叠加式液压阀的特点、分类及应用案例

叠加阀是在板式阀的基础上发展起来的一种控制元件。各类叠加阀的功能与普通液压阀相同。它最大的特点是阀体本身容纳阀芯外，还具有连接和通道作用，每个叠加阀的阀体均有上下两个安装平面及4~5个公共流道，每个叠加阀的进出油口与公共流道串联。同一通径的叠加阀上下安装面的尺寸与标准的板式换向阀的安装尺寸相同。

每一组叠加阀可构成一个独立的液压回路或支路来控制执行元件。

叠加阀组成的液压系统结构紧凑，体积小，系统设计制造周期短，系统配置灵活，系统更改时增减元件方便，外观整齐美观。

由于叠加阀的流道是机加工孔道并有许多斜孔，油液流动较铸造孔差。因此，叠加阀适用于流量100 L/min以下的系统。

1）叠加阀的特点及分类

用叠加式液压阀组成的液压系统具有以下特点：

①用叠加阀组成的液压系统，结构紧凑，体积小，质量小。

②叠加阀液压系统安装简便，装配周期短。

③液压系统如有变化，改变工况，需要增减元件时，组装方便迅速。

④元件之间实现无管连接，可消除因油管、管接头等引起的泄漏、振动和噪声。

⑤整个系统配置灵活、外观整齐，维护保养容易。

⑥标准化、通用化和集成化程度较高。(www.xing528.com)

通常使用的叠加阀有ϕ6mm，ϕ10mm，ϕ16mm，ϕ20 mm，ϕ32 mm 5个通径系列，额定工作压力为20 MPa，额定流量为10~200 L/min。

叠加阀的分类与一般液压阀相同，同样可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三大类。其中，方向控制阀仅有单向阀类，没有换向功能。

2）叠加阀的工作原理与典型结构

现对两种常用的叠加阀作一简单的介绍。

（1）叠加式溢流阀

先导型叠加式溢流阀由主阀和导阀两部分组成，如图5.51所示。主阀芯6为单向阀二级同心结构，先导阀即锥阀式结构。如图5.51（a）所示为Y1-F10D-P/T型溢流阀的结构原理。其中，Y表示溢流阀，F表示压力等级（p=20 MPa），10表示为ϕ10 mm通径系列，D表示叠加阀，P/T表示该元件进油口为P，出油口为T。如图5.51（b）所示为其图形符号。根据使用情况不同，还有P1/T型，其图形符号如图5.51（c）所示。这种阀主要用于双泵供油系统的高压泵的调压和溢流。

叠加式溢流阀的工作原理同一般的先导式溢流阀。它是利用主阀芯两端的压力差来移动主阀芯，以改变阀口的开度，油腔e和进油口P相通，C和回油口T相通，压力油作用于主阀芯6的右端，同时经阻尼小孔d流入阀芯左端，并经小孔a作用于锥阀3上，当系统压力低于溢流阀的调定压力时，锥阀3关闭，阻尼孔d没有液流流过，主阀芯两端液压力相等，阀芯6在弹簧5作用下处于关闭位置；当系统压力升高并达到溢流阀的调定值时，锥阀3在液压力作用下压缩导阀弹簧2并使阀口打开。于是，6腔的油液经锥阀阀口和孔c流入T口，当油液通过主阀芯上的阻尼孔d时，便产生压差，使主阀芯两端产生压力差。在这个压力差的作用下，主阀芯克服弹簧力和摩擦力向左移动，使阀口打开，溢流阀便实现在一定压力下溢流。调节弹簧2的预压缩量便可改变该叠加式溢流阀的调整压力。

（2）叠加式调速阀

如图5.52（a）所示为QA-F6/10D-BU型单向调速阀的结构原理图。QA表示流量阀，F表示压力等级（20 MPa），6/10表示该阀阀芯通径为ϕ6 mm，而其接口尺寸属于ϕ10 mm系列的叠加式液压阀，BU表示该阀适用于出口节流（回油路）调速的液压缸B腔油路上，其工作原理与一般调速阀基本相同。当压力为p的油液经B口进入阀体后；经小孔f流至单向阀1左侧的弹簧腔，液压力使锥阀式单向阀关闭，压力油经另一孔道进入减压阀5（分离式阀芯），油液经控制口后，压力降为p1，压力p1的油液经阀芯中心小孔a流入阀芯左侧弹簧腔，同时作用于大阀芯左侧的环形面积上，当油液经节流阀3的阀口流入e腔并经出油口B′引出的同时，油液又经油槽d进入油腔c，再经孔道b进入减压阀大阀芯右侧的弹簧腔。这时，通过节流阀的油液压力为p2，减压阀阀芯上受到p1，p2的压力和弹簧力的作用而处于平衡，从而保证了节流阀两端压力差（p1-p2）为常数，也就保证了通过节流阀的流量基本不变。如图5.52（b）所示为其图形符号。

图5.51　叠加式溢流阀

1—推杆；2—弹簧；3—锥阀；4—阀座；5—弹簧；6—主阀芯