液压系统阀组的设计

1、液压集成阀组

液压传动以其传动平稳，调速方便，功率体积比大等优良特性在许多领域获得了广泛的应用，液压系统中液压元件的配置形式目前多采用集成化配置，将液压阀集成在液压阀块的表面，其组合体称之为液压集成阀组，液压集成阀组摒弃了液压管式连接的整体结构复杂凌乱，易泄漏，体积大以及不便安装等缺点，具有结构紧凑，密封性能好，维护方便及便于技术保密等优点。 液压阀组在液压系统中的重要性已被越来越多的人们所认识，其应用范围也越来越广泛。液压阀组的使用不仅能简化液压系统的设计和安装，而且便于实现液压系统的集成化和标准化，有利于降低制造成本，提高精度和可靠性。然而，随着液压系统复杂程度的提高，液压阀组的设计、制造和调试的难度越来越大，若设计考虑不周，就会造成制造工艺复杂，加工成本提高，原材料浪费和使用维护麻烦等一系列的问题。

2、液压阀组的分类

液压阀根据其安装方式可以分为管式液压阀、板式液压阀、叠加式液压阀以及二通插装阀和螺纹插装阀等五种。管式液压阀的连接方式为管式连接，不能组成液压阀组。根据液压阀组上的主要阀种可以分为板式阀组（如图1所示）、叠加式阀组（如图2所示）、二通插装阀组（如图3所示）及螺纹插装阀组（如图4所示）阀组（图）

阀组

3、液压阀组的设计

液压阀组的设计就是将各种阀合理地放置到液压阀块各面上，并根据液压原理图，决定相关孔道的连通。这两项工作是交叉进行的，考虑阀放置位置时，就要考虑孔道相通情况，而在安排孔道相通情况时，又要变动阀的位置。液压阀组在设计时应合理布置孔道，尽量减少深孔、斜孔和工艺孔。液压阀组设计繁琐、费时且易出错，应该做好以下几个步骤。

①液压原理图的审定

在设计液压阀组之前，要对原理图进行认真的审定，确保原理能满足工况的需要，并对原理图进行优化，尽量减少元件的数量。原理图审定后要划定液压阀组的范围，用双点画线框住，不要让阀块太大，又要让阀块的数量尽量少。

②元件的选择

在选用液压阀时，一定要看清其流量和压力范围，还要注意其流量—压力曲线，若选型过小往往会造成系统压力损失太大，使系统发热，若选型过大，则会造成经济上的浪费。液压阀有两种密封材料可选，氟橡胶密封适用于磷酸脂介质，丁腈橡胶密封适用于矿物油介质，要根据实际使用的介质来选择，氟橡胶密封的液压阀要贵些。在选定元件时有条件最好对选用的阀做性能试验，做到万无一失。元件选择后，要在液压原理图上把各个阀的型号、各孔道代号、刀具代号、各油口的代号及尺寸大小标注好，以便液压阀组的设计和校对。

③液压阀块材料的选择

工作压力小于6.3MPa时，液压阀块可以采用铸铁HT200工作压力.>=6.3MPa，<21MPa时，液压阀块可以选用铝合金锻件；工作压力>=21MPa时，液压阀块可以选用!#锻钢。由于工程机械等移动设备对液压阀组的重量要求严格，液压阀块一般选用铝合金锻件，这就要求在设计系统时压力不要超过21MPa。

④图样设计与图样校验

目前，设计液压阀组有二种常用的方法，一是用二维的CAD软件设计，如AutoCAD和CAXA/电子图板等；二是用三维的CAD软件设计，如SolidWords、 UG、ProE及Inventor等，由于工程技术人员接触二维CAD软件较早，且二维CAD软件对计算机的配置要求较低，被厂矿广泛使用。用三维软件设计直观，已经被越来越多的工程技术人员所掌握，并成为一种趋势。液压阀块的油路符合液压系统原理图是设计的首要原则。上海交通大学的HMBCAD2001阀块校验软件，既能输出三维立体校验图，还能检查各孔之间的壁厚，用该软件输出的液压阀块三维校验图，可以使用三维动态观察功能校验各油道的连通情况。