螺紋插裝閥技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

螺紋插裝閥技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

0插裝閥在所有領(lǐng)域中的應(yīng)用隨著液壓機(jī)技術(shù)的發(fā)展和加工制造技術(shù)的改進(jìn)，新的柔性元件和高精度的柔性集成附件不斷向市場開發(fā)。螺紋插裝閥技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新的液壓技術(shù),現(xiàn)已逐步發(fā)展成為覆蓋方向控制、壓力控制、流量控制的幾乎所有閥種。在提供與傳統(tǒng)液壓閥相同功能的同時(shí),由于螺紋插裝閥具有更加緊湊、可靠、經(jīng)濟(jì)、安裝維修簡單等優(yōu)點(diǎn),目前,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煤礦、金屬礦山、機(jī)加工、工程機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域。在常被忽視的工業(yè)領(lǐng)域中,插裝閥的應(yīng)用還在不斷地?cái)U(kuò)大。特別是在許多重量和空間受到限制的場合中,傳統(tǒng)工業(yè)液壓閥束手無策,而插裝閥卻大顯身手。在某些應(yīng)用場合,插裝閥是提高生產(chǎn)力和競爭力的唯一選擇。在煤礦鉆探裝備設(shè)計(jì)中,國外最早進(jìn)行了螺紋插裝閥的應(yīng)用,并取得了很好的效果,目前,國內(nèi)也逐步進(jìn)行了一些嘗試。1裝方便、方便螺紋插裝閥采用螺紋直接旋入閥塊的插裝孔中,安裝拆卸簡單快捷,常見的螺紋插裝閥一般由閥芯、閥套、閥體、密封件和控制部件(彈簧座、彈簧、調(diào)節(jié)螺桿、彈墊等)組成。安裝時(shí)閥套和閥芯及閥體的螺紋部分全部旋入閥塊內(nèi),閥體其余部分則在閥塊的外面。因此具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕,安裝方便等特點(diǎn)。按照在液壓系統(tǒng)中的作用,螺紋插裝閥可分為方向控制、壓力控制、流量控制等類型。常見的方向控制閥有單向閥、液控單向閥、梭閥、液動(dòng)換向閥、手動(dòng)換向閥、電磁滑閥、電磁球閥等;壓力控制閥有溢流閥、減壓閥、順序閥、平衡閥、壓差溢流閥、負(fù)載敏感閥等;流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流集流閥、優(yōu)先閥等。規(guī)格有二通、三通、四通等,內(nèi)部通徑3~32mm,最高壓力達(dá)到63MPa,最大流量達(dá)到760L/min。螺紋插裝閥使液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得更加靈活。最近幾年,我國液壓行業(yè)的設(shè)計(jì)人員也越來越多地關(guān)注螺紋插裝閥的發(fā)展,逐漸開始嘗試用螺紋插裝閥組成液壓集成系統(tǒng),簡化了系統(tǒng)的安裝形式,螺紋插裝閥的優(yōu)點(diǎn):(1)維修方便,更換一個(gè)插裝閥就像更換一個(gè)螺栓一樣簡單;(2)規(guī)格品種齊全,螺紋插裝閥的種類非常之多,系列全可以滿足各種功能要求;(3)標(biāo)準(zhǔn)化程度高,螺紋插裝閥各種型號的產(chǎn)品基本都有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),便于互換和替代。2螺紋插裝閥在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用以往在鉆機(jī)設(shè)計(jì)過程中,液壓系統(tǒng)采用的部分元件一直使用的是傳統(tǒng)的管式或板式結(jié)構(gòu),比如操縱臺部分所選用的手動(dòng)換向閥、溢流閥、減壓閥、節(jié)流閥等液壓元件,彼此之間通過鋼管或軟管連接,安裝較困難,裝配周期長;管接頭較多,容易引起液壓油泄漏。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展和加工制造技術(shù)的提高,新的液壓元件和精度較高的液壓集成輔件也不斷面向市場,其中具有多種優(yōu)點(diǎn)的螺紋插裝閥在工程機(jī)械領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用,并已經(jīng)向其他行業(yè)發(fā)展。基于這種情況,目前在鉆機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,螺紋插裝閥已逐步得到了應(yīng)用,大多用于鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的控制回路中,同時(shí)在新開發(fā)的鉆探相關(guān)裝備中也逐步得到了嘗試。2.1壓力控制模塊某型號鉆機(jī)產(chǎn)品液壓系統(tǒng)部分控制回路采用了螺紋插裝閥和集成油路板的設(shè)計(jì)方式,螺紋插裝閥塊的結(jié)構(gòu)和原理如圖1所示。該集成閥塊主要由溢流閥、單向閥、節(jié)流閥等組成,將壓力控制模塊集中布置在以塊集成油路板上,用于對該鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)。其中P口接泵出高壓油,C口接泵出口壓力表,T口用于回油接油箱,A口接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的換向閥,B口接泵的壓力控制端,用于對該泵進(jìn)行壓力調(diào)節(jié),R2.2鉆機(jī)液壓系統(tǒng)插裝閥塊的結(jié)構(gòu)在鉆機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,將鉆機(jī)各控制與聯(lián)動(dòng)回路都集成到一個(gè)油路板上,將壓力控制、方向控制與流量控制等均采用螺紋插裝閥的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了初步的嘗試。圖2所示為某型號鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的插裝閥塊結(jié)構(gòu)和原理圖。該集成閥塊主要由溢流閥、單向閥、節(jié)流閥和手動(dòng)換向閥等組成。用于實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的基本壓力調(diào)節(jié)、流量控制、聯(lián)動(dòng)功能及完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種動(dòng)作等功能。該設(shè)計(jì)通過將原來的由多個(gè)閥塊的安裝方式統(tǒng)一到一個(gè)集成油路板上,有效減少了系統(tǒng)管路的連接,并使系統(tǒng)的泄漏得到有效控制,將系統(tǒng)進(jìn)行了高度集成。2.3液壓塊的設(shè)計(jì)螺紋插裝閥除了在鉆機(jī)產(chǎn)品中得到初步應(yīng)用外,在其他新開發(fā)的鉆探裝備的設(shè)計(jì)過程中,也得到了初步嘗試。某鉆探裝備采用的螺紋插裝閥塊的結(jié)構(gòu)和液壓原理如圖3所示。該集成閥塊主要由減壓閥、單向閥、手動(dòng)換向閥和分流集流閥等組成。用于實(shí)現(xiàn)鉆探裝備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種動(dòng)作和壓力控制等功能。P口接主泵高壓油,T口接油箱回油,其中的A、B、M通過實(shí)際應(yīng)用,可以得出結(jié)論:(1)螺紋插裝閥技術(shù)成熟,其應(yīng)用使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便迅速,裝配周期短;(2)液壓元件之間實(shí)現(xiàn)無管連接,消除了因油管、管接頭等引起的泄漏、振動(dòng)和噪聲;(3)液壓系統(tǒng)配置靈活,產(chǎn)品外觀整潔,維護(hù)保養(yǎng)更加容易;(4)插裝閥的應(yīng)用使液壓系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和集成化程度更高。3螺紋插裝閥使用注意事項(xiàng)螺紋插裝閥在工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中占據(jù)了較重的比例,同時(shí)在煤礦機(jī)械的液壓系統(tǒng)中也已經(jīng)得到了很廣泛的應(yīng)用,在煤礦鉆探裝備中的應(yīng)用雖然才剛剛起步,但隨著相關(guān)技術(shù)的成熟與發(fā)展,螺紋插裝閥技術(shù)一定會(huì)得到進(jìn)一步的推廣。但在具體應(yīng)用中還應(yīng)該注意以下事項(xiàng):(1)選用螺紋插裝閥時(shí),一定要選擇合適的流量和壓力,注意流量和壓力的曲線關(guān)系,不能盲目選擇。如果型號選擇過小會(huì)使系統(tǒng)壓力損失太大,系統(tǒng)發(fā)熱也隨之增加;如果型號選擇過大,往往會(huì)造成浪費(fèi);(2)螺紋插裝閥相對板式閥,對系統(tǒng)的油液清潔度要求更高,一般為NAS8級。在系統(tǒng)運(yùn)行前應(yīng)該對相關(guān)元件進(jìn)行充分的清理。目前螺紋插裝閥的進(jìn)口部分都設(shè)計(jì)了濾網(wǎng)以防止顆粒類污染物進(jìn)入閥體;(3)螺紋插裝集成閥塊設(shè)計(jì)中,要求在螺紋插裝孔旁標(biāo)注所裝閥的具體型號,以免出現(xiàn)裝錯(cuò)的情況;(4)由于受到煤礦井下安全因素的影響,在閥塊設(shè)計(jì)的材料選擇上,一般選用35鋼最為合適;(5)螺紋插裝閥塊的設(shè)計(jì)和加工相比板式閥塊更加復(fù)雜,要經(jīng)過反復(fù)校驗(yàn)確保閥塊設(shè)計(jì)無誤,在加工過程中一般選擇成型刀具加工,并將閥孔作全面有效地除毛刺處理。4系統(tǒng)工作