成单元回路及液压控制系统 。油液流经块体内油道
孔的压力损失与块体的油道孔的孔径尺寸、
形状以
及光滑度有关 。通油道孔过小 ,拐道多 ,内表面粗
糙 ,压力损失就较大 。油道孔径过大 ,压力损失可减
小 ,但会造成块体形状增大 。所以 ,设计块体内油道
时 ,应尽量缩短油道长度 ,减小拐弯 ,合理确定油道
孔的通截面积 。
在布置阀块孔道时 ,首先根据系统的总体布置
确定各油口的方位 ,互相沟通的元件应尽量置于 2
个互相垂直的相邻面上 ,以简化孔道布置 。然后 ,先
走通主回路 ,再完成小通径的油路和控制油路。
块体内油道孔径的确定 :
由
Q
=
Av
=
π
4
d
2
v
,得油道孔径
d
=
4
Q
π
v
= 4
16
Q
v
(1)
式中
Q
—
——流经油道孔的流量 ,L
Πmin ;
v
—
——油道孔中允许速度 ,m
Πs。
对于压力油孔 ,取
v
= 2
15～5 mΠs(系统压力高 ,
管路短 ,油液黏度低时取大值 ,反之取小值) 。吸油
管道取 0
15 ～115 mΠs ,回油管道取 115 ～2 mΠs。
油道孔壁厚
δ=
pd
2[σ]
(2)
[σ] =
σ
b
n
(3)
式中
p
—
——最大工作压力 ,MPa ;
[σ] —
——块体材料的许用应力 ,MPa ;
σ
b
—
—
—块体材料的抗拉强度 ,MPa ;
n
—
——安全系数 。
对于钢管
p
< 7 MPa ,取
n
= 8 ;
p
< 17
15 MPa ,取
n
= 6 ;
p
> 17
15 MPa ,取
n
= 4 。
阀体内设有公共压力油孔 P、
公共回油孔 O、
公
共泄漏油孔 L 及 4 个螺栓孔 ,用以联系各个单元回
路 ,从而构成所需要的液压控制系统 。
(1) 压力油孔 P 孔 P 是
Z
坐标方向通孔 ,油泵
输出的油液经调压后进入公共压力油孔 P 作为各个
单元回路压力的共用油源 。
(2) 公共回油孔 O 孔 O 是
Z
坐标方向通孔 ,
各单元回路的回油均经过公用回油孔 O 流回油箱 。
(3) 公共泄漏油孔 L 孔 L 是
Z
坐标方向通孔 ,
单元回路中 ,凡是带有外泄漏的元件 (减压阀类 、
顺
序阀类以及换向阀类) 的外泄漏孔 ,均与块体的公用
泄漏油孔 L 连通 。
公用孔的
X
坐标
X
P
、
X
O
、
X
L
与换向阀的阀孔
P、
O 、
L 的位置有关 。
公用压力油孔 P ,公用回油孔 O 的坐标
y
P
、
y
O
,
主要与溢流阀的进 、
出口位置有关 ,应使 P、
Q 与溢
流阀进 、
出油口连通方便 ,公用孔在阀块体上的坐标
位置及孔径应保持不变 。
螺栓孔是位于块体 4 个角上的 4 个沿
Z
坐标
方向的通孔 ,用以把中间阀块固定在底座与上盖之
间构成液压控制系统 。
油道孔及其他辅助油孔包括与元件相连通的油
道孔 、
输出油孔 、
测压点 、
辅助油孔及固定元件螺钉
孔管 。
2 . 3
材料设计
阀块的材料可选用球墨铸铁 ,Q235 - A ,35 钢 ,
45 钢或铝合金 。原则上选球墨铸铁为好 。因为它
的加工性能较好 ,尤其对深孔加工更有利 。但球墨
铸铁内部不要有疏松 ,以防止压力油作用下发生渗
漏 ,故不适用于高压场合 ,一般阀块采用 35 钢 。
2 . 4
精度设计
阀块上安装阀 , 其法兰的表面粗糙度应达到
R
a
= 0
18 ,末端管接头的密封面的粗糙度应达到
R
a
= 3
12。末端接头的螺孔与其外贴合面之间的垂直
度允许差至少应为 8 级 。所有螺孔均有加工精度要
求 ,一般选 7H。阀块上的 O 形密封圈沟槽的表面粗
糙度
R
a
= 3
12 ,一般油道孔的内表面粗糙度
R
a
=
12
15 ,插装阀安装孔的粗糙度
R
a
= 0
18。还要有尺
寸公差和形位公差要求 ,阀块上结合表面不能有划
痕 ,要有去毛刺 、
清洗等技术要求 。
3
设计结果
由以上的设计思路得出所需要的阀块尺寸。集
成阀块的设计使液压系统的安装布局更加合理 ,维
护更加方便 ,运行更加可靠 。减少了液压泵测试系
统中的联接管路 ,提高集成化程度 ,便于系统维护和
管理 。
参考文献
:
[1 ]
陈启松
.
液压传动与控制手册
[ K] .
上海
:
上海科学技术出版社
,
2006.
[ 2 ]
张平格
.
液压传动与控制
[M] .
北京
:
冶金工业出版社
,2004.
作者简介
:
王春梅
(1981 - ) ,
重庆垫江人
,
讲师
,
硕士学位
,2007
年毕业于河北工程大学液压传动与控制专业
,
现在贵州师范大学机
电学院从事教学与科研工作
,
发表论文
5
篇
.
收稿日期
:2008
2
04
2
07
—
1
4
—
第 29 卷第 9 期 液压集成阀块的设计 ———王春梅 ,等 Vol
129No19