液压阀块是液压系统无管化连接方式的一种常用方法(又称插装阀),它不仅能简化液压系统的设计和安装,而且便于实现液压系统的集成化和标准化。本文归纳了液压阀块设计的一些要点及几个新的设计思路,包括基于计算机辅助设计的插装阀的设计。由此,简化了设计过程,有利于提高系统的设计精度和系统的可靠性。

针对液压集成阀块内部孔网布局优化问题,建立以孔道路径长度和压力损失为目标的优化模型。结合液压集成阀块的结构特点提出了一种基于直角Steiner最小树结构的多端点布孔优化层分配连通算法,将三维孔网路径优化问题转换为平面端点集路径连通优化问题。先基于各端点空间坐标进行布孔层分配,再将各布孔层合并至同一平面内通过求解平面内最小Steiner树来达到孔网路径优化目的。在求解直角Steiner最小树时以Kruskal算法为基础构建了一种RSMT求解算法,随后将求解的RSMT各边匹配至端点对应的布孔层得出优化后的整体孔网连通路径。实例验证结果表明层分配连通算法可快速有效地进行阀块多端点连通布孔优化设计。

文章以流体力学为基础，使用SolidWorks Flow Simulation对液压阀块模型的油道交叉点的局部压力损失情况进行分析，通过加载实际使用中的边界条件来获得该阀块的稳态数据，从而对不同的方案进行比较选出最优方案。

在液压系统设计中,因为用阀块安装方式代替管路实现元件间连接,可以大幅度地减少系统装配工作量、减少泄漏机率及系统所占空间、提高系统效率,所以得到了广泛应用。目前的液压阀块CAD系统大部分是二维的,无法满足设计人员方便直观的需求。为了解决该问题,本文基于SolidWorks软件,设计了液压阀块三维CAD系统,利用SolidWorks软件中OLE技术,以特征为桥梁,开发建立了液压阀块设计平台,该系统具有良好的通用性。

针对微粒群算法作用力规则的不足,提出改进混合作用力微粒群(IHFPSO)算法。采用阶段性搜索策略,将算法的搜索过程分为前期和后期2个搜索阶段:在前期搜索阶段,微粒在其他微粒的引斥力作用下进行最优搜索,以保持种群多样性;在后期搜索阶段,微粒在双引力及引力提供的加速度的共同作用下向最优解收敛,以提高局部搜索能力。将所提出的IHFPSO算法应用于液压阀块加工车间调度问题,利用矩阵变量来处理约束条件,给出一种基于矩阵的微粒编码、解码方法。通过液压阀块加工车间调度优化实例,将IHFPSO算法与微粒群算法、中值导向微粒群算法、扩展微粒群算法、多作用力微粒群算法进行对比,验证提出的IHFPSO算法结果最优,实现液压阀块加工车间调度优化。

液压系统越来越多的采用液压阀块,液压阀块设计完成后,合理的工艺孔封堵方式在很大程度上影响着液压阀块的整体性能。对采用膨胀堵头与传统封堵方式进行对比,提出膨胀堵头的选用使液压阀块设计更为紧凑、合理,提高了液压阀块的性能。

为了研究负重型外骨骼液压动力单元温升及噪声过大的问题,利用ANSYS Fluent软件对负重型外骨骼液压阀块内部流道主要组成部分Z型流道和交叉流道进行计算流体动力学仿真,分别设计了5组不同尺寸的仿真试验,分析不同流道尺寸下流体速度稳定性与压力损失变化情况.仿真试验表明,对于流道直径为5 mm的外骨骼动力单元液压阀块交叉流道压力损失随着进出口流道偏心距的增大而增大,流体速度在偏心距为1.25 mm时稳定性最好;Z型流道压力损失在进出口流道之间的距离为17 mm时达到最小,流体速度随着该距离的增大其稳定性上升.优化过后的样机试验表明,液压阀块最大温度下降了3.3℃,最大噪声下降了7.6 dB.

归纳了液压阀块设计、制造和调试过程中的一些要点,简化了系统的安装,有利于提高液压系统的精度和可靠性.

针对轻轨换轮架及其轮胎的特殊性 设计了轻轨专用拆轮台设备 以方便、高效、安全拆卸轮胎.系统采用了PLC 控制液压系统的方式 在液压系统中采用了液压阀块控制模式 使系统结构紧凑、安装维护方便.该设备已投入正常使用.

通过对液压阀块的三维网格划分，结合液压阀块机械加工的工艺特点，本文提出了基于李氏迷宫算法的液压阀块孔道自动布局的设计方法，并进行了初步的软件实现。应用结果表明，将李氏迷宫算法移植于液压阀块CAD之中是完全可行的。