液壓集成塊設計
壹般壹個閥塊體上稍微復雜壹點的就有上百個,這些孔道構成壹個縱橫交錯的孔系網絡。在閥塊安裝布局中,各種元件應盡可能緊湊、均勻地分布在閥塊體各面,既要方便安裝、調試,又要符合美學要求,而且,布局方案與連通要求壹起成為孔道設計的起始條件。元件間通過內部孔道連通,無法直接連通的需設置工藝孔。同時,設計時還必須滿足菲連通孔道問安全壁厚和連通孔道相交處通流截面等設計品質的要求。這些問題不僅導致傳統的人工布局、孔道連通及校核異常困難,即使采用壹般的CAD方法亦難以確保設計質量。
液壓閥塊上六個表面的功用(僅供參考):
(1)頂面和底面
液壓閥塊塊體的頂面和底面為疊加接合面,表面布有公用壓力油口P、公用回油口O、泄漏油口L、以及四個螺栓孔。
(2)前面、後面和右側面
(a)右側面:安裝經常調整的元件,有壓力控制閥類,如溢流閥、減壓閥、順序閥等:流量控制閥類,如節流閥、調速閥等。
(b)前面:安裝方向閥類,如電磁換向閥、單向閥等;當壓力閥類和流量閥類在右側面安裝不下時,應安裝在前面,以便調整。
(c)後面:安裝方向閥類等不調整的元件。
(3)左側面
左側面設有連接執行機構的輸出油口,外測壓點以及其他輔助油口,如蓄能器油孔、接備用壓力繼電器油孔等。
液壓閥塊塊體的空間布局規劃是根據液壓系統原理圖和布置圖等的設計要求和設計人員的設計經驗進行的。經常性的原則如下:
(1)安裝於液壓閥塊上的液壓元件的尺寸不得相互幹涉。
(2)閥塊的幾何尺寸主要考慮安裝在閥塊上的各元件的外型尺寸,使各元件之間有足夠的裝配空間。液壓元件之問的距離應大於5mm,換向閥上的電磁鐵、壓力閥上的先導閥以及壓力表等可適當延伸到閥塊安裝平面以外,這樣可減小閥塊的體積。但要註意外伸部分不要與其他零件相碰。
(3)在布局時,應考慮閥體的安裝方向是否合理,應該使閥芯處於水平方向,防止閥芯的自重影響閥的靈敏度,特別是換向閥壹定要水平布置。
(4)閥塊公***油孔的形狀和位置尺寸要根據系統的設計要求來確定。而確定閥塊上各元件的安裝參數則應盡可能考慮使需要連通的孔道最好正交,使它們直接連通,減少不必要的工藝孔。
(5)由於每個元件都有兩個以上的通油孔道,這些孔道又要與其它元件的孔道以及閥塊體上的公***油孔相連通,有時直接連通是不可能的,為此必須設計必要的工藝孔。閥塊的孔道設計就是確定孔道連通時所需增加工藝孔的數量、工藝孔的類型和位置尺寸以及閥塊上孔道的孔徑和孔深。
(6)不通孔道之間的最小壁厚必須進行強度校核。
(7)要註意液壓元件在閥塊上的固定螺孔不要與油道相碰,其最小壁厚也應進行強度校核等等。
根據以上原則,液壓閥塊布局的優化方法如下:
(1)如果在液壓閥塊某面上的液壓元件的數量不超過4個,則分別布置液壓元件在4個角附近,不壹定在角上.這樣可以保證在兩個邊附近進行工藝孔設計。
(2)如果在液壓閥塊某面上的液壓元件的數量不超過8個,則除了分別布置液壓元件在4個角附近以外,其它液壓元件可根據情況分別布置在4個邊附近。這樣可以保證在壹個到兩個邊附近進行工藝孔設計。
(3)如果液壓閥塊某面上的液壓元件的數量超過8個以上,可以考慮使用智能方法進行優化設計。
由於壹般情況下,液壓閥塊包含的液壓元件總和不會超過10個以上,所以分配到各個面上的液壓元件數量不會超過lO個,壹般在3到5個左右。
由於在壹般液壓閥塊設計中很少涉及到大量的液壓元件布置,所以根據前兩條的規則可以滿足系統設計的基本要求。
液壓閥塊的設計思路
集成塊單元回路圖實質上是液壓系統原理的壹個等效轉換,它是設計塊式集成液壓控制裝置的基礎,也是設計集成塊的依據。閥塊圖紙上要有相應的原理圖,原理圖除反映油路的連通性外,還要標出所用元件的規格型號、油口的名稱及孔徑,以便液壓閥塊的設計。
設計閥塊前.首先要讀通原理圖,然後確定哪壹部分油路可以集成。每個塊體上包括的元件數量應適中。閥塊體尺寸應考慮兩個側面所安裝的元件類型及外形尺寸,以及保證塊體內油道孔間的最小允許壁厚的原則下,力求結構緊湊、體積小、重量輕。