数控龙门镗铣床液压站设计说明书

目录目录 .11 前言 .41.1 选题背景及意义 .41.2 液压技术的国内外研究现状 .41.3 液压技术的特点 .52 液压系统泵站总体设计 .52.1 液压站系统技术参数及要求 .62.2 绘制液压站系统原理图 .62.3 制定基本方案 .72.3.1 选择液压动力源 .72.3.2 制定压力控制方案 .82.3.3 制定调速方案 .82.3.4 制定顺序动作方案 .83 液压元件的选型 .93.1 油泵和电机的选型及计算 .93.1.1 油泵和电机的选择 .93.2.1 单向阀的选择 .103.2.2 叠加式溢流阀的选择 .113.2.3 电磁换向阀的选择 .113.2.4 液控单向阀的选择 .123.2.5 叠加式减压阀的选择 .123.3 辅助元件的选型 .133.3.1 吸油滤油器的选择 .133.3.2 回油滤油器的选择 .133.3.3 空气滤清器的选择 .133.3.4 液位液温计的选择 .133.3.5 液位控制器的选择 .133.3.6 电接点温度表的选择 .143.4 管路设计 .143.4.1 油管内径的确定 .143.4.2 金属油管的选取 .154 专用件的设计 .154.1 油箱的设计 .154.1.1 油箱的用途和分类 .154.1.2 油箱的构造及设计要点 .164.1.3 油箱的容量和计算 .164.3 其它零件的设计 .185 液压系统性能验算 .185.1 液压系统压力损失 .185.1.1 管路的沿程损失 .185.1.2 阀类元件的局部损失 .205.1.3 总的压力损失 p.205.2 冷却器的选择计算 .205.2.1 液压系统发热功率的计算 .205.2.2 液压系统散热功率的计算 .216 泵站系统的安装、调试及维护 .216.1 泵站系统的安装 .216.1.1 安装前的技术准备 .216.1.2 管道的安装 .226.1.3 系统元件的安装 .226.2 泵站系统的维护 .236.3 液压站系统的调试 .238 结 论 .24参 考 文 献 .241 前言1.1 选题背景及意义数控龙门铣镗床是采用当代机械、电气、液压等新技术设计制造的通用机床。其数控系统采用国外先进的数控系统，可实现四轴控制，任意三轴联动。该机床适用范围大、功能广泛，是具有较高加工能力的通用金属切削机床。方滑枕前端可安装直角铣头、万能铣头等附件，使机床不仅能实现大直径及大平面的切削，而且能加工很多工件的内腔、内腔侧面、内腔孔及大端面止口；具有很强的铣削、镗孔、钻孔功能。如果配合回转台使用，可在一次装夹内完成多面加工。采用数控平旋盘加装特殊刀杆，可加工直径范围较大，角度范围较宽的锥孔工件。它主要用于镗削大中型零件的孔，同时还可以完成钻、扩、铰、铣平面等多工序加工，主要由底座、立柱、横梁、拖板、滑枕、变速箱、主轴头、液压站等组成。液压站各输送支管安装有齿轮泵，齿轮泵安装有电机，在齿轮泵输出端有单向阀、溢流阀、电磁阀快、高压滤油器、压力继电器、测压接头等。液压油通过叶片泵加压后，由电磁阀控制使输出管道的油压达到相应设备的要求，其保证油缸动作力度到位的同时，动作快速准确。与传统的机组相比，各设备的液压部分是关联的，即油缸直接与总由泵的输送管连接，通过总油泵控制阀块控制输油管道的油压来实现对油缸的控制。由于输送管道长，液压在输送管的末端压力易泄放，从而导致油缸动作的力度减弱，动作滞后，由于整个机组与总油泵的距离远近不一，这样会导致整个机组工作步骤不一致。 另外在本液压站上还加装了油冷机，能够保证液压油的正常工作温度。1.2 液压技术的国内外研究现状本文主要从液压叶片泵和液压阀集成两方面阐述国外的技术现状，液压叶片泵具有节能、低噪声和先进的控制技术。很多著名企业如威格士、Parker、ATOS、油研等都积极从事变量叶片泵的开发和推广应用，变量叶片泵已成为液压系统的关键元件，它的发展可以使液压系统向高压发展，提高效率，提高功率密度，变量泵的多种变量控制方式可以减少液压系统的控制阀类元件，简化系统，另一方面人们也更关注变量柱塞泵的低噪声和高可靠性。液压阀的发展方向是集成化和机电一体化。在集成化方面：各大公司都展出了各种插装阀、叠加阀、阀块、螺纹插装阀和系统，其特点是：小型化，减少安装空间；简化管路；减少液体流动阻力、振动、噪声、泄漏等接管引起的问题；便于用户检查和维修；工作更可靠。在机电一体化方面：各公司展出了品种齐全的具有先进水平的电液比例阀、电液伺服阀和比例伺服油缸等。我国液压工业已可为工程机械、农业机械、机床、塑机、冶金、矿山、石油化工、铁路、船舶、轻工机械等提供比较齐全的产品，目前，液压元件产品约有 1000 个品种，近 10000 个规格。 1.3 液压技术的特点液压系统的作用是将压力油的压力能转化成机械能，其传动有如下特点：优点：（1）液压传动装置的体积言较小，且惯性小，能传递较大的力或转矩。（2）液压传动还可实现无级变速，且调速范围较大。（3）液压传动工作平稳，冲击小，反应快。（4）液压传动的控制简单，调节方便，易于实现机电一体化。（5）液压传动装置过载保护性好，润滑方便，寿命长。（6）液压传动易于实现系列化，标准化，通用化。（7）液压传动散热性好。缺点：（1）工作介质为液体，易泄漏，传动比易受温度影响，固只适合用于精度要求低的场合。（2）液压传动中，损耗大，效率低，固只适合近距离传动。（3）压力油对工作环境要求高。2 液压系统泵站总体设计数控龙门镗铣床液压站是一个可以为数控龙门镗铣床系统提供压力油的动力装置，该系统可以使数控龙门镗铣床完成小车定位，铣头平衡等一系列动作过程。液压站是液压系统的心脏，一个性能优良、设计合理的泵站对设备的性能、使用成本、寿命、检修强度会带来至关重要的影响。一台液压站的设计，主要是对其泵、液压阀组、油箱及辅助元件的设计计算和选型，这些因素的互相制约和配合，及外在因素诸如温度、工作环境、工作节奏的影响，都是影响液压站工作性能的主要因素。因此在设计一台液压站时我们必须充分全面的考虑到这些因素。只有解决了这些因素带来的问题才能设计出一台好的机器。2.1 液压站系统技术参数及要求（1）油泵的工作流量：37 l/min（2）油泵的工作压力：16 MPa（3）电机的转速：1440r/min（4）油泵要求空载启动且能实现卸荷（5）油箱有效容积 480L（6）油箱外形尺寸（长宽高） 1100*800*700mm（7）铣头平衡工作压力 10.5MPa(8) 小车定位工作压力 4MPa（9）铣头液压控制工作压力 15.5MPa2.2 绘制液压站系统原理图数控龙门镗铣床液压站由小车定位油路，铣头平衡油路，控制油路和油箱及辅件元件组成。通过控制小车定位及铣头平衡来实现数控龙门镗铣床铣头的定位和运动来实现镗铣加工。定位油路和控制油路均由轴向变量叶片泵提供高压油，并在进油口连接了吸油滤油器，对流入工作管道的液压油器过滤作用，从而保证了油液清洁和后序元件的正常工作与使用寿命。在出口处设有单向阀，起保护作用，防止工作负载的突然增加对柱塞泵造成冲击。在定位油路上还设置了叠加溢流阀，起安全保护作用，在叠加溢流阀后设置了叠加减压阀以控制小车油缸的压力，设置了电磁换向阀保证了下车的定位，在换向阀与减压阀之间设置了测压装置，以便观测工作压力，便于工作人员的调整。在铣头控制油路上还设置有截止阀和蓄能器用来辅助控制铣头平衡。在回油路上设置了回油滤油器，对回到油箱的油液进行二次过滤，进一步保证了油液的清洁。冷却回路由同一叶片泵供油，由风冷机对油液起冷却作用。液压油箱上还设置液位计和液位控制器对油箱的液压油进行监测，设置了电接点温度表和压力表对液压油温度和压力监测并报警。数控龙门镗铣床液压站原理图如图 2.2 所示：图 2.2数控龙门镗铣床液压站原理图1、油泵 2、电机 3、单向阀 4、压力继电器 5、叠加式减压阀 6、测压接头 7、电磁换向阀 8、测压装置 9、叠加式溢流阀 10、叠加式单向阀 11、叠加式减压阀 12、电磁换向阀 13、液控单向阀 14、蓄能器 15、吸油滤油器 16、压力表 17、电接点温度表 18、冷却器 19、回油滤油器 20、液位控制器 21、液位计 22、空气滤清器 23、截止阀 24、 联轴器 NL62.3 制定基本方案2.3.1 选择液压动力源本液压站的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。根据设计要求，由于该液压站为中低压系统，因此，液压站系统用一个变量泵供油。液压泵的供油量要略大于系统所需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。 为了节省能源提高液压站工作效率，液压泵的供油量要略高于系统所需流量。油液的净化是液压源十分重要的一个环节。泵的入口装有吸油滤器，进入系统的油液要先进行过滤。同时为防止流过工作系统中的油液带有的管道及机械中的杂质流回油箱，可在回油路上设置回油过滤器。根据液压设备所处环境及对温升的要求，系统考虑了加热、冷却等措施。2.3.2 制定压力控制方案液压执行元件工作时，系统压力要保持在一定的工作压力或者一定压力范围内，一般用溢流阀调节系统需要的压力，并保持恒定。在容积调速系统中，通常用变量泵供油，用安全阀来起安全保护作用。某些液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑选择卸荷回路。在系统的某个局部，工作压力需低于主油源压力时，要考虑采用减压回路来获得所需的工作压力。本设计采用变量叶片泵及溢流阀来实现液压回路压力的控制。2.3.3 制定调速方案速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用变量泵或变量马达的容积变化来实现。相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合容积节流调速。节流调速是采用定量泵供油，由流量阀调节进入执行元件的流量来实现调节执行元件运动速度的方法。优点是结构简单可靠、成本低、使用维修方便，但是效率较低。容积调速是靠改变液压泵排量来达到调速的。它的优点是没有溢流损失及节流损失，效率较高。但是为了散热与补充泄漏，需要用到辅助泵。此种调速方式常用于功率大、运动速度高的液压系统。容积节流调速大多是由变量泵供油，用流量控制阀来调节输入或输出液压执行元件的流量，并且使其供油量和需油量相适应。此种调速回路效率也较高，速度稳定性较好，但其结构比较复杂。在该液压系统中，需要高压油作为油源，所以用一个轴向变量柱塞泵供高压油。液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑选择卸荷回路。所以系统采用了电磁换向阀作为卸荷使用。2.3.4 制定顺序动作方案主机各执行机构的顺序动作，根据不同的动作要求，有的按固定程序运行，有的则是随机的或人为的。数控龙门镗铣床液压站的操纵机构多为自动，一般用电磁换向阀控制。数控龙门镗铣床液压站还有时间控制。液压泵无载启动，经过一段时间，当泵正常运转后，延时继电器发出电信号使电磁换向阀断电，建立起正常的工作压力。当某一执行元件完成预定动作时，回路中的压力达到一定的数值，通过压力继电器发出电信号或打开顺序阀使压力油通过，来启动下一个动作。3 液压元件的选型3.1 油泵和电机的选型及计算泵的选择：一般的设计标准和习惯是，高压系统选择轴向柱塞泵，中低压系统选择齿轮泵或叶片泵。对于定量泵和变量泵的选择却看情况而定，由于变量泵的简化系统设计和节能的作用，目前被广泛使用，尤其是在中高压系统的设计中。3.1.1 油泵和电机的选择根据已知的设计要求，油泵的排量要求为 37cm3/rev，要求提供的工作压力在16mpa，电机的转速在 1440r/min：根据上述要求并充分考虑到不同泵的性价比，可选择一 PVL 型叶片泵，现有PVL 系列叶片泵工作参数如下：根据给定的技术参数及上述叶片泵工作参数，可选的叶片泵型号为：PVL2-41其出口压力为 16MPa，理论排量为 41.3ml/r，转速 6001800l/min，其 1500 值。根据上述参数，该泵的流量：q =Vn = 41.310-31500 =61.95(l/min)60l/min, (3.1)由于该泵为变量叶片泵，可调定输出流量为 55l/min由公式 Pt = Pq 得泵的输出功率为： Pt = Pq=5510-61610660= 14.7(kw) (3.2)按泵的总效率为 90%计算，液压泵的输入功率应为：Pm= Pt/=14.7/0.9= 16.3( kw) (3.3)根据上述计算的液压泵输入功率，可选西门子电机有限公司生产的型号为 1LG0 183-4AA70 的电机。该型号电机功率为 18.5kw，额定转速为 1470r/min。该泵的实际流量：q =Vn = 41.310-31470 =60.7 (l/min)60(l/min),由此可见选择的油泵和电机均满足系统要求。3.2 液压阀的选择3.2.1 单向阀的选择为了防止负载突然急剧增加，造成对叶片泵的冲击损坏，在变量叶片泵出油口设置了单向阀，选择油研的单向阀，型号：CIT-06-04-10。压降特性如图 3.1 所示：图 3.1 单向阀压降特性3.2.2 叠加式溢流阀的选择溢流阀的作用是当系统的压力达到其调定值时,通过阀口的溢流使被控制系统或回路压力保持在某一调定的数值范围，从而实现稳压、调压或限压作用。溢流阀的主要应用：作安全阀、作溢流阀、作卸菏阀及作背压阀。由原理图可知，叠加式溢流阀 9 接在单向阀之后的位置，控制着泵的安全压力和泵的加载，起保护作用。根据油泵的额定工作压力及流量，选择 4 通径的叠加式溢流阀。型号为 DGMC-3-AB-F-35，溢流压力调节为 525MPa。3.2.3 电磁换向阀的选择为了满足系统流向调节及系统空载启动，应设置电磁换向阀。油泵启动时，电磁换向阀 12 通电，油泵启动后断电。因为该阀是用于系统卸荷，电磁换向阀 12 可选择 ATOS 公司生产的 DHI-0631/2 AC110V。电磁换向阀 7 控制铣头平衡及小车定位缸体的伸缩，可选择 ATOS 公司生产的 DHI-0751 AC110V。压降特性如图 3.2 所示：图 3.2 电磁换向阀压降特性3.2.4 液控单向阀的选择 液控单向阀的作用：(1) 液压缸的 “支承” 在立式液压缸中，由于滑阀和管的泄漏，在活塞杆和活塞的重力下，可能引起活塞和活塞杆下滑。将液控单向阀接于液压缸下腔的油路，则可防止液压缸活塞和滑块等活动部分下滑。(2) 保持压力 滑阀式换向阀都有间隙泄漏现象，并且只能短时间保压。在有保压要求时，可以在油路上加一个液控单向阀，从而利用锥阀关闭的严密性，来使油路长时间保压。(3) 实现液压缸锁紧 当换向阀处于中位时，两个液控单向阀关闭，可严密封闭液压缸两腔的油液，这时活塞就不能因外力作用而产生移动。根据系统原理图的功能要求，选用威格士的液控单向阀 4CT-03。3.2.5 叠加式减压阀的选择 减压阀的功用是能使其出口压力低于进口压力，并使其出口压力可调节。在液压系统中，减压阀用于降低或调节系统中某一支路的压力，以满足某些执行元件的要求。减压阀的应用：（1） 减压回路 （2）稳压回路（3）单向减压回路根据系统原理图的功能要求，减压阀 5 选用威格士的 DGMX1-3-PA-GW-S-40。减压阀 11 选用 ATOS 的 KG-031/210。3.3 辅助元件的选型3.3.1 吸油滤油器的选择吸油滤油器，选用温州兴瓯液压件厂生产的型号为 WU-250100F-J 的滤油器。该滤油器用以滤除液压油中混入的机械杂质和液压油本身化学变化所产生的胶质、沥青质、炭渣质等，从而防止阀芯卡死、节流小孔缝隙和阻尼孔的堵塞以及液压元件过快磨损等故障的发生。该过滤器结构简单同油能力大主力小，过滤效果好，精度高，但堵塞后清洗比较难，而需更换滤芯。3.3.2 回油滤油器的选择回油滤油器，选用温州兴瓯液压件厂生产的型号为 RFA-25020F-Y 的滤油器。本过滤器用于液压系统回油精过滤，滤除液压系统中元件磨损产生的金属颗粒以及密封件的橡胶杂质等污染物，使流回油箱的油液保持清洁。本过滤器安装在油箱顶部，筒底部分浸入油箱内，并设置旁通阀，液流扩散器，滤芯污染堵塞发讯器等装置。具有结构紧凑，安装方便，通油能力大，压力损失小，更换滤芯方便等特点。3.3.3 空气滤清器的选择空气滤清器，由温州兴瓯液压件厂生产，型号为 QUQ2，空气过滤精度为 20，空气流量为 1.0m3/min。主要作用过滤空气，防止灰尘进入油箱。空气滤清器m通气阻力不能太大，保证箱内压力为大气压。所以空气滤清器要有足够大的通过空气的能力。3.3.4 液位液温计的选择液位液温计采用温州兴瓯液压件厂生产的，型号为 YWZ-150T。介质为一般液压油，螺钉中心距 150mm。3.3.5 液位控制器的选择YKJD 型液位控制继电器是一种新型液面高度电发讯控制装置，主要用于箱内液面位置与液压源电源的自动控制和报警，具有结构紧凑，控制灵敏，安装简单等特点。当液位低于要求时，液位控制继电器动作，报警器工作。3.3.6 电接点温度表的选择电接点温度表，由上海飞龙仪表电器有限公司生产，型号为 Wssx-411。电接点双金属温度计应用于生产现场对温度自动控制和报警。可以直接测量各种生产过程中的-80-+500 摄氏度范围内液体、蒸汽和气体介质温度。主要特点：现场显示温度，直接方便；具有自动切断电源和报警功能；安全可靠，使用寿命长；多种结构形式，可满足不同要求。电接点双金属温度计是利用温度变化时带动触点变化，当其与上下限触点接触或断开的同时，使电路中的继电器动作，从而自动控制和报警。3.4 管路设计在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、胶管、尼龙管和塑料管等。 7钢管能承受较高的压力，价格低廉，但安装时弯曲半径不能太小，多用在装配位置比较方便的地方。常用的钢管是无缝钢管，当工作压力小于 1.6MPa 时，也可以用焊接钢管。管路连接采用 55直管螺纹，采用霍格的卡套式管接头。3.4.1 油管内径的确定油管内径的确定(3.4) 3104Qd式中 流经油管的流量 ；/sm3流经油管内的允许流速 ，取吸油管道 ，压油和回油管道 sm/0.1v=3.0m/s。吸油管道： /s)(10min)/(603LQm69.54.33d压油管道： )(6.20134.0Qd回油管道： m)(6.20134.0Qd3.4.2 金属油管的选取按照有关标准圆整为标准值，查表，具体选取如下。柱塞泵吸油管选取 344.5，压油管选取 222，叶片泵吸油管选取344.5，回油管、泄油管、单向阀接口均选取 222。4 专用件的设计4.1 油箱的设计油箱的设计：油箱容积以及尺寸的设定同样会给系统带来重要的影响，由于油箱往往联接件又是被联接体，有时还要承载阀台等其他部件，改动非常困难，因此在设计时应该引起足够的重视。油箱容积的计算除了根据泵流量进行确定外，还应充分考虑蓄能器、执行元件、管路等的储、排油量，并进行合理的液位控制，在保证系统性能的前提下充分考虑设备维护检修的方便。通常一个液压系统的主泵型号确定后，可依据主泵的排量来确定油箱的大概容积，此外还应充分考虑现场主泵、空间、循环泵的安装顺序等进确定油箱的实际尺寸。一个容积足够的油箱要便于油液消泡、系统散热、杂质沉淀或上浮，为系统的稳定运行提供有利条件。一般来说，这些元件的储油量不能够超过油箱总容积的 30%的，最好限定在 25%以下。根据用户的个人使用习惯经常将油位控制在油箱总高度的1/2-2/3 左右，如果系统未卸压情况下补油较多，会出现油液溢出油箱的情况，到使出现不可估量的系统污染。此外液压系统经过大的检修之后，常常需要对更换元件、系统管路、蓄能器等进行充油、排气等工作。如果油箱偏小将导致补油比例过高及油箱液位偏低等状况，系统有时候需要进行二次补油，但这种补油会使系统一旦需要再次检修时系统油液会产生回流现象，并且会出现油箱溢油的危险。4.1.1 油箱的用途和分类油箱在液压系统中除了储油外，还起着散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。油箱中安装有很多辅件，如冷却器、加热器、空气过滤器及液位计等。油箱可分为开式油箱和闭式油箱二种。开式油箱，箱中液面与大气相通，在油箱盖上装有空气过滤器。开式油箱结构简单，安装维护方便，液压系统普遍采用这种形式。闭式油箱一般用于压力油箱，内充一定压力的惰性气体，充气压力可达0.05MPa。如果按油箱的形状来分，还可分为矩形油箱和圆罐形油箱。4.1.2 油箱的构造及设计要点1、吸油管及回油管应插入最低液面以下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的 3 倍。吸油管可安装 100m 左右的网式或线隙式过滤器，安装位置要便于装卸和清洗过滤器。 。2、吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些，之间应设置隔板，以加大液流循环的途径，这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的 2/33/4。3、为了保持油液清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上装有空气过滤器，注油及通气一般都由一个空气过滤器来完成。为便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低处设置放油阀。4、油箱底部应距地面 150mm 以上，以便于搬运、放油和散热。在油箱的适当位置要设吊耳，以便吊运，还要设置液位计，以监视液位。5、对油箱内表面的防腐处理要给予充分的注意。 酸洗后磷化。 喷丸后直接涂防锈油。 喷砂后热喷涂氧化铝。适用于除水-乙二醇外的所有介质。 喷砂后进行喷塑。适用于所有介质。但受烘干设备限制，油箱不能过大。4.1.3 油箱的容量和计算 油箱必须有足够大的容积。一方面尽可能地满足散热的要求，另一方面在液压系统停止工作时应能容纳系统中的所有工作介质；而工作时又能保持适当的液位。根据油箱容量的经验公式： V=QV (4.1)式中 QV液压泵每分钟排出压力油的容积（m 3） ；经验系数 表 4.1 经验系数 系统类型 行走机械 低压系统 中压系统 锻压机械 冶金机械 冶金机 械 12 24 57 612 10 10由此，可初步估算油箱的容积，因为本系统是中高压系统，经验系数选 6，计算得：V=607=420(L)在确定油箱尺寸时，一方面要满足系统供油的要求，另一方面还要保证执行元件全部排油时，油液不能溢出油箱，以及系统中最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限。本系统有效容积确定 480L 左右，总容积为 616L，其长宽高为：（1100800700）液压站采用液压阀集成装配，可以显著减少管路联接及接头，既降低系统的复杂性，又增加现场添加及更改回路的柔性，此外还具有结构紧凑、泄漏少、安装维护方便、振动小、便于实现典型液压系统的标准化和集成化等优点，因此被广泛应用。 集成式液压站的核心单元是液压阀块，它是一个具有一个或多个特殊的预先钻有多个孔的阀块体，在他上面安装有各种各样的液压元件，如：管接头、液压阀、压力表等，其内部的孔道和元件孔道相通连，构成了液压集成回路，从而实现了系统的控制要求。 在运用液压阀块的液压站设计中，阀块体的设计是一项关键而枯燥的工作。液压阀块体表面用于板式阀的安装和管接头的安装，并利用它的内部孔道与阀的连接口相沟通以实现局部系统液压回路的复杂功能。阀块体上分布有和液压阀相关的通油孔、液压阀块安装孔、连接螺钉孔及定位销孔、公共油孔、连接孔等。为保证孔道正确连通而不产生干涉，有时还需设置若干工艺孔。 一般一个阀块体上复杂一点孔的就有上百个，这些孔道构成一个纵横交错的孔系网络。在安装阀块时，应尽可能将各种元件均匀、紧凑地安装在阀块体各面，既要符合美学要求，又要方便安装、调试，并且，布局方案与连通要求均应成为孔道设计的起始条件。元件之间通过内部孔道相互连通，不能直接连通的需要设置工艺孔。另外设计时还必须满足非连通孔道间安全壁厚等设计品质的要求。这些问题不但导致传统的人工布局、孔道连通及校核非常困难，即使使用一般的 CAD 方法也难以确保设计质量。 阀块的生产制造属于单件小批量定制生产模式，如果在设计阶段投入大量时间和精力将导致整个产品设计开发过程工作效率非常低，因此急需采取有效的计算机辅助方法来进行准确而快捷地设计，这己经是国内外众多研发机构及人员关注的焦点及难点。 可是液压阀块需要根据具体应用进行专门的设计和试验，计算机辅助液压阀块设计具有可靠、直观、信息表达传递方便等优点，这使他成为提高设计效率与质量的有效途径。同样因素，使液压阀块 CAD 应用与开发研究始终受到国内外液压界的重视。与此同时，专业应用软件开发技术方法和工具的不断发展和成熟，又使得人们不断深入开展液压阀块的研究与开发。因此液压阀块 CAD 技术的发展对于提高产品的设计和加工质量与效率及提高产品的市场竞争力，具有广阔的发展前景与显著的经济效益。液压系统中包含很多液压元件，这些元件通过不同的方式链接起来。连接方式对液压系统的维修、性能和使用有很大的影响。现今板式液压元件广泛采用集成块式和叠加式连接。这些连接形式占地面积小、结构紧凑、系列化、易于实现标准化、维修方便。集成阀块的设计要求：1）块体结构 集成块的材料一般为铸铁或锻钢，低压固定设备可用铸铁，高压强振场合要用锻钢。块体加工成正方体或长方体。对于较简单的液压系统，其阀件较少，可安装在同一个集成块上。如果液压系统复杂，控制阀较多，就要采取多个集成块叠积的形式。相互叠积的集成块，上下面一般为叠积接合面，钻有公用回油孔 T、公共压力油孔 P、泄漏油孔 L 及 4 个用于叠积紧固的螺栓孔。P 孔，液压泵输出的压力油经过调压后进入公用压力油孔 P，作为供给各单元回路压力油的公用油源。T 孔，各单元回路的油液均通到公用回油孔 T，流回到油箱。L 孔，各液压阀的泄漏油，统一通过公用泄漏油孔流回油箱。 94.3 其它零件的设计根据系统的要求，需要设计电机座，还有风冷机座，阀块体支架。这些零件都是焊接件，材料为 Q235-A。5 液压系统性能验算液压站初步设计是在某些估算参数情况下进行的，当各回路、液压元件和联接管路等全部确定后，对设计的系统进行实际情况下的各项性能分析。对于一般液压传动系统来说，主要是进一步准确地计算液压回路各段容积损失、压力损失和系统效率，以及压力冲击和发热温升等参数。根据分析计算发现问题，并对某些不合理的设计进行必要的调整，或采取其他必要的措施。5.1 液压系统压力损失压力损失包含管路沿程损失 、管路局部损失 和阀类元件局部损失 ，ppp总的压力损失为 (5.1)5.1.1 管路的沿程损失流体在等径直管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失。 (5.2)2vdlp式中 m；管 道 的 长 度lm；管 道 的 内 径dm/s；液 流 的 平 均 速 度vkg/m3；液 压 油 的 密 度。沿 程 阻 力 系 数由于选用 YNN46 抗磨液压油，其粘度 ，液压油密度/sm109.225，取3kg/m920863kg/901.吸油管路此管路长 0.7m，管内径 0.032m，通过流量 。/s103油在管路中的实际流速为 (5.3)m/s)(24.)03.(41.2dQv (5.4)0.689.Re5因此油在管路中呈层流流动状态，对于金属管其沿程阻力系数 为 (5.5)Re7 MPa)(083.192)4.1(03.168756p2.压油，回油管路这两个管路长 1m，管内径 0.020m ，通过流量 ， /sm103油在管路中的实际流速为 /)(8.)02.(41.32dQv 320491.56Rev因此油在管路中呈湍流流动状态，其沿程阻力系数 为 (5.6)25.0e31. (5.7)MPa)(042.198.Re3164.0 625.02 p 3.042.