集成阀块轻型化设计

　　1　引言

　　液压系统中有很多液压元件,这些元件将通过不同的方式连接起来。连接方式将对液压系统的性能、维修和使用产生很大的影响。目前对于板式液压元件广泛采用的是集成块式和叠加式的连接形式。这些连接形式结构紧凑、占地面积小,易于实现标准化、系列化,维修方便。但这些连接均是通过实体材料设计加工实现的,集成块具有较大的重量是不容忽视的问题,而且复杂系统的高集成化又势必需要很多工艺流道来实现,这又会产生压力损失、冲击及噪声等多方面的问题。这些问题对于某些特殊场合如船用环境的设备有着很大的影响。

　　液压集成阀块轻型化则针对上述问题通过研究、设计及试验试制找到了一条有效的解决途径。

　　2　集成阀块轻型化设计的特点

　　集成阀块轻型化设计不仅结构紧凑、体积小、标准化程度高、维修拆装方便,而且重量轻、流阻小、冲击小、噪声低。

　　3　集成阀块轻型化结构简介

　　液压集成阀块轻型化与传统液压集成阀块的主要区别体现在降低阀块的单位体积重量。传统液压集成阀块是在整体金属材料上进行钻孔加工建立流体的流道,而轻型化集成阀块是在中空的金属框架内通过钢管的焊接构建各阀件的流道,然后在框架内壁浇铸轻质材料以固定各液压管路并且增强阀块整体刚度。现以某液压回路为对象作具体说明。

　　这是一个由20个通径为20 mm的板式液压阀构成的3个并联支路的液压系统,一个主进油口,一个主回油口,3个执行机构的5个进出油口。阀组原理图见图1。

　　此阀组结构要求:只能在阀块的主投影面及2个侧投影面上安装板式液压阀,进出油口设在阀块的上下投影面,背面为壁挂式安装面。

　　为了操作方便,将每个支路的具有手操功能的电液换向阀及液压锁布置在正投影面上,从上至下排列;连接压力管路的截止阀、节流阀布置在右侧面,连接回油管路的截止阀、节流阀布置在左侧面,精心设计排列。液压阀件在3个安装平面上面积利用率达到85%,块体结构紧凑,布局合理,使用方便。

　　4　集成阀块轻型化工艺设计

　　工艺设计:根据阀块的布置图设计其各板面的零件图,由5个板面构建成阀块的金属框架,板面的材料首选热轧钢板;按液压原理图设计管路布置图,用冷轧无缝钢管连接各阀板的油口,设计管件零件图。阀块的外型图见图2。

　　加工:按阀块面板图进行机械加工,为控制阀件的安装精度及相关的位置度阀板须1次装夹完成镗孔加工。管件按管件零件图进行弯曲及焊接。