385叶滤机液压系统叠加阀集成块三维化设计

　　长期以来,液压集成块的设计基本上都是利用AutoCAD来完成的.这种设计方法主要依靠设计者的设计经验和空间想象力,设计工作变得极其复杂烦琐.本文结合385叶滤机液压系统设计实例,利用Pro/E三维设计的优点,对液压系统中需要空间想象来设计的集成块进行了实体化设计.这种设计方法不仅便于直观分析和参数改动,而且准确率大为提高.此外,设计出来的三维图可直接生成用于实际生产的二维CAD图,极大提高了设计效率.

　　1 原理图分析

　　目前,国内外绝大部分液压系统都采用集成式设计方法.液压集成块具有结构紧凑、元件密度高、占面积小、运用方便灵活、易于实现标准化等特点,因而在液压系统中得到广泛应用.385叶滤机液压系统采用了4组叠加阀控制4只液压缸(包括2只长行程缸,2只短行程缸),图1所示的液压系统只示出了控制阀组的一部分.4组叠加阀安装在一个集成块上,集成块上设有与油源相联接的进油口P、回油口T以及与各液压缸相连联接的油口.

　　2 集成块三维化设计

　　2.1 设计原则

　　液压集成块为三维六面体,集成块外部安装所需各种元件如液压阀、管接头、压力测点,压力表等^[1].集成块是安装元件的支承体.集成块内部有许多相互连通或相互交错的圆柱孔道,这些孔道与安装元件底面孔道相通构成液压系统某个回路.设计液压集成块,首先要满足液压系统的动作要求,其次要保证安装在集成块上元件装配合理,互不干涉,而最重要的是保证集成块内部孔道连通,无危险孔,工艺孔少.由于集成块内部孔道多,孔深不一,有的应该相通,有的却不能相通,且立体交叉,错综复杂,用二维图表示不直观.因此,本文将对集成块直接用三维图设计,确定集成块上液压油道在空间的位置,并检查管道的干涉情况.

　　液压集成块设计的难点在于其内部复杂孔道网络的设计.在总结现有设计经验的基础上,遵照如下设计原则^[2]进行:

　　1)液压集成块的孔道之间必须满足液压原理图所要求的通断关系,且不通孔之间的距离要大于所规定的最小壁厚;

　　2)尽量使工艺孔最短、最少;并避免出现斜孔;

　　3)设计中要考虑安装、操作和维修的方便性,保证液压阀在集成块上安装时不发生干涉,以及安装后手动操作液压元件具有足够的空间等.

　　2.2 集成块三维化设计

　　根据需要安装在集成块上的叠加阀的底面尺寸及俯视图、孔道尺寸、连接尺寸等,遵循上述设计原则,在Pro/ENGINEER平台上设计出集成块的立体图,如图2所示.

　　完成后,可以在打开“线框”键,或“隐藏线”键,查看其内部连接情况.关掉所有的基准显示以及3D注释,调节系统颜色,使其显示效果达到最好.图3为集成块的FRONT视角的“隐藏线”图,图4为其LEFT视角的“隐藏线”图.此外,在“着色”图中按住Ctrl键,勾选需要仔细观察的孔道,看其是否满足孔道的连通要求或出现了干涉.