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逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

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逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

逻辑阀用于合适的组合中可以为许多常见的插装阀应用提供各种灵活的设计解决方案。一些应用中流量和压力可能超过了一般的插装阀的限制值,它们则为系统设计师提供了在这类应用中采用插装阀技术的优势。实际上,逻辑阀就是由小型先导设备控制的大流量座阀或滑阀元件。它们可以用于控制流量、压力或方向,并且在用于合适的安排中时可以执行多任务控制功能。逻辑阀有很多种替换产品,有助于减小集成阀块系统的规模,降低其成本及复杂性。

逻辑阀分为两种基本类型:座阀型和滑阀型。

逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

座阀型:座阀型逻辑阀带有 3 个端口,为2 路开/关阀门,在端口 1 和端口2 间转换流体方向。座阀阀芯的开/关操作通过控制阀门端口 3 处的先导油来完成。小流量电磁阀或先导式阀门是达到这一目的的理想控件。一般有排放打开式和先导闭合式座阀型逻辑阀。

逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

排放打开式逻辑阀

排放打开式逻辑阀主要用于单向流量转换应用中。排放打开式逻辑阀中的提升阀为偏置到闭合状态的弹簧。根据所选的选件,逻辑元件运作所需的先导油源由工作端口 1 或 2 的直接压力在内部生成。端口 3 处排放先导油从而打开阀门,流体根据偏置弹簧设置在端口 1和端口 2 间流动。阻断端口 3 的先导会使阀门闭合。闭合后,2:1 的提升设计泄漏量少,提供了良好的密封。由于先导源在阀门内部产生,排放打开式逻辑阀门最适用于单向应用。

逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

先导闭合式逻辑阀

先导闭合式逻辑元件主要用于双向流量转换应用中。先导闭合式逻辑阀中的座阀阀芯被偏执弹簧保持在闭锁的状态。若端口 3 处无先导信号,一旦其中一个工作端口的压力达到了偏置弹簧设置,阀门就会打开,使流体在工作端口 1 和 2 间任意方向流动。在阀门的端口 3 处施加足够的外部先导力就可以闭合座阀阀芯,使端口 1和端口 2 间的密封泄漏减少。

逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

滑阀型

滑阀型逻辑阀也可以用于方向转换,但一般情况下,它们用于调节应用中控制流量或调节压力。实际上,任何压力或流量控制功能都可以通过一个滑阀型逻辑阀实现,包括限制或节流控制、溢流、减压、顺序和卸载。这类逻辑阀中的阀芯为平衡设计;工作端口(端口 1)和先导端口(端口 3)的阀芯区相同 (1:1)。阀芯通过弹簧使其处于偏置状态。根据选定的阀门,端口 3 处排放先导造成失衡状态,从而使阀门阀芯调成开启或关闭。阀芯设计使得阀门处于十分稳定的状态,这是因为打开和闭合阀门的作用力处于平衡状态。

逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

限制流量调节器

常开滑阀型逻辑元件可与外部孔口或阀门配合使用,作为补偿器调节流量。常开阀芯用作限制补偿器可以感应孔口或阀门处的上游和下游压力。阀芯调成闭合状态来保持控制设备的压降始终等于偏置弹簧的弹簧力,从而不管上游或下游压力如何变化都能保持稳定流速。

逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

优先 / 旁路流量调节器:

带有常闭阀芯的逻辑阀可用作优先或旁路补偿器。这种情况下,将阀芯调成打开状态,以在控制孔口或阀门处保持稳定压力,从而不管上游或下游压力如何变化都可以稳定优先流量。在优先流量控制中,多余的流量在压力值为负载压力加上偏执弹簧力下旁通回油箱。

逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

压力控件

滑阀型逻辑阀可用作高压流体控制应用中的主级阀芯,逻辑阀处理大流量,而小先导阀则控制逻辑阀阀芯的操作。提供常开和常闭阀芯选件,真正实现所有的压力控制功能。在压力控制应用中使用时,将逻辑阀阀芯调成打开或闭合来保持连通端口 3 的先导阀的压力设置。压力控制应用需要在控制端口(端口 1 或 2)和先导端口(端口 3)间建立先导连接。为了简化设计,滑阀型逻辑阀,带有内部先导选件,有助于减少所需的连接次数。在阀块系统中应用时,内部先导选件通过减少阀块组中的构造钻孔数量,有助于简化阀块设计。通过将多个先导阀与同一逻辑元件相连通,一个逻辑阀即可执行多重功能,如溢流、泵卸载和压力补偿。

逻辑元件阀的工作原理和应用——常用的逻辑阀以及组合

 

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