液压阀块设计与应力分析.pdf

液 压 气 动 与 密 封／ 2 0 1 3年 第 0 1期 液压阀块设计与应力分析 刘 丹 大连华锐重工集团股份有限公司 液压装备厂 ， 辽宁 大连 1 1 6 0 3 5 摘要 应用三维软件对阀块进行设计 ， 使得阀块集成程度高， 结构紧凑， 性能优良， 并应用有限元分析软件AN S Y S对阀块应力及变形 进行分析 ． 增强设计 的正确性和产品的可靠 性。 关键词 液压 ； 阀块 ； 有限元分析 中图分类号 T H1 3 7 ． 5 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 3 0 1 0 0 2 4 0 2 Hy d r a u l i c M a n i f o l d De s i g n a n d S t r e s s An a l y s i s LI U Da n U 日 IJ舌 阀块在液压系统 中是非常重要 的元件 ，具有结构 紧凑 ， 维护、 安装、 调整和更换液压元件方便等特点 。现 代液压 系统随着主机设备的进步而 日趋复杂 ，实际工 程 中许多液压 回路的阀块都需 自行设计 ，液压 阀块设 计的合理与否 ， 对液压系统 的制造 、 安装乃至工作性能 都有着很大的影响。本文对液压阀块 的设计和所受应 力进行简要分析 。 1 液压阀块的设计 利用 三维软件 ，如 液压 阀块设 计专 用三维软件 S E C O MA N。 按照液压原理 图， 将液压元件进行合理 的 摆布 ， 并确定压力油 P ， 回油 T 、 泄漏油 L等公共通道的 进出 口方向和 A、 B进出 口方向及各油路通径大小 。在 布置时尽量使得阀块结构紧凑 ， 内部油孔通道简单 ， 减 少不必要的工艺孔 ， 这样利用三维设计技术 ， 设计者借 助计算机将头脑 中已有的产品布置转换为可视 、可分 析、 可修改的实体模型 。设计时应注意 1 阀块 内油路通道应尽量简洁 ， 尽量 减少深孔 、 斜孔和工艺孔 2 检查设计是否合理 ， 零件尺寸是否 正确 ， 液压 元件最大轮廓在 S E C O MAN底板库中都已示出 ， 如 图 1 所示 ， 以免装配时液压元件互相干涉 ； 3 要把工作 中需要经常调整 的元件 如溢流阀 、 调速阀等 安装在便于操作和观察的位置上 ； 4 通油孔道直径的确定。①与阀的油 口相通孔道 收稿 日期 2 0 1 2 0 6 0 7 作者简介 刘 丹 1 9 7 8 一 ， 女 ， 黑龙江牡丹江人 ， 工程师 ， 硕士 ， 主要从事 液 压 系统设计 工作 。 2 4 图 1 阀板 平 面布 置 图 的直径， 应与液压阀的油口直径相同； ②与管接头相连 接的孔道 ， 其直径一般应按通过 的流量和允许流速 ， 用 式 1 计算确定 ， 但孔 口须按管接头螺纹小径钻孔并攻 螺纹。 d 1 式 中 油管最大流量 ； 管中允许流速 ；对于压力油孔 ，取 2 ． 5 ～ 5 r n ／ s 系统压力高 ， 管路短 ， 油液粘度小时取大值 ， 反之 取小值 。 吸油管道取 0 ． 5 ～ 1 ． 5 m ／ s ， 回油管道取 1 ． 5 ～ 2 m ／ s 。 5 孔道之间壁厚用式 2 计算 。 ≥ 2 Z ． Ob 式 中p 管 内最高工作压力 ； 一 管材抗拉强度 ； n 安全系数 。 对 于 钢 管 内 压 力 P 7 MP a ，取 n 8 ； 7 MP a p 1 7 ． 5 MP a ， 取 n 4 。孔间壁厚根据经 验值不小于 5 m m。 6 叠加阀块螺栓强度计算 。单个螺栓螺纹小径 d 单位 m 的计算公式为 d ≥X ／ 4 F ／ M ] 3 式 中 卜阀块内部最大受压面上的推力 ， N；