插装阀在机械系统中的前景

采掘机械是煤矿生产中的主要设备，其工作性能的好坏，可靠性的高低在很大程度上决定着煤矿的生产效率和效益，而采掘机械中又使用了较多的液压传动系统来实现相应的功能和动作，所以，液压系统的工作性能和可靠性对机器效能的发挥起着很大的制约作用。由于采掘机械是工作在井下，工作环境恶劣，维修条件十分有限，设备上下井也很不方便，而且装机功率较大，要求机器及液压系统应具备高的工作可靠性和效率、较小的体积、较强的抗污染能力。目前使用的采掘机械均是以管式阀为控制元件来组成液压系统，而管式阀存在着通流能力差、流动阻力大、抗污染能力差、泄漏量大、结构复杂、制造精度要求高、制造难度大、通用性差等固有缺陷、导致液压系统的压力损失大、容积效率低、元件磨损快、故障率高、工作可靠性差，制造、使用和维护成本高，严重阻碍了机器设备工作性能的发挥和可靠性的提高。

作为控制元件的液压阀是液压系统的核心，对整个系统的工作性能起着决定性的作用。若能用具备优异性能的阀类元件取代现有的管式阀组成液压系统，必将会对改善液压系统的工作性能，提高其工作可靠性等起到重要作用。

插装阀又称逻辑阀，是近几十年来出现的一种新型液压控制元件。它是以锥阀作为基本单元，插装在不同的阀壳内，用各种类型的先导阀控制其动作，实现方向、压力和流量的控制，可组成各种功能的液压系统。插装阀的优点：

(1)通流能力大、流动阻力小。插装阀的最大通径可达200—250 mm。其通过流量可达10 000 L／min以上，远远超过普通的管式阀。由于阀通径大，通道曲折少，各阀之间的连接通道短，所以流体的流动阻力小，用其组成的液压系统的压力损失会显著减少，在中高压系统中此优点表现得更加明显。

(2)密封性能好。由于采用锥阀作为基本单元，工作时基本无内泄，在低粘度介质中使用，优势更加突出。所以用插装阀组成的液压系统具有较高的容积效率，特别适合于在低粘度介质(如乳化液、纯水等)中工作。

(3)对液体污染不敏感，工作可靠。用其组成的系统特别适合在污染严重的恶劣环境下工作。

(4)阀芯质量轻、行程短、阻力小、动作灵敏、反应快，用其组成的系统可满足快速动作(如快速移架)的要求。

(5)易于集成。系统中的所有阀均可装在一个阀块(壳)内，实现高度集成化，可大大缩小液压系统的体积。这对作业空间受限，要求机器结构紧凑，体积小的机器特别适合。

(6)易于实现自动控制。目前越来越多的液压系统使用电液比例阀作为先导控制阀，所以该阀很容易实现各种自动控制，且可综合这2种阀的优点。

(7)节能。因插装阀多是采用先导控制，所需控制流量很小。又由于很多控制是采用内控的方式，因而消耗的能量也较少。

(8)结构简单，加工容易，一阀多能，易于实现元件和系统的“三化”，可降低制造、使用和维护成本。

对比分析可知，插装阀的诸多优点特别适合于煤矿采掘机械液压系统的工况、工作条件和工作要求，因而在采掘机械液压系统中有着良好的应用前景和效果，现分别讨论。

2 液压支架

液压支架是由金属构件(顶梁、底座等)和液压元件(阀、缸等)组成的，以高压乳化液为动力的一种支护设备。其工作条件为工作压力高、流量大、介质粘度低、污染严重。为提高生产率，要求能实现快速移架和强力支撑，这就要求液压元件特别是液压阀能在高压大流量下工作，动作要灵敏，且要具有良好的密封性能和抗污染能力。同管式阀相比，插装阀更加适应这些要求。若用其取代管式阀，必将会对改善支架的工作性能，提高其工作可靠性和效率等方面起到积极作用。另外，采用插装阀还能满足某些特殊工况的需要，如用于周期来压强烈的坚硬难冒顶板的支撑式支架，当老顶突然来压时，立柱下腔的安全阀要通过很大的瞬间流量，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。但这种大流量安全阀的结构复杂，制造难度大，装配要求高，工作性能和可靠性差，很难满足使用要求，而采用通流能力强、动作灵敏工作可靠的插装式溢流阀，则很容易解决此难题为提高生产率，目前液压支架正向快速移架、成组移架、程序控制、自动控制等方向发展，采用电液压英才网用心专注、服务专业

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