Pro／Engineer在液压阀块设计中的应用.pdf

2 0 0 7年 1月 第 3 5 卷第 1 期 机床与液压 MACHI NE TOOL ＆ HYDRAUL I CS V0 1 ． 3 5 No ． 1 J a n u a r y 2 0 0 7 P r o ／ E n g i n e e r 在液压阀块设计中的应用 曹铭，曾良才， 李金良， 张小明 武汉科技大学机械 自动化学院， 湖北武汉4 3 0 0 8 1 摘要阐述了液压阀块的设计步骤，着重叙述了应用 P r o ／ E n g i n e e r 软件设计液压阀块的方法及其优越性。结合某钢厂 粗轧机液压系统设计项 目， 运用该软件，提高了工作效率，有效减少液压阀块孔道之间的干涉和工艺孔问题。 关键词 液压阀块；P r o ／ E n g i n e e r ；模块 中豳分类号T H1 3 7 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 0 7 1 2 2 1 2 Ap p l i c a t i o n o f t h e P r o ／ En g ／ ．n e e r i n Hy d r a u l i c Va l v e Bl o c k De s i g n CA O Mi n g ，Z E NG L i a n g c a i ，L I J i n l i a n g，Z HANG Xi a o mi n g C o ll e g e o f M a c h i n e a n d A u t o m a t i o n ， Wu h a n U n i v e r s it y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， Wu h an H u b e i 4 3 0 0 8 1 ，C hi n a Ab s t r a c t P r o c e d u r e o f t h e v a l v e b l o c k d e s i g n a n d t h e a p p l i c a ti o n o f t h e P r o ／ E n gi n e e r s o f t w a r e i n t h e d e s i g n h y d r a u l i c v al v e b l ock w a s e l a b o r a t e d ． I n ． a c c o r d i n g t o t h e s t e e l mi l l a c t u al p m j e c t ， t h e s o f twa r e w a s u t i l i z e d and t h e w o r k i n g e ff i c i e n c y w a s i m p r o v e d ．T h e i n - t e r f e r e n c e o f t h e h y d r a u l i c v alv e b l ock p i p e l i n e a n d t h e q u e s t i o n o f t h e c r a f t h o l e we r e e ff e c t i v e l y r e d u c e d ． Ke y wo r d sHy d r a u l i c v alv e b l o c k；P lm／ En n e e f ；Mo d u l e 0引言 液压阀块在液压系统中的重要性已被越来越多的 人们所认识 ，其应用范围也越来越广泛。然而，一般 的液压集成阀块都具有密集而复杂的立体孑 L 道系统 ， 其设计和加工是一项非常繁琐而又极易出错的工作。 在如今 ，计算机辅助设计在液压系统设计上的应用 已 越来越广泛，尤其是在二维工程图的绘制方面，极大 地提高了工作的效率，而三维设计在液压系统设计中 的应用却没有二维设计应用得广泛。本文结合某钢厂 粗轧液压系统改造项 目，利用三维软件 P r o ／ E n g i n e e r 来设计液压阀块 ，并取得了良好的效果。 1 液压阀块的一般设计步骤 设计液压 阀块 的一 般步骤如图 1所示，从 图 1中可 以看 出，液压 阀块设计 ，首先根据 厂 家的要求画出液压阀块 的6个视 图，这对设计 人员的空间想象能力 有 较高的要求，对于简单 的油路 尚可 ，如果油路 稍微 复 杂，就 易 出错。 而在打工艺孔、走 油路 这一步骤 中，以往设 计 人员所 用 的二维 软件 ， 设计周期 长，容易考虑 不全，当阀块某个油路 和工 艺孔需 要 修改 时， 根据厂家提供的系统要求， 进行液压 回路 的元件选定 ● 设计画 出液压阀块的 六个视图 估计 ● 根据厂家要求 ，计划 阀在 阀块 的大致位置 根据液压回路原理 图走油路 打工艺孔 ● 草 图进行校正， 确定最后阀块 ， 和工艺孔的位置、大小、深度 ● 对 阀块进行校验 ● 画阀块的装配图 图 1 液压阀块设计步骤 任务量相当大，多做了一些重复性工作，这样浪费了 设计时间。而运用 P r o ／ E软件，在三维环境中可以方 便地修改设计人员认为不合理的尺寸，修改后的实体 模型可以很迅速的反映出改变后的效果。 2 P r o ／ E N G I N E E R软件简介 P ro ／ E N G I N E E R软件是美国 P T C公司推出的工程 设计软件，简称 P r o ／ E 。该软件具有造型设计 、零件 设计、装配设计、 二维工程图制作、 结构分析和运动 仿真等功能。行为建模器 、机械设计技术和包络简体 技术，加上其它新模块，以及一种经过改进的 “ 专 为 Wi n d o w s 环境设计”的图形用户界面，使 P ro ／ E成 为历史上优秀的软件之一。P ro ／ E推出很多版本，本 文所运用的是 P r c d E 2 0 0 1 版本，它共有六大主模块 1 工业设计 C A I D 模块； 2 机械设计 C A D 模 块； 3 功能仿真 C A E 模块 ； 4 制造 C A M 模块； 5 数据管理 P D M 模块； 6 数据交换 G e o m e t r y T r a n s l a t o r 模块。而其中运用在液压阀块设计 中最多 的模块是机械设计模块。 3 P r o ／ E软件在液压阀块设计中的运用 在某钢厂粗轧系 统液压改造线路中实 际油路中有如图 2所 示的液压回路，所用 的 阀种 类 多、数 量 大。其 设 计 要 求 如 下 1 油路 P 、T 口都必须布置在阀块 底部 ； 2 4个换向 阀都采用板式连接 ， 前都必须布置在阀块 的顶面； 3 测压接 头必须 布 置在 前端 图2 液压回路 面； 4 其它阀不可布置在阀块的底部； 5 阀块 整体重量不超过 5 0 0 k g 。从要求可 以得出，液压阀块 维普资讯 2 2 2 机床与液压 第 3 5卷 内含为数众多的、形态尺寸各异的光孔、螺纹孔等， 而且只有运用三维几何造型软件建造阀块孔道体系的 实体模型， 才能够最充分地表现它的复杂的内、外立 体形状 ，从不同的角度和在任意的剖面上，自动生成 多个视图和剖面图，自动判断任意空间上的点是在实 体模型的外部还是内部，以便于设计者形象地进行孔 系干涉校验。根据要求在 P r o ／ E软件中设计液压阀块 具体步骤如下 1 根据油路要求确定各阀最大尺寸，并估计 阀块的尺寸，在 P r o ／ E软件中绘出阀块的外形实体， 省去了画液压阀块的 6 个视图工作。 2 根据要求在阀块实体上布置阀的位置和走油 路 打工艺孔 ，在这一步过程中，设计人员的油路 可以清晰的从 P m ／ E软件实体模型中反映出来 ，阀块 中油路之间的距离、深度都可以从图中表达出来，有 效避免了各油孔之间相互干涉。 3 针对原理图，在实体上核对 阀的位置和工 艺孔的深度 、位置 、大小。由于 P r o ／ E有方便的三维 视角，可以从各个不同的侧面查看阀块上工艺孔的定 位尺寸和定形尺寸 ，以及油路的干涉问题。如果发现 问题可以及时修改 ，而且很容易的进行重绘。真正做 到了所见即所得 的效果。最后形成 的实体如图 3所 示 ，可以满足厂家对阀块的要求。 图 3阀块 4 在修改正确后 ，利用 P r o ／ E软件的三维视 图生成二维视图功能，快速、方便的完成该油路液压 阀块的设计任务。而且可以在二维软件修改不合习惯 的尺寸 。 从以上步骤可以看出，采用 P r o ／ E软件有几个优 点 1 采用三维参数化 P m ／ E软件进行设计，使 形体转换为可视、可分析、可修改、可进一步模拟加 工的实体模型，以便设计人员能尽可能在设计阶段发 现问题 ，从而能够摆脱繁重的绘图工作，把主要精力 放在对功能结构、原理等方面的分析和思考上，保证 设计质量 ，提高设计的效率，避免产生废品。 2 可 以对实体模型进行不同视点的观察，使阀体孔系的正 确性检查变得直观可靠，对装配体进行干涉检查，提 高一次性设计的成功率。 3 设计人员能轻松地重新 构造 自己的零件模型，并自动地更新二维工程图。 4结论 液压阀块设计一直是液压行业设计中的难点，倍 受广大液压设计者的关注。P m ／ E软件功能强大，结 构合理 ，操作简便 ，对设计和分析液压阀块提供良好 了途径。从某钢厂实际运用 P m／ E软件设计 阀块来 看 ，该方法提高了液压阀块的精度和可靠性，降低了 制造成本。 参考文献 【 1 】 高秀华．机械三维动态设计仿真技术一 P r o ／ E N G I N E E R 和 P D D ／ ME c HA N l c A应用 [ M] ．北京化学工业出版 社，2 0 0 3 ． 【 2 】 陈奎生．液压与气压传动 [ M]． 武汉武汉理工大 学出版社， 2 0 0 1 ． 【 3 】 炊海春．P m ／ E N G I N E E R从零件到整机 [ M] ．北京 人民邮电出版社，2 0 0 3 ． 【 4 】钟廷修．液压 C A D技术 [ J ] ．液压与气动，1 9 9 8 1 ． 【 5 】章一鸣．计算机辅助机械设计 [ M] ．北京 北京理工 大学出版社，1 9 9 0 ． 作者简介曹铭 1 9 8 0 一 ，男，硕士研究生，主要从 事电液伺服控制及智能控制机构、 计算机应用的研究工作。 电 话 0 2 7 8 6 5 3 6 7 5 0 ．Em a i l w u s t p o s t g r a d u a t e t o m． c ornO 收稿 日期 2 0 0 51 2 0 6 上接第2 2 0页 结果是相吻合的，所 以合理的低风速有利于降低能 耗，减少烟丝的破损。 参考文献 【 1 】黄标．气力输送在卷烟工业中的应用 [ M] ．北京轻 工业出版社 ，1 9 8 6 ． 【 2 】蒋凯二．卷烟机送丝方案的探讨 [ J ] ．烟草科技， 1 9 9 4 2 ． 【 3 】陈良元．不同送丝方式与烟丝质量关系的研究 [ J ]。 烟草科技，1 9 9 9 3 。 【 4 】杨煜文， 赵宏洲。制丝线烟丝贮存与风送配置的改造 [ J ]。烟草科技 ，2 0 0 2 1 ． 【 5 】张远君，王慧玉 ， 张振鹏．两相流体动力学 [ M] ．北 京北京航空工业出版社，1 9 8 7 ． 【 6 】刘涛，杨凤鹏．精通 A N S Y S[ M] ．北京清华大学 出版社，2 0 0 2 ． 作者简介周晖 1 9 7 2 一 ，男 ，硕士，讲师，研究 方向为机械系统现代设计理论，Ema i l z h o u h u i d e 一 1 6 3 ． c o rn。 收稿 日期 2 o o 51 1 2 8 维普资讯