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1、液壓閥塊設計基本準則
1 范圍
本標準規(guī)定了液壓系統(tǒng)閥塊設計過程中應遵循的基本準則。
2 術(shù)語、符號及定義
閥塊
閥塊是指用作油路的分、集和轉(zhuǎn)換的過渡塊體,或者用來安裝板式、插裝式等閥件的的基礎(chǔ)塊,在其上具有外接口和連通各外接口或閥件的流道,各流道依據(jù)所設計的原理實現(xiàn)正確的溝通。
3 液壓閥塊的設計要求和步驟
3.1 設計要求
(1)可靠性高,確??椎篱g不竄油;
(2)結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小;
(3)油路簡單,壓力損失??;
(4)易于加工,輔助工藝孔少;
(5)便于布管;
(6)各控制閥調(diào)節(jié)操作方便。
3.2 設計步驟
(1) 根據(jù)閥塊在系統(tǒng)中的布置和管路
2、布局初步確定各外接油口在閥塊上的相對位置,并根據(jù)流量確定接頭規(guī)格;
(2)根據(jù)閥組工作原理、系統(tǒng)布局、各閥本身特性和維護性能初步確定各控制閥在閥塊上的安裝位置;
(3) 設計并反復優(yōu)化各外接口和閥件間的流道,使各流道依據(jù)所設計的原理實現(xiàn)正確、合理的溝通。
4 液壓閥塊的設計要點
4.1 閥塊的油口
4.1.1設計閥塊時應考慮系統(tǒng)管路走向,同時應考慮扳手操作空間;對于位置相近且易接錯的油口,應盡量設計或選用不同通徑的管接頭和膠管以便于區(qū)分。
圖1 SAB熨平板分集流塊
4.1.2 閥塊上的各油口旁均應標注注油口標識(例如:P、A、T、B、A1、A2、B1、B2、M1、M2…
3、…),其中,板式閥安裝面的油口標識僅在圖紙上體現(xiàn),而用于與膠(鋼)管相連接的外接油口和測壓口旁則必須在閥塊體上打相應鋼印,為保證安裝管接頭(或法蘭)后不將標識覆蓋,鋼印距離相應油口邊緣大于7mm(可在技術(shù)要求中注明),具體可見附錄A閥塊工程圖示例。
4.1.3 閥塊上的外接油口、測壓口應根據(jù)管接頭連接尺寸設計,沉孔外徑、深度和螺紋深度均應留有合適的余量,避免安裝時干涉。具體可根據(jù)管接頭螺紋規(guī)格由表1確定,并按《路機液壓閥塊管接頭螺紋用沉孔規(guī)格系列》對沉孔外徑進行圓整。
圖2 油口尺寸示意圖
表1 閥塊油口設計推薦尺寸
管接頭螺紋
d1
管接頭止口外徑
d7
油口沉孔外徑
4、d4
油口沉孔深度
a1
油口螺紋深度
b1
形位公差
W
M101
14
≥15
≤1
≥8
0.1
M121.5
17
≥18
≤1.5
≥12
0.1
M141.5
19
≥20
≤1.5
≥12
0.1
M161.5
21.9
≥23
≤1.5
≥12
0.1
M181.5
23.9
≥25
≤2
≥12
0.1
M201.5
25.9
≥27
≤2
≥14
0.1
M221.5
27
≥28
≤2.5
≥14
0.1
M261.5
31.9
≥33
≤2.5
≥16
0.2
5、M272
32
≥33
≤2.5
≥16
0.2
M332
39.9
≥41
≤2.5
≥18
0.2
M422
49.9
≥51
≤2.5
≥20
0.2
M482
55
≥56
≤2.5
≥22
0.2
G1/8
14
≥15
≤1
≥8
0.1
G1/4
18.9
≥20
≤1.5
≥12
0.1
G3/8
22
≥23
≤2
≥12
0.1
G1/2
26.9
≥28
≤2.5
≥14
0.1
G3/4
32
≥33
≤2.5
≥16
0.2
G1
39.9
≥41
≤2.
6、5
≥18
0.2
G1-1/4
49.9
≥51
≤2.5
≥20
0.2
G1-1/2
55
≥56
≤2.5
≥22
0.2
表2 公制管接頭螺紋對應沉孔規(guī)格(優(yōu)選系列)
螺紋
M101
M121.5
M141.5
M161.5
M181.5
M201.5
M221.5
M261.5
沉孔
Φ15(+0.4,0)
Φ20(+0.4,0)
Φ22(+0.4,0)
Φ24(+0.4,0)
Φ25(+0.4,0)
Φ28(+0.4,0)
Φ28(+0.4,0)
Φ34(+0.4,0)
螺紋
M272
M332
M422
7、
M482
沉孔
Φ34(+0.4,0)
Φ42(+0.4,0)
Φ52(+0.4,0)
Φ56(+0.4,0)
表3 英制管接頭螺紋對應沉孔規(guī)格(優(yōu)選系列)
螺紋
G 1/8
G 1/4
G 3/8
G 1/2
G 3/4
G 1
G 1 1/4
G 1 1/2
沉孔
Φ15(+0.4,0)
Φ22(+0.4,0)
Φ24(+0.4,0)
Φ28(+0.4,0)
Φ34(+0.4,0)
Φ42(+0.4,0)
Φ52(+0.4,0)
Φ56(+0.4,0)
4.2 閥塊與閥件的連接
4.2
8、.1 合理選擇各控制閥的結(jié)構(gòu)形式,同時應避免閥塊集成度過高,尤其應避免在同一閥塊上集成過多的螺紋插裝閥,否則會使閥塊工藝孔成倍增加,油路曲折,壓力損失高,同時造成加工、檢驗和排故困難;但是對于功能相關(guān),油路并聯(lián)的板式閥組應盡量集成,以便簡化系統(tǒng)管路。
圖3 老瀝攤主閥塊
圖4 SAP大臂、料斗閥組
4.2.2 閥塊上采用的板式液壓控制閥安裝面應按廠家樣本提供的尺寸設計,其表面加工質(zhì)量應符合圖5所示要求,另可參考標準“ISO 4401 Hydraulic fluid power - Four-port directional control valves - Mountin
9、g surfaces”或“GB/T 2514液壓傳動 四油口方向控制閥安裝面”的相關(guān)規(guī)定。
圖5 板式閥安裝面加工質(zhì)量要求
4.2.3 閥塊上采用的螺紋插裝閥安裝孔應按廠家樣本提供的尺寸設計,盡量選用和其他品牌型號通用性強和有現(xiàn)有加工刀具的插件。
4.3 閥塊的孔道
4.3.1 設計閥塊體的孔道時應考慮盡可能減小流阻損失及加工方便,其孔徑大小按公式(1)算出后取整:
(1)
式中:
D──孔道直徑,mm;
Q──孔道內(nèi)液流最大工作流量,L/min;
──孔道內(nèi)液流速度,m/s
一般工作管路推薦流速為8m/s,回油管
10、路推薦流速為4m/s。
4.3.2 閥塊的孔深數(shù)值是指從孔道所在視圖表面計算并包括鉆尖的深度。
4.3.3 為便于去毛刺和避免污染物沉積,相交孔的結(jié)構(gòu)形式應采用圖6所示的T形結(jié)構(gòu),其中一個孔的孔深為該孔端面到與之相通孔道的軸線位置,不得采用圖7所示的十字形結(jié)構(gòu)。
圖6 T形相交孔結(jié)構(gòu)
圖7 十字形相交孔結(jié)構(gòu)
4.3.4 應避免采用傾斜孔道,必須采用斜孔時,孔道的傾斜角度宜不超過35,并須保證孔口的密封良好。
4.4 閥塊孔道間的最小壁厚
4.4.1 為防止系統(tǒng)使用中被擊穿,閥塊中間兩兩相鄰(相交或平行)孔道(含安裝螺紋孔)之間的最小壁厚應不小于4mm。但在受布局和結(jié)構(gòu)
11、限制,且孔道所受壓力小于6.3MPa時,孔道之間的最小壁厚可不小于3mm。
4.4.2 孔間壁厚可按公式(2)進行校核,考慮到集成閥塊上的油孔細而長,鉆孔加工時可能會鉆偏,實際壁厚應在計算基礎(chǔ)上適當取大一些。
(2)
式中 :
──孔間壁厚;
P──孔道最高工作壓力;
d──壓力油孔道直徑;
n──安全系數(shù);
──閥塊材料抗拉強度。
4.5 閥塊的孔深
為避免鉆頭損壞,通常鉆孔深度不宜超過孔徑的25倍。
4.6 閥塊的工藝孔
4.6.1 工藝孔道應采用螺塞、法蘭等可拆方式封堵,以便孔道的清理、清洗和檢查。在
12、位置不允許時,對直徑不大于12 mm 的孔道,允許采用球漲式堵頭封堵,球漲式堵頭的安裝尺寸應符合“JB/T 9157-1999液壓氣動用球漲式堵頭安裝尺寸”的規(guī)定。
4.6.2 建議閥塊的工藝孔口部堵頭不凸出安裝面表面。
圖8 SAB熨平板伸縮閥
4.7 閥塊的表面處理
閥塊表面鍍鎳,鍍鎳層厚度0.008~0.015mm。
4.8 閥塊的安裝板
當閥塊從背面安裝固定時,安裝板螺釘孔建議采用圖9(b)所示結(jié)構(gòu),以便于裝配,同時,因圖9(a)所示安裝板折彎邊高度必須大于螺釘長度,采用圖9(b)所示安裝板可節(jié)省空間。
(a)
(b)
圖9 閥塊安裝板
4.9 閥塊工程圖
對于不能用剖視圖清晰表示內(nèi)部孔道相交狀況的復雜閥塊,應用孔系表注明各孔的相交狀況(詳見附錄A),以便于閥塊檢驗。同時,建議將閥塊的工作原理圖和三維軸測圖附在工程圖中。
附錄A:液壓閥塊工程圖示例