清洁车液压阀块的设计（2）
清洁车液压阀块的设计（2）
2 阀块材料的选取
液压阀块材料可选用球墨铸铁、Q235钢、45号钢、铝合金等．球墨铸铁成本低，深孔加工性能好，是中、低压阀块的首选材料口。钢材作为阀块材料较为普遍，强度较高，可用于中高压场合。
由于铸铁、钢材密度大，对于有重量限制的移动式机械设备是一个缺陷。超硬铝合金具有强度大、重量轻、易切削、防腐性好等诸多优点，近年来在移动式机械设备中得到了广泛的应用。
沙滩清洁车因作业的地面是松软的沙滩，对重量比较敏感，因此选取密度较低的超硬铝合金6061-16作为阀块材料，其抗拉强度为290 MPa，屈服强度为240 MPa，杨氏弹性模量为69 GPa，泊松比为0.3。
3 相邻油道最小壁厚的计算
阀块相邻油道最小壁厚的计算比较复杂，设计时可先按厚壁管道强度理论进行近似计算确定壁厚，设计完成后，再用有限元分析校核强度，当孔的长径比小于8时，最小壁厚不小于3 mm，孔的长径比大于10时，最小壁厚不小于5mm，以防止钻头因偏斜引起的加工误差。
当阀块材料为钢材或铝合金等塑性材料时，按第四强度理论初步确定壁厚：
t=pyd／2[σ] (2)
式中：t—最小壁厚，单位mm；
d—油道孔直径，单位mm；
py—油孔最大试验压力，单位MPa，取Py=(1.5~1.75)p；
p—工作压力，单位MPa；
[σ]—材料许用应力，单位MPa，[σ]=σp0．2／n，当py≤17.5 MPa时，n取3.5，当py≥17.5MPa时，n取3，σp0．2为塑性材料的屈服强度。
沙滩清洁车液压系统工作压力p为16 MPa，选用超硬铝合金6061-T6为阀块材料，根据式(2)计算孔径分别为10、12、14、16mm时的最小壁厚值，数据如表1所示。
表1 阀块油道孔间最小壁厚计算表
注：转载请与作者联系授权，作者：广州市新欧机械有限公司黄志坚教授，020-82333916