液压阀块设计主要工作内容(2)
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2 确定阀块尺寸
阀块体尺寸应考虑三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。如图8所示,阀块体在X坐标方向的长度X,主要根据换向阀的阀孔的布局以及连接螺钉孔和外形尺寸确定;在Y坐标方向的宽度Y,则根据压力阀类、流量控制阀类的阀孔布局以及连接螺钉和外形尺寸确定;在Z坐标方向的高度H,应按块体所安装元件的高度来确定。各种单元回路块的高度H可以相等,也可不相等。若根据每个单元回路块的实际需要确定高度H,固然可以节省材料,但会造成高度尺寸不统一,使设计、制造、安装不便。高度H可取成几种固定尺寸或全部取成一致。
3 标注尺寸
设计阀块时,阀的一组尺寸应自成一体,其安装面上标出基准螺钉孔的位置,其余相关的尺寸以基准螺钉孔为标准。另外,该视图上还应标出所装元件油口代号,同时标出油口的大小和深度,便于孔道的加工和校验。阀块应设计装配图,保证所装的元件、管件、密封件安装后互不干涉。装配图上要标注外形尺寸。
4 设计孔道
阀块体内的油道孔,用以联系各个控制元件,构成单元回路及液压控制系统。油液流经块体内油道孔的压力损失与块体的油道孔的孔径尺寸、形状以及光滑度有关。通油道孔过小、拐弯多、内表面粗糙,压力损失就较大;油道孔径过大,压力损失虽可减小,但会造成块体外形增大。所以,设计块体内油道孔时,应尽量缩短油道长度,减少拐弯,合理确定油道孔的通流截面积。在布置阀块孔道时,首先根据系统的总体布置确定各油口的方位,互相沟通的元件应尽量置于两个互相垂直的相邻面上,以简化孔道布置。然后,先走通主油路,再完成小通径的油路和控制油路。
块体内油道孔径的确定可按下式计算:
式中d—油道孔径,mm;Q—流经油道孔的流量,L/min;v—油道孔中允许流速,m/s。
对于压力油孔,取v=25~5m/s(系统压力大、管路短、油液粘度低时取大值,反之取小值),吸油管道取05~15m/s,回油管道取15~2m/s。油道孔间最小壁厚的确定可由△=pd/2[σ]计算。式中△—油道孔壁厚,cm;p—最大工作压力,MPa;d—油道孔径,cm;[σ]—块体材料的许用应力,MPa。
阀块体内设有公用压力油孔P、公用回油孔O、公用泄漏油孔L以及四个螺栓孔(如图8),用以联系各个单元回路,从而构成所需要的液压控制系统。
公用压力油孔P:孔P是Z坐标方向通孔,油泵输出的油液经调压后进入公用压力油孔P,作为供给各个单元回路压力油的共用油源。
公用回油孔O:孔O是Z坐标方向通孔,各单元回路的回油均经过公用回油孔O流回油箱。
公用泄漏油孔L:孔L是Z坐标方向通孔,单元回路中,凡是带有外泄漏的元件(如减压阀类、顺序阀类以及换向阀类等)的外泄漏孔,均与块体内的公用泄漏油孔L连通。
公用孔的X坐标XP,XO,XL与换向阀的阀孔P,O,L的位置有关。公用压力油孔P、公用回油孔O的坐标YP,YO主要与溢流阀的进、出油口位置有关,应使P,O与溢流阀进、出油口连通方便。公用孔在阀块体上的坐标位置及孔径应保持不变。