液压阀块的设计、制造与调试.pdf

第 5期 总第 1 7 4期 2 0 1 2年 i 0月 机 械 工 程 与自 动 化 ME CHANI CAL ENGI NEERI NGAUTOMATI ON No． 5 Oc t ． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 2 0 5 0 1 8 3 0 2 液压 阀块 的设计 、制造 与调试 冯 玉龙 ，李俊 红 太 重集 团 榆次 液压 工业有限公司， 山西 晋 中0 3 0 6 0 0 摘要 主要 阐述 了液压 闽块 的设计思路、设计 中的注意事项 以及 阀块材料 的选择 、加工 ，液压 闯块 的安 装和 调 试 要 求 。 关键词 液压 阀块 ；液压 系统 ；设计和 制造 中 图分 类 号 TH1 3 7 ． 5 2 文 献 标 识 码 B 0 引言 随着现代工业对液压系统的要求越 来越高 ， 液压 阀块 的功能 性 、 集成 性 的难度 也随 之增 加 ， 若 设计 过程 考虑不全面， 就会造成加工工艺复杂 、 加工成本提高 ， 进 而导 致原 材料 浪 费 、 使 用维 护麻 烦 。因此 ， 笔者 根据 工 作经 验 总结 了一些 阀块 设计 的基 本规 律 。 1液 压 阀块 的 设计 1 ． 1设计 前 的准备 在设计液压 阀块前， 首先应看懂原理 图， 其次对于 块 的大 小 、 元 件 的分 配 要 有 个 大 概 的定 位 。块 的大 小 应适 中 ， 不能 太 大也不 能太 小 ， 应 根据 液 压系 统 的实际 空 间来确 定 。若所 有 的 元 件 油路 比较 相 似 ， 即使 块 比 较长， 但只要便于加工， 现场情况允许 ， 则全部液压 阀 放在 一个 块上 较 为合适 。 1 ． 2液压阀块设计时的要求及注意事项 在 阀块 的设计 过 程 中 ， 液 压 油路 的设 计 应 尽 量 简 捷 ， 尽量减少或者不用深孑 L 、 斜孔和工艺孔 对于工艺 孔 ， 一 般 多采用 5 5 。 管 螺纹 。 阀块 中 的孑 L 径 应 与 流 量 相 匹 配 ， 其 中压 力油 口与 回油 口的孔 径 会 由于 流 速 的 不 同 ， 即使 在相 同流 量下 孔径 也不 会相 同 ； 另外 相通 的 孔 必须 要有 足 够的通 流 面积 。 设计 时 应根 据 现场 液 压 系统 的 空 间位 置 、 装 配 方 向、 油 口相接的位置来决定 阀块中 A 口、 B口的位置 。 对 于 阀块 中元 件 的 摆放 ， 应 考 虑元 件 的安 装 要 求 。 有 需要 操作 及观 察 的元件 ， 摆 放要 便 于操作 ； 对 于重 要元 件如 比例阀、 伺服阀等， 摆放应考虑便 于拆装 ； 对于测 压 点 的位 置和 数量 ， 应 根据 原理 图 的需 要 摆放 ， 并保 证 测 压 接头 不与 其他 元件 相碍 。 在 绘 制 阀块 图时 ， 应 采 用 1l的 比例 ， 以便 尽 量 反 映实 际情况 ， 减少 出错 的机 率 ； 还 应 多采用 剖视 图来 表示通道连通情况 ， 这样也容易发现 问题 ； 此外， 应在 阀块 的 每个 面 上 标 明该 面 所 装 阀 的 接 口符 号 ， 如 O、 P 、 L 、 A、 B等 ， 以便检查通道连接的正确性。绘图时， 集成 块 的基准 采用 以面 为基准 形式 或 以点 为基本 坐标 形式 的两 种尺标 注方 法 。 目前 使用 较广 泛 的是点 坐标 形式 ， 即在 块体 上选 一角 作为坐 标 点 一 般为 正视 图左 下角 ， 以 X、 y、 Z坐标 的方式 标 出原 点 到各 孔 中 心的 距离 每个 加工 面都 有独 立 的坐标原 点 。除 了有块 设 计 图外 ， 还应 有 独立 的块装 配 图 ， 以便 于 安装 和检验 。 当布置 块 通 路 的时 候 ， 应 先 确 定 A 口、 B 口的 位 置 ， 然后 再确 定 P 口、 T 口， 之后 布 置 相互 沟通 的 元 件 的孔 道 ， 孔 道 的布置 应 合 理 、 紧 凑 ， 尽 量 使加 工 过 程 简 单化。一般油路布置依据先通主油路 ， 再通小通径油 路 及控 制油 路 。当 阀块 中需要 加 工 深 孔 时 ， 必 须 考 虑 实 际 生产 中钻头 的长 度及加 工过 程 中钻孔 发生偏 斜 的 可 能 ， 一 般孔 道长 径 比应 小 于 3 O ， 通 常最 深不 超过 7 5 0 mm。对 于孔 道 与孔道 的壁 厚 ， 若 为 中高 压 系统 ， 采用 3 5 或 4 5 钢 时应 大于 或等 于 5 mm； 如果 是 深 孔 ， 还 应 考虑 钻孔 时 在允 许 范 围 内 的 偏 斜 ， 适 当增 加 壁 厚 。 当所有孔道布置完成后， 应使用计算机辅助程序进行 校验， 包括孔道相通的正确性 、 壁厚的大小等。 阀块 的通 用技 术条 件为 ①集 成块 相对 两面 、 相邻 两 面的平 行度 、 垂 直 度按 GB 1 1 8 4 8 O 形 状 和 位 置公 差 I T8级执行 ； ② 集成 块 未 注 尺 寸 公 差 按 GB 1 8 0 0 1 8 O 4 7 9 公 差 与 配合 中 的 I T1 3级 执 行 ， 集 成 块 阀 安装 面 的平面 度按 G B I 1 8 4 8 0 形 状 和位 置 公 差 中 的 I T 9级 执 行 ； ③ 集 成 块 上所 有 管 接 头或 螺 塞 孔 、 螺 纹孔与钻孑 L 表面的垂直度允差为 0 ． 1 mm； ④所有 O 收稿 日期 2 0 1 2 0 3 2 5 ；修 回 日期 2 0 1 2 0 5 1 5 作 者简介 冯玉龙 1 9 8 4 一 ，男 ，山西晋中人。助理 工程师，本科 ，主要从 事液 压系统 的设计 、制造 、售后服务工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 8 4 机 械 工 程 与自 动 化 2 0 1 2年 第 5期 型圈沉孑 L 底 面粗 糙度 为 R a 1 ． 6 m、 侧面 粗糙 度为 R a 3 ． 2 m， 一 般 流道 的表 面粗 糙 度 为 R a l 2 ． 5 m， 插 装 阀安 装孔 的加 工精度 等按 样本 所示 加工 。 1 ． 3液压 阀块材 料 的选择 液 压 阀块 的材 料可 选 用球 墨铸 铁 、 4 5号 钢 、 3 5号 钢、 铝合金等。目前阀块 材料 多采用 3 5号钢或者 4 5 号钢 ， 其优点是强度高、 加工性能好、 适应性大。对 于 铝合金而言， 特点是重量轻 ， 但是强度不高 ， 气动系统 中比较 常 用 。 2液压 阀块 的加工 制造及 装 配 2 ． 1液 压 阀块 的 加 工 阀块 材料准 备 加工 之 前 要 进行 探 伤 检 查 ， 要 求 阀 块 内部不 得有裂 纹 等 ， 表 面粗 糙 度 一 定要 达 到 图 纸要 求 ， 否则会 发生 渗漏 。 阀块 按图纸 要求 加工 完成后 ， 应 将 阀块 棱边 倒钝 ， 孑 L 口去毛刺， 内部腔道应 清理干净 、 去毛刺、 清除掉加 工产生的铁屑， 尤其对于直径较小的孔道更要清理干 净， 否则会影响系统的正常工作 。 加 工 完成后 还应 检 查 通 路 是 否正 确 ， 检 查 方法 有 很多 ， 如灯 光照 射 、 用 细 铁 丝 相 互拨 动 ， 以此 证 明是 否 相通 等 。 2 ． 2液 压 阀块 装 配前 的清 洗 阀块 进行装 配前 ， 一般 使用 液压 油打循 环 ， 以此清 除掉 遗 留的铁 屑 、 污 垢 及 杂质 ， 防 止 系统 装 配 好之 后 ， 再次 打循 环时 ， 铁屑 等进入 液 压阀体 内， 影 响使 用 。 2 ． 3 液 压 阀块 装 配 时的注 意事项 装配阀块时， 首先要将 阀块 的油 口用塑料堵盖或 磁性贴片封住 ， 防止脏东西进入污染 阀块 ； 其次要用捅 块法再次校对 ， 看孔道的相通情况是否符合相对应 的 液压原理图； 最后核对所有待装的元件等 ， 以免漏件或 错件 。另 外 ， 对 于 阀块上 的工 艺堵头 也应 检查 一遍 ， 即 与 图纸相 符 。 对于 阀块 上 安 装 液 压 阀 或 液 压 元 件 时所 需 的螺 栓 ， 安装强度应符合该元件的使用要求 ， 使用力矩扳手 紧 固 ， 否则 影 响阀 与块 的密封性 。 3液压 阀块 的调试 液压 阀块 的调 试是指 阀块 上 已安装好 液 压阀与 液 压元件后进行的调试 。首先应进行回路清洗 ， 即不断 地变换换向阀， 以保证所有的油路都能被清洗到； 若有 伺服阀或者 比例阀， 则需要使用冲洗盖板来替代 ， 这种 清洗不 同于之前块加工完成之后所进行 的清洗处理 ， 不可 省略 。 阀块调 试包 括耐 压试验 和功能 试验 。试验 时可 以 直接将 阀块 接人 液压 系 统 中进 行 ， 也 可 使用 阀块 试 验 台单独 对 阀块进行 功 能测试 。液压 阀块 的试验 压力应 根据 液 压 系 统 的 工 作 压 力 来 确 定 ，对 于 小 于 1 6 MP a的工作压力 ， 试验压力为工作压力的 1 ． 5倍 ； 对 于 l 6 MP a ～ 2 5 MP a的工作 压力 ， 试验 压力 为 工作 压力的 1 ． 2 5倍； 对于 2 5 MP a ～3 1 ． 5 MP a的工作 压 力 ， 试 验压力 为工 作压 力 的 1 ． 1 5倍 。 耐压试 验 时应 将 块 上 的节 流 阀 开 口调 到 最 大 ， 压 力 阀调节 弹簧调 到最 松 ， 逐 步 地进 行 升 压 。 当压 力 达 到要求的试验压力后保压 5 mi n t1 0 mi n ， 要求所有结 合面不得有渗 漏 即渗油 现象， 若有渗漏， 应查 明原 因， 并在结合面处加密封胶。试验完成后 ， 将阀块上的 溢 流 阀或安 全 阀调 到 系统 要求 的设定 压力值 。 阀块的每个回路都应按照液压系统的原理图一一 进 行功 能核 对试验 。在 液压 系统 中进 行块 的功 能试验 时， 只需按照系统原理图的动作要求 一一完成 即可。 在 阀块 试验 台上进 行 功 能试 验 时 ， 首先 应 将 块 上 的 一 组阀的对外油 口包括测压点接好 ， 其余 回路 的油 口暂 时用螺 栓或 堵盖封 住 ， 依 次进行 功能试 验 ， 对于 有节 流 阀 、 比例伺 服 阀、 调速 阀 之类 的 回路 ， 要外 接 执 行 元 件 做试验； 其次将阀块上 P口的压力调节到系统要求的 工作压力后再测试 回路的动作功能， 要求该组 回路中 的电磁阀中位机能正确 、 换向灵敏 ， 能达到回路的动作 功能 且准确 可靠 ， 并 应 多次 重 复试 验 。当调 试 中 出现 故障和问题时 ， 应先从液压原理进行分析， 并列出引起 故 障的各种 可能 性 原 因 ， 从 主 到 次逐 一 检 查 。功 能 试 验完 毕 ， 应将 外 露的油 口堵住 ， 以防脏物进 入 。 参考文献 [ 1 ] 李蕾 ， 邵勇． 炼铁液压系统 固体污染物 的侵入 及控 制[ J ] ． 液压与气动 ． 2 0 0 9 3 7 4 7 6 ． [ 2 ] 许福玲 ． 陈尧 明． 液压 与气 压传 动[ M] ． 第 2 版 ． 北 京 机 械工业 出版社 ． 2 0 0 4 ． De s i g n，M a n uf a c t u r e a nd Co m mi s s i o ni n g o f Va l v e Bl o c ks i n Hy d r a u l i c S y s t e m F ENG Yu l o n g ，L I J u n - h o n g Ta i z h o n g Gr o u p Yu c i Hy d r a ul i c I n du s t r y Co ．，Lt d ．，J i n z h o n g 0 3 0 6 0 0，Ch i n a Ab s t r a c t Th i s a r t i c l e ma i n l y i n t r o d u c e d t h e me t h o d s o f d e s i g n i n g h y d r a u l i c v a l v e b l o c k s ，a n d t h e i s s u e s t o wh i c h s h o u l d b e p a i d a t t e n t i o n ，i n c l u d i n g t h e c h o i c e o f ma t e r i a l s ，t h e ma n u f a c t u r i n g，i n s t a l l i n g a n d c o mmi s s i o n i n g o f h y d r a u l i c v a l v e b l o c k s e t c ． Ke y wo r d s h y d r a u l i c v a l v e b l o c k s ；h y d r a u l i c s y s t e m ；d e s i g n a n d ma n u f a c t u r e 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m