液壓系統(tǒng)中閥塊的設(shè)計(jì)與制造

　　液壓閥塊在液壓系統(tǒng)中的重要性已被越來(lái)越多的人們所認(rèn)識(shí)，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。液壓閥塊的使用不僅能簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝，而且便于實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于降低制造成本，提高精度和可靠性。

　　然而，隨著液壓系統(tǒng)復(fù)雜程度的提高，越來(lái)越增加了液壓閥塊的設(shè)計(jì)、制造和調(diào)試的難度，若設(shè)計(jì)考慮不周，就會(huì)造成制造工藝復(fù)雜、加工成本提高、原材料浪費(fèi)、使用維護(hù)麻煩等等一系列的問(wèn)題。1.1設(shè)計(jì)原則。液壓閥塊的油路符合液壓系統(tǒng)原理圖是設(shè)計(jì)的首要原則。

　　設(shè)計(jì)閥塊前，首先要讀懂原理圖，然后確定哪一部分油路可以集成。每個(gè)塊體上包括的元件數(shù)量應(yīng)適中，元件太多閥塊體積大，設(shè)計(jì)、加工困難，用料可能浪費(fèi)：元件太少，集成意義不大，也造成材料浪費(fèi)。

　　在閥塊的設(shè)計(jì)中，油路應(yīng)盡量簡(jiǎn)捷，盡量減少深孔、斜孔和工藝孔。閥塊中孔徑要和流量相匹配，特別應(yīng)注意相貫通的孔必須保證有足夠的通流面積，注意進(jìn)出油口的方向和位置，應(yīng)與系統(tǒng)的總體布置及管道連接形式相匹配，并考慮安裝操作的表1耐壓試驗(yàn)對(duì)照表小于24Mpa時(shí)小于315Mpa時(shí)按315Mpa試驗(yàn)工藝性，有垂直或水平安裝要求的元件，必須保證安裝后符合要求。對(duì)于工作中須調(diào)節(jié)的元件，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其操作和觀察的方便性，如溢流閥、調(diào)速閥等可調(diào)元件應(yīng)設(shè)置在調(diào)節(jié)手柄便于操作的位置。須要經(jīng)常檢修的元件及關(guān)鍵元件如比例閥、司服閥等應(yīng)處于閥塊的上方或外側(cè)，以便于拆裝。另外，閥塊設(shè)計(jì)中要設(shè)置足夠數(shù)量的測(cè)壓點(diǎn)，以供閥塊調(diào)試用。對(duì)于重量30kg以上的閥塊，應(yīng)設(shè)置起吊螺釘孔。但在滿足使用要求的前提下，閥塊的體積要盡量小。

　　2尺寸標(biāo)注。設(shè)計(jì)閥塊時(shí)，閥的一組尺寸應(yīng)自成一體，其安裝面上標(biāo)出基準(zhǔn)螺釘孔的位置，其余相關(guān)的尺寸以基準(zhǔn)螺釘孔為標(biāo)準(zhǔn)。另外，該視圖上還應(yīng)標(biāo)出所裝元件油口代號(hào)，同時(shí)標(biāo)出油口的大小和深度。這樣便于孔道的加工和校驗(yàn)。

　　閥塊應(yīng)設(shè)計(jì)裝配圖，保證所裝的元件、管件、密封件安裝后互不干涉。裝配圖上要標(biāo)注外形尺寸。

　　孔道部置。在部置閥塊孔道時(shí)，首先根據(jù)系統(tǒng)的總體部置確定各油口的方位，互相溝通的元件應(yīng)盡量置于互相垂直的相鄰面上以簡(jiǎn)化孔道部置，然后先走通主油路，再完成小通徑的油路和控制油路。另夕卜，在孔道的部置中除油路連接正確外，還應(yīng)考慮美觀。

　　采用深孔流道時(shí)，必須考慮鉆頭的長(zhǎng)度及鉆孔時(shí)發(fā)生偏斜的可能，一般長(zhǎng)徑比應(yīng)小于10.所有孔距的確定應(yīng)保證其壁厚有足夠的強(qiáng)度，對(duì)于中高壓系統(tǒng)而言，采用鑄鐵塊的壁厚應(yīng)大于5mm，采用鋼材的應(yīng)大于或等于3mm，如果是深孔，還應(yīng)考慮鉆頭在允許范圍內(nèi)的偏斜，應(yīng)適當(dāng)加大孔距。另外，還應(yīng)校驗(yàn)元件的安裝螺釘孔是否與其它孔道貫通。

　　加工精度。液壓閥塊上安裝閥、法蘭的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra=0. 4末端管接頭的密封面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra=3.2另外，安裝管接頭的螺孔與其外貼合面之間的垂直度允差至少應(yīng)為8級(jí)。

　　閥塊上所有螺孔應(yīng)有加工精度要求，一般選7H，螺紋式插裝閥的安裝孔的加工精度應(yīng)附合產(chǎn)品樣本的要求，插裝閥安裝孔的粗糙度為Ra=0.8，此外，還要有尺寸公差和形位公差要求。型溝槽的表面粗糙度Ra=3.2，一般流道的表面粗糙度為Ra= 15材料選擇。制造閥塊多采用鋼林A3鋼和35鋼，高壓閥塊最好采用35鍛鋼，一般的閥塊采用A3鋼即可，在用氣割從板材上載制閥塊材料時(shí)，應(yīng)留有足夠的加工余量，最好將閥塊的毛坯進(jìn)行鍛造后再加工。

　　2液壓閥塊的加工制造1預(yù)處理。加工閥塊的材料須要保證內(nèi)部組織致密，不得有夾層、沙眼等缺陷，必要時(shí)應(yīng)對(duì)毛坯探傷。鑄鐵塊和較大的鋼材塊在加工前應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理和預(yù)處理。

　　22機(jī)加工。銑、刨閥塊毛坯等粗加工后，進(jìn)行鉗工劃線，應(yīng)留出最后精磨的余量。

　　閥塊的表面粗糙度一定要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，尤其是液壓閥、法蘭、管接頭的安裝面上不得有劃線痕跡和其它缺陷，否則會(huì)造成滲漏。

　　23去毛刺。閥塊的機(jī)加工完成后，必須要倒棱、去，閥塊中所有的流道、尤其是相貫流道的交叉處必徹底清除毛刺，這與整個(gè)液壓系統(tǒng)的可靠性息息相關(guān)，切不可忽視。

　　24清洗。閥塊進(jìn)入裝配前必須徹底清洗、吹風(fēng)，最好設(shè)置專用的清洗設(shè)備，清洗液宜采用防銹清洗液，亦可采用煤油或機(jī)油。沖洗時(shí)最好有一定的壓力，所有流道特別是盲孔必須清洗干凈，不得留有任何鐵屑、污垢和雜物。

　　清洗后的閥塊應(yīng)馬上進(jìn)入裝配，否則應(yīng)涂上防銹油，并將油口蓋住，防止銹蝕和再次污染。

　　25裝配。閥塊裝配前應(yīng)再次校對(duì)孔道的連通情況是否與原理圖相符，校對(duì)所有待裝的元件及零部件，保證所裝配的元件、密封件及其它部件均為合格品。

　　液壓閥安裝螺栓的強(qiáng)度和精度等級(jí)必須符合該閥的使用要求，并應(yīng)采用測(cè)力扳手?jǐn)Q緊，擰緊力矩的大小應(yīng)符合生產(chǎn)廠的要求，過(guò)緊和過(guò)松都會(huì)影響系統(tǒng)的密封效果。

　　閥塊上的螺堵應(yīng)加厭氧膠助封，使用厭氧膠前必須對(duì)結(jié)合面清除油垢，加膠擰緊，24小時(shí)后才能通油。

　　3液壓閥塊的調(diào)試液壓閥塊調(diào)試前應(yīng)先進(jìn)行10~20(min)的回路沖洗，沖洗時(shí)就不斷切換閥塊上的電磁換向閥，使油流能沖洗到閥塊所有通道。若閥塊上有比例閥和伺服閥，應(yīng)先改裝沖洗板，以防損壞精密元件。

　　閥塊調(diào)試包括耐壓試驗(yàn)和功能試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)可采用系統(tǒng)本身的油源也可采用專用試驗(yàn)臺(tái)。

　　3.1耐壓試驗(yàn)。液壓閥塊的試驗(yàn)壓力根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力Ps來(lái)選取，如表1所示耐壓試驗(yàn)中應(yīng)逐級(jí)升壓，達(dá)到試驗(yàn)壓力后保壓5~有的連接面不得有滲漏?？紤]到組成試驗(yàn)臺(tái)或液壓系統(tǒng)的元件為常規(guī)元件，故試驗(yàn)壓力一般不超過(guò)315MPa耐壓試驗(yàn)中如果發(fā)現(xiàn)液壓閥與閥塊的結(jié)合面上有滲漏現(xiàn)象，應(yīng)查明滲漏原因，針對(duì)問(wèn)題合理處理，不應(yīng)采用在結(jié)合面上加涂密封膠的方法來(lái)堵滲漏。

　　耐壓試驗(yàn)時(shí)，閥塊回路中壓力閥的調(diào)壓彈簧應(yīng)調(diào)到最松，節(jié)流閥應(yīng)調(diào)到最大。做完耐壓試驗(yàn)后，應(yīng)將閥塊上的溢流閥及安全閥調(diào)到系統(tǒng)的設(shè)定壓力。

　　3.2功能試驗(yàn)。閥塊上的每一回路的每個(gè)閥都應(yīng)對(duì)照液壓系統(tǒng)原理進(jìn)行功能試驗(yàn)。

　　首先將所試回路的P、T、A、B、X、Y油口連通，其余回路的油口暫時(shí)用螺堵或悶蓋法蘭堵住。一般情況下接溢流閥加載，假如回路中有比例閥、調(diào)速閥、節(jié)流閥，則應(yīng)接液壓缸或液壓馬達(dá)做試驗(yàn)。將閥塊上P口的壓力調(diào)到工作壓力后，試驗(yàn)回路的動(dòng)作功能，要求各元件的動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。將閥塊上的壓力閥及壓力繼電器調(diào)到系統(tǒng)設(shè)定壓力的位置并鎖定，對(duì)于減壓閥要求其在外負(fù)荷變化時(shí)，超調(diào)值應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。閥塊上的電磁閥中位機(jī)能應(yīng)正確，換相靈敏，動(dòng)作可靠，并要多次(5次以上)重復(fù)試驗(yàn)。

　　調(diào)節(jié)閥塊上的調(diào)速閥、節(jié)流閥、比例及伺服閥等，觀察輸出流量應(yīng)隨輸入信號(hào)改變。調(diào)試中遇到故障時(shí)，不要急于拆檢，要先從原理分析，列出引起故障的各種因素，從主到次逐一檢查，并可借助于測(cè)壓接頭檢測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)際壓力。

　　功能試驗(yàn)后，要及時(shí)把外露的油口堵住，防止臟物侵入。