REXROTH插装阀盖板1815500269

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插装阀在液压系统中的应用.
插装阀具有内阻小，结构简单，工作可靠，标准化程度高，对于大流量、高压力、较复杂的液压系统可以显著的减小尺寸和重量等特点;而实心胎硫化机组液压系统工作时需要大流量、高压力油，因而，此系统可以应用插装阀满足要求。
一、
插装阀的工作原理及特点
插装阀是另一类液压控制阀的统称。其基本核心元件是一种液控型、单控制口的装于油路主级中的两通液阻单元(故又称二通插装阀)。将一一个或若干个插入元件进行不同的组合，并配以相应的先导控制级，可以组成插装阀的各种控制功能单元。比如方向控制功能单元、压:
力控制单元、流量控制单元、复合控制功能单元。
插装阀具有以下特点:内阻小，适宜大流量工作，阀口多数采用锥面密封，因而泄漏小，对于乳化液等地粘度的工作介质也适宜，结构简单、工作可靠、标准化程度高;对于大流量、高压力、较复杂的液压系统可以显著的减小尺寸和重量。
其结构:先导阀，控制盖板，插装件。
它是由插入元件、控制盖板、通道块三大部分组成。插入元件有阀芯、阀套、弹簧和密封件组成;控制盖板上根据插装阀的不同控制功能，安装有相应的先导控制级元件;通道块既是嵌入插入元件及安装控制盖板的基础阀体，又是主油路和控制油路的连通体。其中A、B为主油路通口，C为控制油路通口。A、B、C油口的压力和作用面积分别为PA、PB、PC和A1、A2、A3，A3=A1+A2， Fs为弹簧作用力。
二通插装阀通过不同的盖板和各种先导阀组合，便可构成方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。下面我们分几点来看看。
1、插装阀构成压力控制阀
根据插装阀的工作原理当PAA1+PBA2 >PCA3+FS时，阀芯开启，油路A、B接通。插装阀C14，当电磁阀得电时，插装阀C14的C口直接通油箱，其C口压力为零。由此可知油路A、B接通，当A口的压力大于弹簧力的时候，系统压力油回油箱，所以此插装阀起溢流阀的作用，控制油缸径油口压力。
2、插装阀构成方向控制阀
由液压动作程序表可知，同时得电,来控制主油缸上行运动。当两者同时得电时插装阀C11、C13的C口通油箱PA>FS时,A、B口直接相通，油液可从A流向B口;当只有一个电磁阀得电时，主油缸下行运动。其中C13的PA<PB,阀芯开启，油液可从B流向A。此二处插装阀起到了单向阀的作用。
3、插装阀构成流量控制阀
在阀的顶盖上有阀芯升高限位装置通过调节限位装置的位置，便可调节阀口通流截面的大小，从而调节了流量。通过调节流量，可调节主油缸的下行速度。此插装阀作节流阀。
三、
插装阀在液压系统的简单应用，通过更为复杂的组合，可以实现更多的液压阀的功能。通过组合，插装阀可作为压力控制阀(顺序阀、减压阀)、流量控制阀(单向节流阀、节流阀)、方向控制阀(调速阀、液控单向阀、两位两通换向阀等)以及复合阀。

1、移架速度低已成为制约综采产量的-一个重要因素。为加快移架速度,在支架的液压系统中采用插装阀。插装式方向阀也是采用电磁阀作为先导阀，对主阀(锥阀进行先导控制,控制原理等同于电液操纵阀，但插装阀的通流能力(可达10000L/min以上大、响应快、工作可靠等突出优点，是管式阀*的，使其更适于在支架的电液控制系统中使用，而无需研制采用电磁先导控制的大流量主阀，既能满足使用要求,又可改善工作性能,提高通用化程度,从根本上解决由管式阀固有缺陷所产生的问题。
此外，采用插装阀设计支架液压系统还具有下列优势:
(1插装阀的优点十分适合支架的工况。液压支架的工况特点是:介质粘度低、工作压力高、流量大、工作环境恶劣、介质污染严重。插装阀的长处能得到充分发挥。
(2符合流体传动技术的发展趋势。为降低使用成本，消除环境污染，流体传动技术正向着使用纯水介质方向发展。液压支架是用同纯水性质比较接近的高水基乳化液作为工作介质，很有可能成为该技术发展成果的受益者,正趋向于采用纯水工作介质。由于水的粘度低，要求阀的密封性好,以提高系统的效率。插装阀采用锥面密封，具有优良的密封性能，更适于在纯水介质中工作，应作为纯水支架的阀种。
(3抗污染能力强、工作可靠。支架工作在采煤面，介质污染程度高，使阀芯磨损严重,缩短了阀的使用寿命，由此也导致了支架的各种故障，使工作可靠性降低，增加了维护时间，降低了工作面的生产率。插装阀的阀芯和阀套间无严格的配合要求，磨损轻，不易堵塞,也不会产生液压卡紧现象，在介质较脏时仍能保证支架液压系统正常、可靠地工作。
(4满足某些特殊工况的需要。如用于周期来压强烈的坚硬且难以冒落顶板的支撑式支架，在老顶突然来压时，立柱下腔控制阀中的安全阀，要通过很大的瞬时流量,普通安全阀的通流能力远不能满足通流要求，因而专门设计了充气式大流量安全阀，来适应这种工况。但该种阀的结构复杂，制造难度大，装配要求高,工作可靠性差，很难满足使用要求。而且，立柱下腔还要装设普通安全阀来适应正常工况的需要,这无疑会增加元件数量和制造成本。而采用插装式溢流阀，则能很容易解决这一难题,又会使系统简化。

REXROTH插装阀盖板1815500269

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2、工作原理分析
基于.上述分析,提出了用插装阀设计电液控制支架液压系统的设计思想和方案，其工作原理。该系统由电气和液压两部分组成,内储支架动作程序的微型计算机中央和支架控制器发出指令后，插装式方向阀中的电磁先导阀先动作,启闭相应的两通锥阀，接通或断开立柱或推移千斤顶的油路,使之按照-定顺序动作。立柱或推移千斤顶的工作状况由压力和位移传感器反馈到控制器，控制器根据反馈信号决定下一个动作。
由于中央控制器和支架控制器相互联网，故从中央控制器或各架的控制器都可以控制工作面任何--架支架的动作。
中央控制器的作用是控制和协调每台支架的控制器。此外，还能自动编程，修改系统参数,监测每台支架的工作状况,显示采煤机运行速度等。它可对支架的各个动作进行单独控制、顺序控制、成组控制和全自动控制。支架控制器通过插装式方向阀直接控制所在支架，同时将传感器采集的工况数据向其它支架和中央控制器发送。支架液压系统在接收到信号后，将完成下列动作过程:
(1升架立柱的动作由插装式方向阀8控制,当方向阀8中先导阀的电磁铁
1YA通电2YA断电时，该阀切换到左位,4个2通阀中的b和d的上腔通压力油,处于关闭状态,a和c的上腔通油箱,处于开启状态，泵站提供的压力液经2通阀c和液控单向阀，此时液控单向阀中的二位三通先导阀处于位置,工作同于普通单向阀中的2通阀进入立柱的下腔，立柱上腔的乳化液经方向阀8中的二通阀a回液，立柱伸出,实现升架。
立柱的无杆腔油路_上设有插装式液控单向阀和溢流阀组成的控制阀组，当顶梁接触顶板，立柱下腔的压力上升到泵站卸载压力时,液控单向阀关闭，支架达到初撑力;此后，随着顶板的下沉,使立柱下腔的压力上升到溢流阀的调定开启压力时，溢流阀开启卸载,立柱下腔的压力又降低，当立柱下腔的压力降低到溢流阀的闭合压力时，溢流阀又关闭。此后，将重复上述过程，使立柱下腔的压力在溢流阀的调定值附近变化，支架工作在恒阻支撑状态。由于插装阀的响应速度快，使立柱下腔压力变化小，支架的恒阻支撑性好,利于顶板的管理。
该系统在支架的升架过程中也实现了初撑、增阻和恒阻3个阶段，初撑力的大小由泵站压力决定,工作阻力的大小由溢流阀的调定压力决定。
(2降架当使插装式方向阀8中先导阀的电磁铁2YA通电,1YA断电时,该阀切换到右位,4个二通阀中的a和c的上腔通压力油，处于关闭状
态,b和d的上腔通油箱,处于开启状态，泵站提供的压力液经二通阀b进入立柱的上腔，同时将液控单向阀中的先导阀切换到右位，使其中二通阀的上腔通油箱,处于开启状态，立柱下腔的油液经液控单向阀中的二通阀回液，立柱缩回，实现降架。.降架结束后，将方向阀中先导阀置于图示中间阀位(1YA和2YA均断电，此时,4个二通阀的上腔均通压力油,处于关闭状态，立柱的两腔油路也均被封闭，支架停留在某一高度位置,准备移架。
(3推溜和移架推移千斤顶的动作由插装式方向阀9控制,当将方向阀中的先导阀置于右位(4YA通电,3YA断电和左位(3YA通电,4YA断电时时,分别控制着推移千斤顶活塞杆的伸出和缩回，实现推溜和移架。推移动作完成后，将先导阀置于中位断电,4个二通阀的上腔均通压力油,处于关闭状态，推移千斤顶的两腔油路均被封闭,推移动作停止。在接到新的指令后，支架将开始下一个动作循环。
当将方向阀中的电磁先导阀换成手动阀时，即能用插装阀设计现有手动控制方式支架的液压系统,以改善支架的工作性能、提高其工作可靠性。分析表明，用插装:阀设计的电液控制支架的液压系统，能满足支架的工作要求,基于同样的原理，可用插装阀设计出所有类型和型号的液压支架的液压系统

力士乐REXROTH插装阀，插装阀盖板，插装阀控制盖板：

力士乐REXROTH插装阀盖板：
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3、可行性分析
(1插装阀的性能特点适合液压支架的工况，能满足其使用要求。
(2现代支架液压系统中所使用的各种阀件的功能均可用相应的插装阀实现，用插装阀可设计所有类型和型号的电液控制支架的液压系统。
(3插装阀易于集成的优点，可使控制阀组的结构较为紧凑，便于安装。
(4已有成熟的电液控制系统和防爆型电液控制元件可供选用。
(5插装阀元件的生产已形成系列化和通用化，制造和使用成本相对较低。用插装阀设计和装配支架液压系统,在技术上无障碍,经济上可行。
4、
(1插装阀便于实现电液控制、通流能力大和响应快的优点尤其适应采用电液控制的液压支架的工况，用其设计的支架液压系统，性能*，能满足使用要求和快速移架的需要，利于实现通用化、系列化和标准化。
(2插装阀优良的密封性能,更适于在采用纯水介质的纯水支架中应用。
(3插装阀的抗污染能力强,在介质较脏时,不易堵塞,磨损较轻，可延长阀类元件的使用寿命，减少故障，提高支架液压系统的工作可靠性。
(4用插装阀设计电液控制支架的液压系统，顺应生产要求，符合综采工作面顶板支护技术和琉体传动技术的发展趋势,技术上无障碍，经济上可行,值得推广。