降低制造成本的液压阀块设计

    阀块和阀组构成了液压控制阀组，其在液压系统中的重要性已经被越来越多的人所认识，应用范围也越来越广。液压阀组的使用不仅可以简化液压系统的设计和安装，而且有利于液压系统的集成化和标准化，降低制造成本，提高精度和可靠性。

    然而，随着液压系统的日益复杂，液压阀组的设计、制造和调试难度也随之增加。如果设计考虑不周，会造成制造工艺复杂、加工成本增加、原材料浪费、使用维护繁琐等一系列问题。

一、液压阀块设计

1.设计原理

　　设计的原则是液压阀块油路符合液压系统原理图。在设计阀组之前，有必要确定油路的哪一部分可以集成。每个模块中包含的组件数量应该适中。过多的部件使阀块体积庞大，难以设计和加工。组件太少，集成意义不大，导致材料浪费。

  　阀组设计中油路应尽量简洁，深孔、斜孔、工艺孔尽量减少。阀块中的孔径应与流速相匹配。要特别注意保证通孔有足够的流通面积，注意进、出油口的方向和位置，应与系统的整体布置和管道连接形式相匹配，并考虑安装操作的工艺性，有垂直或水平安装要求的部件安装后必须满足要求。对于工作中需要调整的部件，设计时应考虑操作和观察的方便性。例如，溢流阀、速度控制阀等可调部件应设置在调节手柄便于操作的位置。需要经常维护的部件和关键部件，如比例阀和伺服阀，应位于阀组上方或外部，以便于拆卸和组装。此外，在阀组的设计中应设置足够数量的压力测量点，用于阀组调试。对于重量超过30公斤的阀块，应设置提升螺孔。但在满足使用要求的前提下，阀块的体积应尽可能小。

2.尺寸标记

 　阀块设计时，阀门的一组尺寸应自成一体，其安装面上应标明基准螺孔的位置，其他相关尺寸以基准螺孔为准。此外，在此视图上应标记已安装部件的油口代码，同时应标记油口的尺寸和深度，便于通道的加工和验证。阀组应采用装配图设计，以确保安装后安装的部件、管件和密封件不会相互干扰。总尺寸应标在装配图上。

3.渠道布局

 　在布置阀块的节流孔时，首先要根据系统的整体布置确定各油口的朝向。相互连通的部件应尽可能放置在相互垂直的相邻表面上，以简化孔口布置。然后，先经过主油路，再完成小直径油路和控制油路。使用深孔流道时，必须考虑钻头的长度和钻孔过程中出现偏差的可能性。长径比一般应小于1毫米。所有孔间距的确定应保证壁厚有足够的强度。对于中高压系统，铸铁块的壁厚应大于5毫米，钢的壁厚应大于或等于3毫米。如果是深孔，还应考虑钻头在允许范围内的偏差，适当加大孔距。此外，检查部件的安装螺孔是否与其他通道连接。

4.加工精度

 　安装在液压阀块上的阀门和法兰的表面粗糙度应达到Ra0.4，端部管接头密封面的表面粗糙度应达到Ra3.2，此外，管接头螺孔与其外接合面的垂直度公差应至少为8级。阀块上的所有螺孔都要有加工精度要求，一般为7H。螺纹插装阀安装孔的加工精度应满足产品样品的要求，插装阀安装孔的粗糙度为Ra0.8，此外还要求尺寸公差和形位公差要求。O形环槽的表面粗糙度为Ra3.2，一般流道的表面粗糙度为Ra12.5。

5.材料选择

 　高压阀块应用35锻钢，一般阀块用A3钢。气割从板材上切割阀块材料时，应有足够的加工余量。加工前应锻造阀块毛坯。

二、耐压试验

 　液压阀块的试验压力是根据系统的工作压力Ps来选择的，如表l所示，在压力试验时，应逐步增加压力。达到试验压力后，应保持压力5~10分钟，所有连接面应无泄漏。考虑到试验台或液压系统的部件为常规部件，试验压力一般不超过31.5 MPa。