液压集成回路课程设计

广西工学院鹿山学院液压与气压传动课程设计说明书设计题目液压站集成回路中间块设计图7.27采用液压锁的锁紧回路JK63三孔液压集成块设计尺寸要求：155×140×112系别机械工程系专业班级机制072班学生姓名王超学号20071481指导教师丁黎光日期2010.11.13目录一．设计题目 (2)二、摘要 ............................................ .............................................................................三、课程设计的目的 (3)四、课程设计的内容 (3)五、集成块及中间块设计方法 (4)5.1 通用集成块组的结构 (4)5.2 集成块的特点 (4)5.3 集成块装置的设计步骤 (5)5.4集成块设计注意事项 (6)六、液压集成回路设计 (9)七、液压集成块及其设计 (9)八、回路工作状况 (11)九、参考资料 (12)摘要液压传动与控制简称为液压技术，它是以液体为工作介质，利用液体的静压能实现信息、运动和动力的传递及工程控制的技术，其工作原理基于流体力学的帕斯卡原理（液体静压力传递原理），所以又称为容积式液体传动或静液传动。

液压传动与控制的机械设备或装置中，其液压系统大部分使用具有连续流动性的液压油作为工作介质，通过液压泵将驱动泵的原动机的机械能转换成液体的压力能，然后经过封闭管路及控制阀（压力阀、流量阀、和方向阀），送至执行器（液压缸、液压马达或摆动液压马达）中，转换为机械能去驱动负载和实现工作机构的直线运动或回转运动。

液压站是现代液压技术中应用最为广泛的结构形态，既是各类液压系统设计过程的归宿，又是保证主机完成其工艺目的和长期可靠工作的重要装置。

正确合理的设计和使用液压站，对于提高液压系统乃至整个液压设备的工作品质和技术经济性能，具有重要意义。

液压站有液压箱、液压泵装置及液压控制阀三大部分组成。

液压油箱装有空气过滤器、过滤器、液面指示器和清洗孔等。

液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的联轴器等。

液压控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其连接体。

而机床液压站的结构形式有分散式和集中式两种类型。

三、课程设计的目的：《气压与液压传动》课程设计是机械设计制造及其自动化专业学生在学完《气压与液压传动》课程之后进行的一个重要的实践性教学环节。

学生通过本课程设计能够进一步熟悉并掌握液压传动与控制中集成块的基本概念、熟悉液压元件结构原理、熟悉液压基本回路、掌握液压系统图的阅读方法及基本技能、能够综合运用本课程及工程力学、机械设计等有关课程的知识设计一般工程设备液压系统。

同时，学生通过本课程设计可在以下几方面得到训练：①正确进行工程运算和使用技术文件、技术资料的能力；②掌握系统方案设计的一般方法；③正确表达设计思想的方法和能力；④综合利用所学知识解决工程实际问题的能力。

四、课程设计的主要内容(1)课程设计题目：液压与气压传动课本中第157页图7.27采用液压锁的锁紧回路为油路设计集成块中间块。

采用JK63三孔155×140×112(2)课程设计要完成的主要内容：1).查阅文献，了解并熟悉设计工作状况；2).确定执行元件主要参数；3).拟定系统原理草图；4).计算选择液压元件；5).绘制集成块单元回路图与中间块加工图，编制技术文件；6).撰写课程设计说明书。

五、集成块及中间块设计方法5.1 通用集成块组的结构集成块组，是按通用的液压典型回路设计成的通用组件。

它由集成块、底块和顶盖用四只长螺栓垂直固紧而成。

液压元件一般安装在集成块的前面、后面和右侧面、左侧面不安放元件，留着连接油管，以便向执行元件供油。

为了操纵调整方便，通常把需要经常调节的元件，如调速阀、溢流阀、减压阀等，布置在右侧面和前面。

元件之间的联系借助于块体内部的油道孔、每块的上下两面为叠积结合面，布有公用的压力油孔P、回油孔O、泄漏油孔L和连接螺栓孔。

5.2 集成块的特点从集成块的组成原理图可以看出，集成块由板式元件与通道体组成，元件可以根据设计要求任意选择，因此，集成块连接装置广泛地应用在机床及组合机床自动线中，其工作压力为0.3×106～3.5×107Pa，流量一般在30～60l/min，集成块与其它的连接方式相比有以下特点：（1）可以采用现有的板式标准元件，很方便地组成各种功能的单元集成回路，且回路的更换很方便，只须更换或增、减单元回路就能实现，因而有极大的灵活性。

（2）由于是在小块体上加工各种孔道，故制造简单，工艺孔大为减少，便于检查和及时发现毛病。

如果加工中出了问题，仅报废其中一小块通道体，而不是整个系统报废。

（3）系统中的管道和管接头可以减少到最少程度，使系统的泄漏大为减少，提高了系统的稳定性，并且结构紧凑，占地面积小，装配与维修方便。

（4）由于装在通道体侧面的各液压元件间距离很近，油道孔短，而且通油孔径还可选择大一些，因而系统中管路压力损失小，系统发热量也小。

（5）有利于实现液压装置的标准化、通用化、系列化，能组织成批生产。

由于组成装置的灵活性大，故设计和制造周期大为缩短，生产成本低，为在机床广泛应用液压技术提供了方便。

5.3 集成块装置的设计步骤5.3.1绘制集成块单元回路图。

（a）优先采用系列集成块单元回路，以减少设计工作量。

（b）集成块上单元回路安排要紧凑，块数要少。

1）简单的回路，可合用一个块体。

2）采用集成块专用阀。

3)充分利用顶盖的结构。

4）采用过渡板、过渡块。

5.3.2制作液压元件样板（a）产品样本中的尺寸可能与实物不符，应与实物核对。

（b）样本中的图样是液压元件的底视图，制作样板时应将样本上的图样改为顶视图。

5.3.3布置液压元件，将制作的应将样板放在绘有集成块个视图外形轮廓的纸上，然后安排位置。

5.3.4绘制集成块加工图。

（a）绘制集成块四个侧面和顶面的视图.(b)根据各层孔道布局绘出各层剖视图。

（c）为加工方便，可将各孔编号列表，并注明通径、孔深和与之连通的孔号。

（d）绘制集成块装配外形图。

5.4 集成块设计注意事项（1）公用油道孔的选定。

集成块上一般有公用的压力油孔P，回油孔O及泄漏油孔L。

集成块通道体有二孔式、三孔式、四孔式、五孔式等多种设计方案。

（本次设计只采用三孔式）（a）JK系列集成块采用了P、O以及L三个公用油孔，其中L为泄油孔，这种结构的特点是，固定连接螺栓呈四方形或六角形，底座上的这四个螺栓孔是相互钻通的，其加工工艺好，结构简单。

螺栓孔，一般孔为Φ14，螺栓为M12的，以保证通油面积大于0.4cm2.（b）三孔式通道体有P、O、和L公用油孔各一个。

JK和EJKH系列都是三孔式，它具有结构简单，公用通道孔数少的优点，但是由于泄漏油孔L要与各元件的泄漏油孔相通，因而各元件泄漏油孔与L孔的连通孔道较长，而这些孔道的直径都较小，一般为Φ5～Φ6，加工比较困难，且工艺孔较多。

（2）油孔直径的确定。

可按公式：D=4.6×√q/v (mm)Q—流经油孔的流量（l/min）V—孔道中的允许流速（m/s）公用泄漏油孔L的孔径一般按经验确定，当Q=25l/min时，取Φ6；当Q=60l/min 时，取Φ10直接与阀相通的孔，块体上的孔径应近似等于阀的油孔直径。

不直接与阀相通的工艺孔，如5、6、7、11、12、13号孔应用螺塞或短圆柱堵死，或直接焊堵。

与油管接头相连接的油孔，其孔径与相应的阀口直径相同，但孔口必须按管接头螺纹底孔尺寸钻孔并攻丝。

（3）油孔间最小间隙的确定。

若相邻油孔间的距离太近，则在油液压力作用下可能造成油道串通，致使集成块报废。

因此在设计油孔的具体位置时，必须确定通道体内各通油孔道的最小间隔尺寸e，一般推荐e不小于5mm，当油液压力高于6.3×106Pa或孔道间隔尺寸较小时，还要作强度校核，以防止使用过程中被击穿。

（4）通道体高度H的确定。

确定通道体的高度H主要考虑所安装元件的高度，各个单元回路块的高度H可以相等，也可以不等。

（5）通道体外形尺寸的确定。

确定通道体外形尺寸时，应首先布置好通道孔。

通道体的长度与宽度尺寸除了考虑安放最大尺寸的元件外，还必须留出足够的调整尺寸，以利于在设计通道体内油孔时调整阀的位置。

调整尺寸大致为：长度方向40～50mm，宽度方向20～30mm。

如果调整尺寸取得较大，重量增加，若调整尺寸小一些，虽具有结构紧凑、体积小、重量轻等优点，但布置孔道困难，工艺孔也会增加。

（6）元件在通道体上的初步布局（a）中间块通常是按单元回路的通路要求在集成块上钻孔构成通油孔道，在集成块的三个侧面安装所需的板式控制元件，左侧面安装通往执行元件的管接头。

电磁换向阀应安装在集成块前、后侧面上。

电磁铁伸出部分也要避免与侧面的阀相碰。

右侧面或前面安放需经常调节的控制阀如（调速阀、节流阀、溢流阀、减压阀、顺序阀等）。

要尽量减少钻孔的数量，集成块中的油孔分为公用油孔和阀孔相通的油孔两类。

在布置元件垂直位置应使与各元件相通的油孔尽量安排在同一水平面内，并在油孔直径范围内，以减少中间接通孔的数量，对于不相通的孔应注意保持一定的壁厚，孔钻好后应进行耐压试验以免工作时击穿，并注意尽量减少水平层次。

同理，在布置元件水平位置时，应将与公用孔相通的油孔排列在公用孔的直径范围内。

有时减少过多的拐弯而钻了一些工艺孔。

当有多级压力回路时，可增设一公用油孔P1。

由于集成块内部的油孔是立体的，为了将油路表示清楚，一般需画出三层横剖面图，电磁阀的P、O孔为一层，A、B孔为一层，而与电磁阀油孔不相通的其它阀的通油孔则为第三层。

对无法剖到的油孔，可在某层上用虚线表示，或用局部剖表示。

（b）底板底板的作用，一是将集成块组件固定在油箱板上，二是将P孔、O孔和螺钉孔、合用的L孔从底板上引出，用管接头连接到相应的泵源或通入油箱。

因此底板上的垂直压油孔P为盲孔，通过横孔将压油孔P在底板后侧面引出，由管接头与泵源相联，回油孔O与泄漏油孔L可直接通油箱，泵源出口经某些液压元件后才进入主压油路时，加泵源的P压油孔由底板前侧面的液压元件的输入孔，由输出孔与集成块上的公用孔P或P1相通。

（c）顶盖顶盖的作用是封闭主油路，连接集成块组，并在右侧面安装压力表开关以便测压，当测压点较多时，为了减少集成块中的测压油孔，除主油路P或P1直接在顶盖上钻孔与压力表开关测压点接头相连外，其他测压点应尽量放在顶盖上。

（d）过渡板当集成块上安装四个液压元件时，为避免阀的安装螺孔与集成块的安装螺孔相碰，可采用过渡板，将相邻两阀的油路与过渡板的进油口P1、出油口P2，泄漏孔L预先在过渡板上钻通，然后把过渡板安装在集成块的前后侧面上。