阀体设计

液压阀块的设计

一、阀块设计原则

1、液压阀块的油路符合液压系统原理图。并标出全部液压元件的型号名称。

2、阀块设计中海要考虑进油口的方向和位置要与系统总布置及管道连接方式匹配，并考虑安装操作的工艺性。

3、设计时还要考虑元件的安装要求。例如，单向阀应水平安装，因为垂直安装时阀芯自重可能有影响造成动作失灵。

二、液压阀块上六个表面的功用

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

(1)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。

(2)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。

(3)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。压阀块内的孔一般等于或小于与阀各油口连接的孔直径.但是也不能太小,孔太小流体的沿程阻力损失就太大,液压油容易发热影响系统效率.孔太大了就不好密封了,更不可取.所以一般都是等于阀各油口的孔直径.

根据阀的流量特性和出口的流量调节范围，保证系统供油量充足的情况下，尽量采用标准钻头能加工的孔径。

三、孔道连通设计

1、孔道设计的原则

液压阀块的六个构造基面上都分布有各种类型的孔道。阀块孔道连通设计过程就是根据装配关系设计方案和原理图的要求，确定各类孔道的孔深，以实现预定的控制要求[38][39]。阀

块孔道设计必须满足以下要求：

(1)满足用户要求，如尺寸限制、油孔位置、方位面等用户的特殊需求。

(2)满足原理图中对孔道连通关系的要求，该通的孔应保证连接畅通，并满足规定的通流面积要求，不该连通的孔不通，并满足壁厚要求。

为保证阀块设计的质量，在阀块孔道设计中必须遵循以下准则：

(1)孔道深度的数值不包括孔尖的深度，是指孔道主体部分(圆柱体)的深度；

(2)连通孔道应尽量直通，不能直通的孔道，应保证工艺孔位置安排合理、工艺孔数目最少、几何尺寸最小且加工简单；

(3)相交两孔应至少包容小孔半径，垂直相交两孔孔深至少达到另一孔中心线，对面相交两孔相交部分深度应至少达到两孔最小半径值。

对于不能直接相连的待通孔，需要设计工艺孔。而工艺孔的设计，不仅要满足于连通两待通孔，还应使油流通畅、能满足一定的通流面积。

2、加工精度

液压阀块在安装阀，法兰的表面粗糙度应达到Ra=0.4.末端管接头的螺孔与其贴合面之间的垂直度允许差至少为8级。阀体上所有的螺孔有加工季度应符合产品样本的要求。阀块上O形圈沟槽的表面粗糙度Ra=3.2,一般六道的表面粗糙度为Ra=12.5，插装阀安装孔的粗糙度Ra=0.8，此外，还要有尺寸和形状公差要求。

3、选材

Q235 用气割从板材上裁纸阀块材料时，考虑金相的变化，要留有足够余量。

4、机加工，（1）预处理时效处理或退火。（2）铣削加工毛培，醋加工，到钳工画线留出精磨余量。（3）机加工后除毛刺。

5、测试安装

6、设计步骤

根据元件找出安装板尺寸----有安装版相对位置初步确定阀块总体尺寸----根据个阀体外形尺寸判断阀体是否干涉---确定最终阀块总体尺寸---确定安装版的位置---三维建模-----打出表面孔系---流道连接---避免干涉---转换二维图