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降低制造成本的液压阀块设计

作者: 浏览:22 时间:2022-11-17

    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。


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