插装阀和比例阀
插装阀的介绍与应用
插装阀的介绍与应用插装阀是一种常用的工业阀门，它具有简单结构、使用方便、可靠性高的特点，广泛应用于化工、石油、冶金、电力、制药等领域。
本文将介绍插装阀的基本原理、分类、特点以及应用。
一、插装阀的基本原理插装阀是通过转动阀体内的螺杆或推杆来控制介质的流动，从而实现开启、关闭和调节流量的目的。
其基本原理如下：1.开启状态：当螺杆或推杆旋转时，阀体内的螺纹将提升，使阀芯上升，导流孔打开，从而实现介质的通路打开。
2.关闭状态：当螺杆或推杆旋转反向时，阀芯下降，导流孔关闭，从而实现介质的通路断开。
二、插装阀的分类插装阀可根据结构形式进行分类。
常见的分类包括：1.阀体结构：插装阀可分为单座式和双座式两种。
单座式插装阀是指阀芯与阀座呈一对一的形式，适用于小流量、高压力的场合。
双座式插装阀是指阀芯与阀座呈一对多的形式，适用于大流量、低压力的场合。
2.螺纹形式：插装阀的螺纹形式有内螺纹和外螺纹两种。
内螺纹插装阀适用于流量较大的场合，外螺纹插装阀适用于流量较小的场合。
三、插装阀的特点1.结构简单：插装阀的结构简单、体积小、重量轻，占用空间小，方便安装和维护。
2.切断性能好：插装阀的阀芯和阀座都是可更换的，切断性能好，阀座关闭承受的压力小，密封可靠。
3.流量调节性能好：插装阀在流量调节方面具有较好的性能，可灵活调节介质的流量和压力。
4.使用寿命长：插装阀的阀芯和阀座采用耐磨材料制成，具有较长的使用寿命。
5.适应性强：插装阀适用于各种介质，包括液体、气体和蒸汽等。
四、插装阀的应用插装阀广泛应用于以下领域：1.化工行业：插装阀可用于化工厂的生产过程中，如控制液体的流量、压力和温度等，保证工艺的稳定和工厂的安全运行。
2.石油行业：插装阀可用于石油加工过程中的介质流动控制，例如原油输送管道、油罐出口的控制等。
3.冶金行业：插装阀可用于冶炼过程中的流程控制，如高炉煤气排放控制、氧气流量调节等。
4.电力行业：插装阀可用于火电厂和核电厂的热水系统、蒸汽系统等介质的流动控制和调节。
比例控制阀
1、早期比例阀：比例电磁铁+普通开关型阀 体部分
2、比例阀：比例电磁铁+专门研制的阀体部 分（是我们本章讨论的重点）
3、伺服比例阀（也叫比例伺服阀、高性能比 例）：从90年代中期开始研制的，用于闭 环控制的比例阀。
先看一下：图片：先导式比例溢流阀
图片：先导式比例换向阀
比例调速阀
比例溢流阀(功能符号和图片内部结构)：
安全阀,防 止系统过载
直动式比例溢流阀
比例压力阀比例溢流阀带先限导压式阀比的例先溢导阀式间直比接接例检检减测测压先先阀导导式式比比例例溢溢流流阀阀
比例减压阀带双 三压向 通力三 比补通 例偿比 减流例 压量减 阀控压制阀器的比例减压阀
直动式溢流阀（力控制型）最大流量10L/min。常用于先导 阀。
由于比例电磁铁的最大推力是一定的，所以不同 的调压范围要通过改变阀座的孔径来获得，而不 是普通溢流阀那样靠更换刚度不同的调压弹簧来 获得。
先导式比例溢流阀
1、结构及工作原理：
也叫间接检测式比例溢流阀
Fm a0 px Fy Ff
原理：先导阀
芯8左端检测到
的压力是主阀
上腔的PX，而
不是下腔的PA。 故属于间接检测
直接检测式比例溢流阀，比前面的先进
工作原理：左图为一种压力直接检 测的新型电液比例溢流阀的结构原 理图，先导型从原来的锥阀变成了 差动滑阀，溢流阀的进口压力油pA被 直接引到先导滑阀反馈推杆1的左端 （作用面积为a0），然后经过固定阻 尼R1到先导滑阀阀芯2的左端（作用 面积为a1），进入先导滑阀阀口和主 阀上腔，主阀上腔的压力油再引到 先导滑阀的右端（作用面积为a2）。 在主阀阀芯2处于稳定受力平衡状态 时，先导滑阀阀口与主阀上腔之间 的动压反馈阻尼R2不起作用，因此 作用在阀芯两端的压力相等。
(完整版)比例阀
一、比例阀及元器件技术 二、利用压力补偿器实现负载压力补偿 三、比例阀的用电控制器 四、比例阀开环控制系统的设计准则 五、伺服阀及其元器件技术 六、闭环系统的控制 七、伺服阀动态特性对控制回路的影响 八、液压系统的油液过滤 九、液压系统常见故障的诊断方法 十、液压件常见故障及处理 十一、比例阀和伺服阀在实际中应用的案例分享 十二、变量叶片泵和柱塞泵
2）调整环节的任务 抑制干扰量 调整指令参量 3.基本传递环节汇总
4.闭环控制原理
5.实现闭环控制的设备构成 伺服放大器 通用插板 带斜坡发生器的插板 信号限制放大器 6.实际值的测量 数字式、模拟式或增量式、绝对式
第七章 伺服阀动态特性对控制回路的影响 1.闭环控制回路
2.Kv（回路增益）的最大允许值 3.固有频率的特性 4.测量系统的选择
安全。
10.质量应纯净，尽量减少机械杂质、水分和灰尘等的含量。
6.2液压油的分类 6.2.1矿物基液压油 6.2.2植物基液压油 6.2.3合成液压油 6.2.4防火液压油 6.3液压油的黏度和密度 6.4材料的相容性 6.5可过滤能力 6.6固态污染颗粒 6.7系统污染的测量
7.滤油器的设计计算
第一章 比例阀及元器件技术
比例电磁铁 比例方向阀 比例压力阀 比例流量阀 比例阀的安装、调试和维护
比例阀技术入门
比例控制设备的技术优势,主要在于阀位转换过程是受控的,设 定值可无级调节,而且实现控制所需的液压元件较少,从而减少投资 费用.
使用比例阀可更快捷、更简便和更精确地实现工作循环控制 ，并满足切换过程的性能要求。
7.1滤油器在液压系统中的作用 7.2液压系统中滤油器的布置位置
7.3滤油器的设计准则 7.4滤油器过滤精度的确定 7.5油液对滤油器设计的影响 7.6滤油器尺寸的确定
插装阀的介绍与应用
插装阀的介绍与应用插装阀是一种常见的控制阀门，它通常被用于调节流体的流量和压力。
插装阀的设计结构简单，安装方便，具有较高的密封性和可靠性，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
本文将对插装阀的基本原理、结构特点以及应用领域进行介绍。
一、插装阀的基本原理。
插装阀是一种通过调节阀芯位置来控制流体流量和压力的阀门。
其工作原理基于流体力学的基本原理，通过改变阀芯的位置，从而改变流体通过阀门的截面积，从而实现对流体流量和压力的调节。
插装阀的阀芯通常由阀芯杆和阀芯头组成，阀芯杆通过手柄或电动装置来控制阀芯的位置。
当阀芯向上移动时，阀门打开，流体可以通过阀门；当阀芯向下移动时，阀门关闭，流体无法通过阀门。
通过调节阀芯的位置，可以实现对流体流量和压力的精确控制。
二、插装阀的结构特点。
1. 简单结构，插装阀的结构相对简单，通常由阀体、阀芯、阀座、密封圈等基本部件组成。
这种简单的结构使得插装阀具有较高的可靠性和易维护性。
2. 安装方便，插装阀通常采用螺纹连接或法兰连接，安装和拆卸都比较方便。
这种特点使得插装阀在现场维护和更换时更加便利。
3. 良好的密封性，插装阀的阀座和阀芯之间采用金属对金属的密封结构，具有较好的密封性能，可以有效防止流体泄漏。
4. 高温高压性能，插装阀通常采用耐高温、耐腐蚀的材料制成，可以适应高温高压的工作环境，具有较好的耐用性。
5. 多种控制方式，插装阀可以通过手动、气动、电动等多种方式进行控制，可以满足不同工况下的控制要求。
三、插装阀的应用领域。
1. 化工行业，插装阀在化工生产中得到了广泛的应用，用于控制各种介质的流量和压力，如酸碱溶液、气体、液体等。
2. 石油化工行业，在炼油、天然气开采、输送等领域，插装阀被用于控制管道中的介质流动和压力，保证生产过程的安全和稳定。
3. 食品行业，在食品加工生产中，插装阀被用于控制各种液体、气体的流动，保证生产过程的卫生和安全。
4. 制药行业，在制药生产中，插装阀被用于控制各种药液的流动和压力，保证生产过程的精确和稳定。
液压与气动控制技术(辛连学)7液压其他阀
第七章 液压其它控制阀和其它基本回路
本 章 小 结
知识要点 •比例阀、插装阀和叠加阀的结构及工作原理 •多缸工作控制回路的应用 •液压马达串并联回路与液压马达制动回路的应用 技能要点 •正确连接与安装多缸工作控制回路 •液压马达制动回路的控制
第七章 液压其它控制阀和其它基本回路
本 章 小 结
本章重点介绍了比例阀、插装阀和叠加阀的结构、工作原理和应用。采用比 例阀能使液压系统简化，所用液压元件数大为减少，既能提高液压系统性能参数 及控制的适应性，又能明显地提高其控制的自动化程度， 插装阀又称为插装式锥阀，是一种较新型的液压元件，它的特点是通流能力大， 密封性能好，动作灵敏、结构简单，因而主要用于流量较大的系统或对密封性能 要求较高的系统。 插装阀与各种先导阀组合，便可组成方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。 并且同一阀体内可装入若干个不同机能的锥阀组件，加相应盖板和控制元件组成 所需要的液压回路，可使液压阀的结构很紧凑。 叠加阀的阀体本身既是元件又是具有油路通道的连接体，阀体的上、下两面 制成连接面。选择同一通径系列的叠加阀，叠合在一起用螺栓紧固，即可组成所 需的液压传动系统。 在液压系统中，一个油源往往驱动多个液压缸。按照系统要求，这些缸或顺 序动作，或同步动作，多缸之间要求能避免在压力和流量上的相互干扰。重点分 析了顺序动作回路、同步回路和互不干扰回路的工作原理，并对液压马达串并联 回路和液压马达制动回路进行了分析。
第七章 液压其它控制阀和其它基本回路
第一节 比例阀、插装阀和叠加阀
2．叠加式液压阀系统的组装 叠加阀自成体系，每一种通径系列的叠加 阀，其主油路通道和螺钉孔的大小、位置、 数量都与相应通径的板式换向阀相同。因 此，将同一通径系列的叠加阀互相叠加， 可直接连接而组成集成化液压系统。 3．叠加式液压系统的特点 （1）结构紧凑、体积小、质量轻，安装及 装配周期短； （2）便于通过增减叠加阀实现液压系统的 变化，系统重新组装方便迅速； （3）元件之间无管连接，消除了因管件、 油路、管接头等连接引起的泄漏、振动和 噪声； （4）系统配置灵活，外形整齐，使用安全 可靠、维护保养容易； （5）标准化、通用化、集约化程度高。
第06插装阀
插装阀分类：插装式方向控制阀，插装式压力控制阀，插装式流量控制阀功能：采用插入连接方法，能实现常规液压控制阀的功能，且结构简单，通用性强，体积小，流阻小，密封性好，抗污染能力强，动作灵敏特别适合大流量（大于200L/min）的液压系统。
前面所介绍的方向阀、压力阀、流量阀是普通液压阀，除此之外还有一些特殊的液压阀，如插装阀、比例阀和伺服阀等。
插装阀插装阀(逻辑阀)是一种较新型的液压元件，它的特点是通流能力大，密封性能好，动作灵敏，结构简单，因而主要用于流量较大系统或对密封性能要求较高的系统。
插装阀的工作原理插装阀的结构及图形符号如图所示。
它由控制盖板、插装单元(由阀套、弹簧、阀芯及密封件组成)、插装块体和先导控制阀(设先导阀为二位三通电磁换向阀，见图组成。
由于这种阀的插装单元在回路中主要起通、断作用，故又称二通插装阀。
方向控制插装阀插装阀组成各种方向控制阀如图所示，图 (a)为单向阀，当p A>p B时，阀芯关闭，A与B不通，而当p B>p A时，阀芯开启，油液从B流向A。
图 (b)为二位二通阀，当电磁阀断电时，阀芯开启，A与B接通；电磁阀通电时，阀芯关闭，A与B不通。
二通插装阀的工作原理相当于一个液控单向阀，图中A和B为主油路仅有的两个工作油口，K为控制油口(与先导阀相接)。
当K口无液压力作用时，阀芯受到的向上的液压力大于弹簧力，阀芯开启，A与B相通，至于液流的方向，视A、B口的压力大小而定。
反之，当K口有液压力作用时，且K口的油液总压力大于A和B口的油液压力，才能保证A与B之间关闭。
插装阀与各种先导阀组合，便可组成方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
☐图 (c)为二位三通阀，当电磁阀断电时，A与T接通，电磁阀通电时，A与P接通。
☐图 (d)为二位四通阀，电磁阀断电时，P与B接通，A与T接通，电磁阀通电时，P与A接通，B与T接通。
压力控制插装阀插装阀组成压力控制阀如图所示。
在图 (a)中，若B接油箱，则插装阀用作溢流阀，其原理与先导式溢流阀相同。
液压阀的种类
液压阀的种类引言：液压阀作为液压系统中的重要组成部分，在工程领域中扮演着至关重要的角色。
液压阀的功能是控制流体的流动，并用于控制液压设备的工作状态。
本文将介绍几种常见的液压阀类型，包括溢流阀、插装阀、方向阀和比例阀等。
一、溢流阀溢流阀是一种常见的液压阀，用于限制液压系统的压力。
当系统压力超过设定值时，阀门自动打开，以将多余的液体引回油箱。
溢流阀通常由一个弹簧和一个可调节的开关组成，可以灵活地调整溢流阀的设定压力。
二、插装阀插装阀是一种小型液压阀，适用于需要紧凑设计的液压系统。
插装阀由一个插头和一个插座组成，插装在液压系统的管路中。
插装阀具有多种功能，例如流量控制、压力控制和方向控制等。
插装阀的优点是易于安装和更换，适用于多种应用场合。
三、方向阀方向阀是一种用于控制液压系统中油液流向的阀门。
方向阀通常由一个或多个阀门组合而成，用于控制液体的流动方向。
方向阀有多种类型，包括手动方向阀、电磁方向阀和液控方向阀等。
方向阀的作用是将液体引导到所需的位置，实现液压设备的正常运行。
四、比例阀比例阀是一种特殊的液压阀，用于精确控制液压系统中的流量或压力。
比例阀可以根据输入信号的变化来控制阀口的开度，从而实现对液压设备的精确控制。
比例阀广泛应用于需要高精度控制的系统，例如工业自动化生产线和机器人控制系统等。
五、安全阀安全阀是一种用于保护液压系统安全的阀门。
当系统压力超过安全阀的设定压力时，安全阀会自动打开，以释放油液并降低系统压力。
安全阀通常由一个调节弹簧和一个可调节的开关组成，可以根据需要调整设定压力。
六、逻辑阀逻辑阀是一种用于根据系统需求来控制液压系统中流量和压力的阀门。
逻辑阀根据输入信号的变化，通过改变阀门的开度来控制油液的流动。
逻辑阀具有复杂的结构和高精度的控制功能，广泛应用于需要复杂控制的液压系统中。
结论：液压阀是液压系统中不可或缺的组成部分，通过对液体的流动和压力的控制，实现液压系统的正常运行。
本文介绍了几种常见的液压阀类型，包括溢流阀、插装阀、方向阀、比例阀、安全阀和逻辑阀等。
液压元件与系统 第3版 教学 李壮云 8 液压控制阀概述
三、液压侧向力与摩擦力
1)提高加工精度。 2)在阀芯台肩上开圆周方向的均压槽，均压槽内的液体压力处处相等，起 到径向力平衡的作用。 3)在保证密封要求的前提下减小配合长度。 4)对于比例阀或伺服阀，可在控制信号中加入高频小振幅的颤振信号。
四、弹簧力
（8-11）
五、重力和惯性力
图8-11 喷嘴挡板控制 的滑阀的当量质量
1.阀口过流面积A 2.流量系数Cd
1.阀口过流面积A
1)当锥阀阀座孔无倒角(重叠量s＝0)时(图)，锥阀阀口的过流面积为
（8-17）
2)当锥阀阀座孔有不大的倒角时(图8-13b)，因为重叠量s≠0，这时应取阀 座孔大小直径的平均值dm＝(d1＋d2)/2进行计算。
（8-19）
3)球阀(图8-13c)阀口的过流面积为
2.伺服控制阀
这是一种根据输入信号(电气、机械、气动等)及 反馈量成比例地连续控制液压系统中液流的流 量和流动方向或压力的阀类，又称为随动阀。
3.比例控制阀
比例控制阀又可分为普通比例阀和高性能比例 阀。普通比例阀可以根据输入信号的大小连续、 成比例、远距离地控制液压系统中液流的压力、 流量和流动方向。
（8-20）
（8-21）
2.流量系数Cd
（8-23）
第四节 液压阀的级间耦合
一、液压力耦合 二、位置耦合 三、位移—力耦合 四、电信号耦合 五、复合耦合
一、液压力耦合
图8-14 先导式溢流阀模型
一、液压力耦合
1.管式阀 2.板式阀 3.插装阀 4.叠加阀
1.管式阀
管式阀阀体上的进出油口通过管接头或法兰与 管路直接连接。其连接方式简单，质量轻，在 移动式设备或流量较小的液压元件中应用较广。 其缺点是阀只能沿管路分散布置，装拆维修不 方便。
意大利NEM插装阀样本
SAE-08
C220000
5.01.009
1
2
CT-532 NC
2
350
SAE-08
C220000
5.01.010
1
2
5.00.001
09.7
ELECTRIC CARTRIDGES ON/OFF
DIRECTIONAL VALVES
CT-552 NA
2
4 WAYS DIRECTIONAL VALVES ON/OFF
CT-412.2
10
210
42
CT-413.2
25
250
31
SAE-08 SAE-10 SAE-12
C320000 C330000 C340000
5.01.029 5.01.030 5.01.031
SAE-10
C330000
5.01.032
60
350
SAE-08 SAE-10
C220000 C230000
5.01.022/B 5.01.023
CT-564 NC
150
350
3 WAYS DIRECTIONAL CONTROL VALVES ON/OFF
CT-402.1
15
250
31
SAE-12 SAE-08
C240000 C320000
SAE-08 SAE-10
C420000 C430000
5.01.033 5.01.034
5.00.003
09.7
ELECTRIC CARTRIDGES ON/OFF
DIRECTIONAL VALVES
CT-412.3
Flow l/min
插装阀在自动液压张紧系统中的研究应用
Ｐｏ ｗｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｃｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｆ ｒ ｏ ｎ ｔ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ Ｄｉ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｃｏ ｎ ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ Ｆｒ ｏ ｎ ｔ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｒｅ ａ ｒ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｏ ｎ Ｗｕ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｈｏ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ
为阀Ｅ ｌ 液 流产 生 的稳态 液 动力 。 当 ∑Ｆ＞０时 ， 插 装 阀关 闭 ； 当 ∑Ｆ＜０时 ， 插 装 阀开 启 。
Ｂ
龟
Ａ
图 ２ 方 向阀插装元件
综合 考虑 开启 压力 和密封 性 能 ， 选 用 Ｂ型方 向 阀 阀芯面 积 比 Ａ 。 ：１ ： ２的插 装元 件 ， 工作 流 向为 一 Ａ。另外 ， 系统 正 常工 作 时多 数 时 间张 紧油 缸 处 于拉 紧状 态 ， 只 需对 有 杆 腔进 行 保 压控 制 即可 ， 故 将插 装 阀控制 单元 放在 油缸有 杆 腔处 ， 通 过插装 阀的线 密封 实 现保 压 。
ＬＡＮ Ｂｉ —ｆ ｅ ｎ ｇ
（ Ｓ Ａ Ｉ Ｃ Ｇ Ｍ Ｗｕ ｌ ｉ ｎ ｇ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｌ ｉ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ ， ５ ４ ５ ０ ０ ７ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｏｎ ｆ ｒ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｄ ｉ ｒ ｖ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ Ｗｕ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｈｏ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ， ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｈ ａ ｓ
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1.试画出中位机能为“H”的三位四通插装式换向阀的原理。
解：中位机能为“H”的三位四通阀插装式换向阀原理如图11-23所示。
为使四个插装阀在中位时都不关闭，采用中位机能为“Y”的先导阀。
控制油路中单向阀（梭阀）当然就不需要了。
11-2.试用插装阀实现图11-13所示的三位四通阀。
解：初步分析需用四个插装阀和四个二位二通先导阀来实现图示机能，并选用其序号为6，15，13三种状态（图11-9）。
进一步分析发现：在三种状态下，插装阀1及控制其启闭的先导阀可以取消；而插装阀2始终保持开启，故插装阀2及控制其启闭的先导阀液可以取消，在P口与A口间用一固定连通管道代替即可。
这样，只剩下插装阀3、4需要控制，不难用一个三位四通先导阀来实现，如图11-24所示。
可见，设计合理时可用较少的插装阀来实现某些特殊功用的三位四通阀。
11-3.用一个小型电动机通过一定机构带动一般溢流阀或调速阀的调节手柄，是否就成为电液比例阀？为什么？
解：用小型电动机可以对溢流阀或调速阀进行调节，但这只能实现遥控而不是比例控制。
如果电动机能按输入而转动相应的角度，则用它来带动手柄可使一般的溢流阀或调速阀成为电液比例阀。
11-4.如何将图11-19所示比例调速阀改为手动调速阀（采用同样原理）。
作用于先导阀的力进行调节，即成为采用同一原理的手动调速阀。