液压阀块设计应遵循怎样的原则
液压阀块的设计是根据液压系统原理图的设计要求以及设计人员的经验进行的。一般性的设计原则如下:
1、安装于液压阀块上面的液压元件的尺寸不得相互干涉。
2、阀块的尺寸主要考虑安装在阀块上的各元件的外型尺寸,使各元件之间有足够的装配空间。
3、在布局时,应考虑阀体的安装方向是否合理,应该使阀芯处于水平方向,防止阀芯的自重影响阀的灵敏度,特别是换向阀一定要水平布置。
4、液压元件之间的距离应大于5mm,换向阀上的电磁铁、压力阀上的先导阀以及压力表等可适当延伸到阀块安装平面以外,这样可减小阀块的体积。但要注意外伸部分不要与其他零件相碰。
5、液压阀块公共油孔的形状和位置尺寸要根据液压系统的设计要求来确定。
6、液压阀块上各元件的安装参数则应尽可能考虑使需要连通的孔道最好正交,使它们直接连通,减少不必要的工艺孔。
7、由于每个元件都有两个以上的通油孔道,这些孔道又要与其它元件的孔道以及阀块体上的公共油孔相连通,有时直接连通是不可能的,为此必须设计必要的工艺孔。
8、液压阀块的孔道设计就是确定孔道连通时所需增加工艺孔的数量、工艺孔的类型和位置尺寸以及阀块上孔道的孔径和孔深。
9、不通孔道之间的最小壁厚必须进行强度校核。
10、要注意液压元件在阀块上的固定螺孔不要与油道相碰,其最小壁厚也应进行强度校核等等。
液压阀板是一种用压力油操作的自动化元件,它受配压阀压力油的控制,通常与电磁配压阀组合使用,可用于远距离控制水电站油、气、水管路系统的通断。液压阀板的设计过程如下:
分解液压系统
当设计液压系统的阀板时,为了避免体积过大以及钻孔过深,可将整个液
压系统分解成几个部分,
每部分元件安装在一个阀板上,
每块阀板的元件数最多10-12个,从而使每块阀板边上不大于400mm。
然后将这几部分的阀板有油管连
接起来,组成一个完整的液压系统,当液压系统中元件数目不多时也不必分解。
在分解液压系统时,考虑到加工、操作、维修的方便。应使用一分支油路的元件
安排在同一块阀拆上,这样能减少阀板间的链接油管。
布置工作
先将手册上查的的尺寸制作元件样板,然后放在图纸上布置位置,当元件
数量较少时也可以直接在图纸上安排元件的位置。
元件的位置是否合理,
直接影
响阀板的质量。
元件布置原则
为了缩小阀板尺寸,元件之间的距离不宜过大,一般取间隙
b=5
10mm ,但也不宜过小,否则由于制造误差。
可能会使两元件相碰,
元件的非加工底面可
以伸到阀板之外。为了减少阀板钻孔的数量与钻孔的深度,可采取下述措施:
阀板上有联系的元件应该相邻安置,这样可以减少钻孔的深度
阀板上某两个阀若油口相通,
那么最好是使两相通的油口的链接与阀板
的某一条边平行,这样能减少横孔数;
分层钻孔:由于阀板内横孔数较多,为了避免不相连的油孔互相沟通,
常需要分层钻孔,分层数与液压元件数有关,孔与孔之间的壁厚不得少于
5mm
压力表开关采用外管连接,压力表开关的各油孔沿圆周排列,孔径小、
分布密、难于布置的采用板外管式连接方式则方便得多;
决定钻孔直径
阀板正面孔的孔径应等于元件油口孔径;
阀板反面的孔都需要安装管接头因此每个孔口都需要根据管接头螺纹尺寸钻孔并攻丝。
设计一个液压阀块(油路块、阀块),其上安装至少3-4个液压元件,可选阀块方案:
①
附图上,元件3、7、8、9
②
附图上,元件3、7、4、5
③
附图上,元件8、10、11、12
④
附图上,元件12、13、14、15
选取上述阀块中的一种,要求绘制阀块的二维设计工程图,表明加工所需要的信息(材料、公差、粗糙度、技术说明、加工工艺等)。
6.
液压阀块的三维建模,验证钻孔符合要求。用Pro/E或者SolidWorks等软件,绘制其三维实体图。
7.
可选部分,在阀块三维实体的基础上,将安装在阀块上的液压阀、过滤器、液压附件三维建模并安装于阀块上。
五学无止境啊。
1.1液压阀块的结构特点
按照结构和用途划分,液压阀块有条形块、小板块,盖板、夹板、阀安装底板、泵阀块、逻辑阀块、叠加阀块、专用阀块、集流排管和连接块等多种形式。实际系统中的液压阀块是由阀块体以及其上安装的各种液压阀、管接头、附件等元件组成。
(1)阀块体
阀块体是集成式液压系统的关键部件,它既是其它液压元件的承装载体,又是它们油路连通的通道体。阀块体一般都采用长方体外型,材料一般用铝或可锻铸铁。阀块体上分布有与液压阀有关的安装孔、通油孔、连接螺钉孔、定位销孔,以及公共油孔、连接孔等,为保证孔道正确连通而不发生干涉有时还要设置工艺孔。一般一个比较简单的阀块体上至少有40-60个孔,稍微复杂一点的就有上百个,这些孔道构成一个纵横交错的孔系网络。阀块体上的孔道有光孔、阶梯孔、螺纹孔等多种形式,一般均为直孔,便于在普通钻床和数控机床上加工。有时出于特殊的连通要求设置成斜孔,但很少采用。
(2)液压阀
液压阀一般为标准件,包括各类板式阀、插装阀、叠加阀等,由连接螺钉安装在阀块体上,实现液压回路的控制功能。
(3)管接头
管接头用于外部管路与阀块的连接。各种阀和阀块体组成的液压回路,要对液压缸等执行机构进行控制,以及进油、回油、泄油等,必须与外部管路连接才能实现。
(4)其它附件
包括管道连接法兰、工艺孔堵塞、油路密封圈等附件。
1.2液压阀块的布局原则
阀块体外表面是阀类元件的安装基面,内部是孔道的布置空间。阀块的六个面构成一个安装面的集合。通常底面不安装元件,而是作为与油箱或其它阀块的叠加面。在工程实际中,出于安装和操作方便的考虑,液压阀的安装角度通常采用直角。
液压阀块上六个表面的功用(仅供参考):
(1)顶面和底面
液压阀块块体的顶面和底面为叠加接合面,表面布有公用压力油口P、公用回油口O、泄漏油口L、以及四个螺栓孔。
(2)前面、后面和右侧面
(a)右侧面:安装经常调整的元件,有压力控制阀类,如溢流阀、减压阀、顺序阀等:流量控制阀类,如节流阀、调速阀等。
(b)前面:安装方向阀类,如电磁换向阀、单向阀等;当压力阀类和流量阀类在右侧面安装不下时,应安装在前面,以便调整。
(c)后面:安装方向阀类等不调整的元件。
(3)左侧面
左侧面设有连接执行机构的输出油口,外测压点以及其他辅助油口,如蓄能器油孔、接备用压力继电器油孔等。
液压阀块块体的空间布局规划是根据液压系统原理图和布置图等的设计要求和设计人员的设计经验进行的。经常性的原则如下:
(1)安装于液压阀块上的液压元件的尺寸不得相互干涉。
(2)阀块的几何尺寸主要考虑安装在阀块上的各元件的外型尺寸,使各元件之间有足够的装配空间。液压元件之问的距离应大于5mm,换向阀上的电磁铁、压力阀上的先导阀以及压力表等可适当延伸到阀块安装平面以外,这样可减小阀块的体积。但要注意外伸部分不要与其他零件相碰。
(3)在布局时,应考虑阀体的安装方向是否合理,应该使阀芯处于水平方向,防止阀芯的自重影响阀的灵敏度,特别是换向阀一定要水平布置。
(4)阀块公共油孔的形状和位置尺寸要根据系统的设计要求来确定。而确定阀块上各元件的安装参数则应尽可能考虑使需要连通的孔道最好正交,使它们直接连通,减少不必要的工艺孔。
(5)由于每个元件都有两个以上的通油孔道,这些孔道又要与其它元件的孔道以及阀块体上的公共油孔相连通,有时直接连通是不可能的,为此必须设计必要的工艺孔。阀块的孔道设计就是确定孔道连通时所需增加工艺孔的数量、工艺孔的类型和位置尺寸以及阀块上孔道的孔径和孔深。
(6)不通孔道之间的最小壁厚必须进行强度校核。
(7)要注意液压元件在阀块上的固定螺孔不要与油道相碰,其最小壁厚也应进行强度校核等等。
根据以上原则,液压阀块布局的优化方法如下:
(1)如果在液压阀块某面上的液压元件的数量不超过4个,则分别布置液压元件在4个角附近,不一定在角上.这样可以保证在两个边附近进行工艺孔设计。
(2)如果在液压阀块某面上的液压元件的数量不超过8个,则除了分别布置液压元件在4个角附近以外,其它液压元件可根据情况分别布置在4个边附近。这样可以保证在一个到两个边附近进行工艺孔设计。
(3)如果液压阀块某面上的液压元件的数量超过8个以上,可以考虑使用智能方法进行优化设计。
由于一般情况下,液压阀块包含的液压元件总和不会超过10个以上,所以分配到各个面上的液压元件数量不会超过lO个,一般在3到5个左右。
由于在一般液压阀块设计中很少涉及到大量的液压元件布置,所以根据前两条的规则可以满足系统设计的基本要求。
1.3液压阀块的设计思路
集成块单元回路图实质上是液压系统原理的一个等效转换,它是设计块式集成液压控制装置的基础,也是设计集成块的依据。阀块图纸上要有相应的原理图,原理图除反映油路的连通性外,还要标出所用元件的规格型号、油口的名称及孔径,以便液压阀块的设计。
设计阀块前.首先要读通原理图,然后确定哪一部分油路可以集成。每个块体上包括的元件数量应适中。阀块体尺寸应考虑两个侧面所安装的元件类型及外形尺寸,以及保证块体内油道孔间的最小允许壁厚的原则下,力求结构紧凑、体积小、重量轻。
在国内Silodworks用的人貌似多一些,也会有一些厂家开发专门针对阀块设计的辅助插件,可以直接选择标准阀孔的。
另外有个需要给你的参考,在Sun的网站上,有个在线设计阀块的工具,你选择了对应的原理图,它可以在线自动生成阀块的图纸,虽然不是说百分百准确,但很大程度上可以帮助你快速上手阀块设计。
以换向阀为例,先在Hydraw Library Manager中找到所需元件名称,点击后将右侧信息拖动到最下方选择CAD Files方格,将元件链接到对应的三维数模。
2. 选择Select from Library,从电脑中找到该换向阀的三维数模,并将其链接到对应的库文件后选择保存。注意在选择文件路径时不能选择到最底层路径。现在回到HydrawCAD绘制一张包含该元件的原理图并导出到MDTools生成阀块;
3.先使用Convert将阀块由虚拟特征转换为实体。阀块设置完成后打开我们的4we6电磁换向阀模型,并为其新建几个参考,分别是:上参考面、下参考面和两条参考轴,注意这里参考轴的设置要依据板阀的定位孔顺序。设置完成后选择Assembly Constraints,在这里我们可以为插装阀、板阀等设置装配参考。依次设置好参考面和参考轴并点击Set Constraints后保存。
4.新建装配体,并将阀块插入。选择Auto Assemble,可以看到阀孔和换向阀数模的文件对应情况。
这样阀块就装配好了。总结上述过程的要点主要分为三步:
第一:先在Hydraw Library Manager中将元件与三维数模链接;
第二:为三维数模设置装配参考;
第三:在装配界面对应模型。
虽然初次实现装配的过程略显繁琐,需要手动设置许多参数。但一旦设置完成,在今后的设计过程中我们便可以轻松实现阀块的自动装配,一劳永逸。是不是十分便捷呢?
液压阀有手动控制、机械控制、液压控制或电气控制等多种类型,叮根据系统的操纵需要和电气系统的配置能力进行选择.如小型的和不常用的系统,工作压力的调整,可直接靠人工调节溢流阀进行;如果溢流阀的安装位置离操作位置较远,直接调节不方便,则可加装远程调压阀,以进行远距离控制;如果液压泵启闭频繁,则可选择电磁溢流阀,以便采用电气控制,还可选择初始或中间位置能使液压泵卸荷的换向阀,以获得同样的要求.在许多场合,采用电磁换向阀,容易与电气系统组合,以提高系统的自动化程度.而某些场合,为简化电气控制系统,并使操作简便,则宜选用手动换向阀等.
2.液压阀按流量的选择
对液压阀流量参数的选择,可依产品标明的公称流量为根据.如果产品能提供通过不同流量时的有关性能曲线,则对元件的选择使用就更为合理了.一个液压系统各部分回路通过的流量不可能都是相同的.因此,不能单纯根据液压泵的额定输出流量来选择阀的流量参数,而应该考虑到液压系统在所有设计工作状态下各部分阀可能通过的最大流量.如换向阀的选择则要考虑到如果系统中采用差动油缸,在油缸换向动作时,无杆腔排出的流量比有杆腔排出的流量大许多,甚至可能比液压泵输出的最大流量还要大;再如选择节流阀、调速阀时,不仅要考虑可能通过该阀的最大流量,还应考虑到该阀的最小稳定流量指标;又如某些回路通过的流量比较大,如果选择与该流量相当的换向阀,在换向动作时可能产生较大的压力冲击,为了改善系统工作性能,可选择大一档规格的换向阀;某些系统,大部分工作状态通过的流量不大,偶然会有大流量通过,考虑到系统布置的紧凑,以及阀本身工作性能的允许,或者压力损失的瞬时增加,在许可的情况下,不按偶然的大流量工况选取,仍按大部分工作状况的流量规格选取,允许阀在短时超流量状态下使用也是可以的.
3.液压阀额定压力的选择
液压阀额定压力的选择,可根据系统设计的工作压力选择相应压力级的液压阀,并应使系统工作压力适当低于产品标明的额定压力值.高压系列的液压阀,一般都能适用于该额定压力以下的所有工作压力范围.当然,高压液压元件在额定压力条件下制订的某些技术指标,在不同工作压力情况下会有些不同,而有些指标会变得更好.在各压力级的液压阀逐步向高压发展,并统一为一套通用高压系列的趋势下,对液压阀额定压力的选择也将更方便了.系统实际工作压力,如果稍高于液压阀所标明的额定压力值,一般来说,在短时期内也是允许的.
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高压通油部分的孔和低压通油部分的孔径是应该不同.主要是定孔直径看最大流速.在低压和高压中有不同的约定流速.(经验算法)
至于液压阀外接油口尺寸有何标准就不好说了.一般按阀的公称通经配管是没问题的.
呵呵,个人见解,仅供参考!
有机会自己做一个,就知道了!别人说再多,跟看教材一样,看了也难以领会要义!
一般步骤么就是:
明确设计需求。需要根据客户的实际使用需求,明确液压系统目的
设计液压系统。拟定液压系统原理,初步选定元件明细,与客户沟通确认系统原理,复杂系统与经验丰富设计人员讨论下技术
确认原理后进行设计,详细绘制液压系统原理,确认最终元件选型
绘制阀块、油箱等三维图纸
绘制整体液压系统三维图纸
绘制整体液压系统加工图纸
后面应该再写液压系统说明书