄漏可能性小、压力损失小、发热少、可靠性高，整个系统的运营成本也可降低。因此，管式阀、板式阀和叠加阀的应用受到了插装阀很大的排挤，特别是管式阀和叠加阀。

插装式(Cartridge)主要有滑入式(Slip-in)和旋入式(Screw-in)这两类。

5.1 滑入式

滑入式即通常所称的盖板式插装阀(图15)，也被称为二通插装阀或逻辑阀。它一般都还需要附加先导控制阀才能工作。盖板式插装阀由于功能单一，结构相对简单，容易做得大。因此，在大流量(约大于1000L/min)时无可匹敌。盖板式二通插装阀的标准化进展比较顺利。只花了三年，就在德国工业标准DIN24342(1979)的基础上制定了ISO7368(GB2877-81)，对阀孔和与盖板连接的尺寸作了统一的规定。这样，不同生产商的插件可以互换。其实，盖板式插装阀还有三通式，但由于它的应用比二通式要少得多，因此不太为人所熟悉。

5.2 2 旋入式

旋入式(screw-in cartridge，或threaded cartridge valve)即螺纹插装阀。螺纹插装阀的工作原理与其他形式的阀并无本质差别，只是结构不同，主要元件都是轴向排列。采用螺纹插装阀集成块后的连接状况( ( 德 Zoeller- - Kipper) )由于结构紧凑，几乎所有的阀都集中在一个集成块里，所以，在必要时，如果在现场不能确定哪个阀出故障，可以方便地更换整个集成块，从而缩短现场修理而带来的停工时间。由于螺纹插装阀的结构相对简单、部件加工容易、没有铸件、通用件多、互换性强、很容易组合成不同功能的阀、便于大批量生产，因此生产成本比相同功能的板式阀、管式阀低。由于以上这一系列优点，螺纹插装阀对于现代液压，特别是行走设备的液压，已是不可或缺的了。插装阀除了盖板式和螺旋式外，美 Pippenger 先生在《Hydraulic CartridgeValveTechnology》(1990 版)一书中还列出了 Insert-Type，也称 Parts in Body。笔者根据其所举的实例，译作埋入式。埋入式阀完全进入阀块内部，没有曝露在阀块之外的部分。利用自身的螺纹或靠其他元件，如管接头、卡环挡圈等定位。目前仅见单向阀和二通流量调节阀，应用量也较少。还有一种螺钉固定式(drop-in，图 27)。靠几个小螺钉固定。结构简单，成本低。但是，因为小螺钉的抗拉力比普通螺纹插装阀阀体上的大螺纹的要低得多，因此，只能承受低压。装拆也较麻烦，占据面积大，不紧凑，所以用得不多。