降低制造成本的液壓閥塊設(shè)計(jì)

    閥塊和閥組構(gòu)成了液壓控制閥組，其在液壓系統(tǒng)中的重要性已經(jīng)被越來越多的人所認(rèn)識(shí)，應(yīng)用范圍也越來越廣。液壓閥組的使用不僅可以簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝，而且有利于液壓系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，降低制造成本，提高精度和可靠性。

    然而，隨著液壓系統(tǒng)的日益復(fù)雜，液壓閥組的設(shè)計(jì)、制造和調(diào)試難度也隨之增加。如果設(shè)計(jì)考慮不周，會(huì)造成制造工藝復(fù)雜、加工成本增加、原材料浪費(fèi)、使用維護(hù)繁瑣等一系列問題。

一、液壓閥塊設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)原理

　　設(shè)計(jì)的原則是液壓閥塊油路符合液壓系統(tǒng)原理圖。在設(shè)計(jì)閥組之前，有必要確定油路的哪一部分可以集成。每個(gè)模塊中包含的組件數(shù)量應(yīng)該適中。過多的部件使閥塊體積龐大，難以設(shè)計(jì)和加工。組件太少，集成意義不大，導(dǎo)致材料浪費(fèi)。

  　閥組設(shè)計(jì)中油路應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，深孔、斜孔、工藝孔盡量減少。閥塊中的孔徑應(yīng)與流速相匹配。要特別注意保證通孔有足夠的流通面積，注意進(jìn)、出油口的方向和位置，應(yīng)與系統(tǒng)的整體布置和管道連接形式相匹配，并考慮安裝操作的工藝性，有垂直或水平安裝要求的部件安裝后必須滿足要求。對(duì)于工作中需要調(diào)整的部件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮操作和觀察的方便性。例如，溢流閥、速度控制閥等可調(diào)部件應(yīng)設(shè)置在調(diào)節(jié)手柄便于操作的位置。需要經(jīng)常維護(hù)的部件和關(guān)鍵部件，如比例閥和伺服閥，應(yīng)位于閥組上方或外部，以便于拆卸和組裝。此外，在閥組的設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量的壓力測(cè)量點(diǎn)，用于閥組調(diào)試。對(duì)于重量超過30公斤的閥塊，應(yīng)設(shè)置提升螺孔。但在滿足使用要求的前提下，閥塊的體積應(yīng)盡可能小。

2.尺寸標(biāo)記

 　閥塊設(shè)計(jì)時(shí)，閥門的一組尺寸應(yīng)自成一體，其安裝面上應(yīng)標(biāo)明基準(zhǔn)螺孔的位置，其他相關(guān)尺寸以基準(zhǔn)螺孔為準(zhǔn)。此外，在此視圖上應(yīng)標(biāo)記已安裝部件的油口代碼，同時(shí)應(yīng)標(biāo)記油口的尺寸和深度，便于通道的加工和驗(yàn)證。閥組應(yīng)采用裝配圖設(shè)計(jì)，以確保安裝后安裝的部件、管件和密封件不會(huì)相互干擾?？偝叽鐟?yīng)標(biāo)在裝配圖上。

3.渠道布局

 　在布置閥塊的節(jié)流孔時(shí)，首先要根據(jù)系統(tǒng)的整體布置確定各油口的朝向。相互連通的部件應(yīng)盡可能放置在相互垂直的相鄰表面上，以簡(jiǎn)化孔口布置。然后，先經(jīng)過主油路，再完成小直徑油路和控制油路。使用深孔流道時(shí)，必須考慮鉆頭的長(zhǎng)度和鉆孔過程中出現(xiàn)偏差的可能性。長(zhǎng)徑比一般應(yīng)小于1毫米。所有孔間距的確定應(yīng)保證壁厚有足夠的強(qiáng)度。對(duì)于中高壓系統(tǒng)，鑄鐵塊的壁厚應(yīng)大于5毫米，鋼的壁厚應(yīng)大于或等于3毫米。如果是深孔，還應(yīng)考慮鉆頭在允許范圍內(nèi)的偏差，適當(dāng)加大孔距。此外，檢查部件的安裝螺孔是否與其他通道連接。

4.加工精度

 　安裝在液壓閥塊上的閥門和法蘭的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.4，端部管接頭密封面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra3.2，此外，管接頭螺孔與其外接合面的垂直度公差應(yīng)至少為8級(jí)。閥塊上的所有螺孔都要有加工精度要求，一般為7H。螺紋插裝閥安裝孔的加工精度應(yīng)滿足產(chǎn)品樣品的要求，插裝閥安裝孔的粗糙度為Ra0.8，此外還要求尺寸公差和形位公差要求。O形環(huán)槽的表面粗糙度為Ra3.2，一般流道的表面粗糙度為Ra12.5。

5.材料選擇

 　高壓閥塊應(yīng)用35鍛鋼，一般閥塊用A3鋼。氣割從板材上切割閥塊材料時(shí)，應(yīng)有足夠的加工余量。加工前應(yīng)鍛造閥塊毛坯。

二、耐壓試驗(yàn)

 　液壓閥塊的試驗(yàn)壓力是根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力Ps來選擇的，如表l所示，在壓力試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)逐步增加壓力。達(dá)到試驗(yàn)壓力后，應(yīng)保持壓力5~10分鐘，所有連接面應(yīng)無泄漏?？紤]到試驗(yàn)臺(tái)或液壓系統(tǒng)的部件為常規(guī)部件，試驗(yàn)壓力一般不超過31.5 MPa。