液压顺序阀性能实验台的研制

1、 摘要液压与气动传动是研究以有压流体（压缩油或压缩空气）为能源介质，来实现各种机械传动和自动控制的学科。近代液压、气压传动是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的，最早实践成功装置是舰艇上的炮塔转位器，其后才在机床上应用。在20世纪30年代初期和后期在大型自动化工业中引入液压制动。1940年代开始使用拖拉机一增强农机设备的机动性和效率。在第二次世界大战后，液压技术很快转入民用工业。在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械。农机机械、汽车、船舶等行业得到了大幅度的应用和发展。随着液压机械自动化程度的不断提高，液压、气动元件应用数量急剧增加，元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。特别是近十年来

2、，液压和启动技术与传感技术、微电子技术密切结合，出现了许多诸多如电液比例控制阀、数字阀、电业伺服液压缸等机（液）电一体化元器件，使液压技术在高压、高速、大功率、节能高效、低噪声、使用寿命长、高度集成化等方面取得了重大进展。现今采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志。关键字：液压与气动传动 民用工业 液压系统 测试技术I ABSTRACTHydraulic and pneumatic transmissions and a discipline that is based on fluid medium energy of compressive fluid (pressure

3、oil or compressive air) to accomplish mechanical transmission and automatic control.Recently hydraulic and pneumatic pressure transmission technology has been developed with a large scale petrolic industry in the 19th,and the barbette displace was the first one successful using hydraulic equipment,

4、and then hydraulic machine tool. The great automotive industry introduced hydraulic brakes in the early thirties and hydraulic transmissions in the late thirties. The tractor industry began using hydraulic in 1940 to increase the flexibility and utility of farm equipment. After the World War ,the hy

5、draulic development turned into civil industry, such as machine tool ,engineering, metallurgy, plastic machine, farm machine, vehicle and watercraft. In more recent years , the role of leadership in hydraulic power application has been taken over larger by some of the large earthmoving and construct

6、ion equipment manufactures. The total power involved is often greater than that required in even the largest aircraft With the development of higher automation of hydraulic machine and increasing use of hydraulic and pneumatic elements, the scaled elements and integrated system with miniaturization

7、is inevitable. Especially in recent years hydraulic and pneumatic transmission is combined closely with the sensor and micro-electronics technology. It has been emerging amounts of new valves such as hydraulic-electricity proportional valves, digital valve, hydraulic and plectra-hydraulic servo cyli

8、nders and the integrative elements, which will lead the hydraulic and pneumatic technology to the development of higher pressure, higher speed, lager power, lower energy wastage and noise, longevity and high integration. Nowadays the application of hydraulic transmission system has become one of the

9、 important indications of industry level for a county. Keywords: Hydraulic and pneumatic transmissions; civil industrial ；hydraulic system ；testing technology II 目录 1 绪论1.1历史液压系统的发展液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1795年英国约瑟夫布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞

10、生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁尼斯克(GConstantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有3

11、0%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近2030 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置

12、、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。1.2液压技术的发展趋势由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面：1.2.1减少能耗,充分利用能量-液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很

13、大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。为及

14、时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。1.2.2主动维护-液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。- 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输

15、入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。-另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。1.2.3机电一体化- 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下：(1)电液伺服比例

16、技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。(2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀，以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。(3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。(4)计算机仿真标准化，特别对高精度、“高级”系统更有此要求。(5)由电子直接控制元件将得到广泛采用，如电子直接控制液压泵，采用通用化控制机构也是今后需

17、要探讨的问题，液压产品机电一体化现状及发展。液压行业：-液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展；向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展；开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件；积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。- 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展，开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展，开发液力减速器，提高产品可靠性和平均无故障工作时间；液力变矩器要开发大功率的产品，提高零部件的制造工艺技术，提高可靠性，推广计算机辅助技术，开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使用技术；液粘调速离

18、合器应提高产品质量，形成批量，向大功率和高转速方向发展。1.3液压系统的影响因素（1）压力不正常。液压系统压力不正常主要表现为：1）工作压力建立不起来；2）工作压力升不到调定值；3）工作压力不稳定。（2）流量不正常(速度不正常)。液压系统流量不正常主要表现为:1）执行机构运动速度不能调整到应调整的速度范围；2）速度不稳定（高速时产生冲击；低速出现爬行；速度随负载变化而变化）；3）速度转换不正常。（3）液压冲击。液压冲击故障现象为:1）产生剧烈震动和噪声；2)测量仪表损坏；3)管路破裂；4）连接件松动等。（4）噪音过大及过分振动。液压系统噪音过大及过分振动表现为：1）噪声和振动超过正常工作值；2

19、）噪声主要部位为泵、溢流阀和回油管出油管处；3）振动主要部位为执行件、管路系统、各元件。（5）油温过高。油温过高主要表现为：1）各液压件明显发热；2）油温超过成长范围；3）油黏度明显降低。（6）泄露。液压系统泄露分为外泄漏和内泄漏。故障现象主要表现为：1）系统压力调不高；2）执行机构速度不稳定；3）系统发热；4）压力阀噪声和振动；5）控制元件失灵；6）油从系统溢出，污染环境。（7）爬行。爬行现象表现为低速时速度跳跃进行，时走时停。（8）液压卡紧，液压卡紧表象为控制元件卡死，运动件不能运动使阀芯动作失灵。（9）气穴现象。气穴现象主要表象为油液泡沫化，同时产生噪声和振动，导致系统压力、速度不正常。

20、1.4 顺序阀的性能与应用 1.4.1顺序阀的功用顺序阀是以系统压力为信号使多个执行元件自动地按先后顺序动作。通过改变控制方式、泄油方式和二次油路的接法，顺序阀还可构成其他功能，如背压阀、卸荷阀和平衡阀用。1.4.2顺序阀的应用用以实现多个执行元件的顺序动作；用于保压回路，使系统保持某一个压力；作平衡阀用，保持垂直液压缸不因自重下落；用外控顺序阀作卸荷阀，使系统部分卸荷；用内控顺序阀作背压阀，改善系统性能。202 液压顺序阀性能实验台的研制2.1 技术要求1) 油路连接方便、外形大方、使用安全方便。2) 能够满足顺序阀的调压范围及压力稳定性，正向压力损失，反向压力损失，稳定压力-流量特性，动作

21、可靠性，顺序阀负载特性实验这些试验项目参数测试需要（从机械行业标准JB/T10370-2002规定的出厂试验项目和教学相关的试验项目选出）3) 以进行学生课外自主设计创新性的实验项目，以培养学生的学习兴趣和创新能力。4) 为毕业设计的相关课题提供液压的试验基础。2.2被测阀压力和流量的确定液压系统的工作压力一般按照机器设备的功率大小选择。小功率（15KW）工作压力可选6.37.0MPa；大功率可选7.031.5MPa。压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制。各类机械常用液压系统工作压力见表1.1：表1.1 按荷载选择载荷kN50工作压

22、力MPa5表1.2 各种机械常用的系统工作压力机械类型机床小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力MPa0.82352881010182032因为该实验台希望能进行组合机床液压系统的调试，所以液压系统的工作压力选择6.3MPa，参照同样压力等级实验台被测阀额定流量定为10Lmin 。2.3液压系统原理图设计顺序阀的特性试验是为了深入了解顺序阀工作时的动、静态特性。调压范围及压力稳定性，正向压力损失，反向压力损失，稳态压力-流量特性，动作可靠性，顺序阀负载特性试验做适当的分析。对顺序阀压力超调量的动态性能取得感性的认识，通过实验掌握顺序

23、阀的动、静态特性的测试方法。为了满足以上试验项目的要求，设计液压原理图如下：1液压泵； 2溢流阀；3-1，3-2压力表；4实验顺序阀；5流量计；6节流阀；7二位四通阀；8二位三通阀；9二位二通阀；10调速阀；11减压阀；12温度计；13-1，13-2滤油器；14量杯。图1.1 液压原理图 2.4 液压元件的选取液压元件主要包括有：油泵，电机，各种控制阀，管路，过滤器等。有液压元件的不同连接组合构成了功能各异的液压回路，下面根据主机的要求进行液压元件的选择计算。2.4.1液压泵的选择泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，即液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转

24、条件等。使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。机械方面可靠性高、噪声低、振动小。经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。1） 确定泵压力 PPPmax+p式中： 泵的工作压力； 执行元件的最高工作压力； 进油路和回油路总的压力损失。初算时，节流调速和比较简单的油路可以取 ,对于进油路有调速阀和管路比较复杂的系统可以取。代入数据：PpP+p=6.3+1=7.3MPa考虑到液压系统的动态压力及油泵的使用寿命，通常在选择油泵时，其额定压力比工作压力pp大25%-60% ，即泵的额定压力为10Mpa。2）确定液压泵的流量 （4.2）式

25、中： 泵的输出流量 K 系统泄漏系数，一般取K= 1.1-1.3； 液压缸实际需要的最大流量； n 执行元件个数。代入数据：Qp2.2110-4m3/s=13.26L/min考虑到节流调速系统中溢流阀的性能特点，应加上溢流阀稳定工作的最小流量，一般为3L/min。Qp13.26+3=16.26L/min综上，由机械设计手册查得YB1-10型叶片泵满足要求，其技术规格如下：型号：YB1-10 排量：10mL/r 转速：1450r/min 额定压力：6.3MPa,生产厂家：榆次液压件厂2.4.2 液压阀的选择液压阀用来液压系统中油液的压力、流量和流动方向，以满足执行机构性能要求，对液压阀的基本要求

26、：动作灵敏，作用可靠；工作时冲击、振动小；油液流过阀时的压力损失小；密封性能好，阀的机构紧凑，安装、调整、维修都方便；阀的通用性好等。阀的规格，根据系统得工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选择；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。控制阀的流量一般要选的比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20%以内的短时间过流量。电磁控制换向阀是利用电磁力使阀芯迅速移动换向的，与液压传动中的电磁阀一样，也由电磁铁和主阀两部分组成。安电磁力作用于主阀阀芯方式不同分为直动式电磁阀和先导式电磁阀两种。他们的工作原理与液压阀中的电磁换

27、向阀相似。1根据所画液压系统图，计算分析通过各液压阀的最高油压和最大流量，选择各液压阀的规格型号。三位四通换向阀：选择O型，实现中途等待过程两位四通换向阀：实现正反向运动的转换单向调速阀：调速功能溢流阀：调速稳压生产厂家：无锡江南液压厂表4.1 阀类元件明细表序号元件名称数量规格型号1二位四通换向阀124E-25B2二位三通换向阀123E-25B3节流阀1L-10B4调速阀1Q-10B5溢流阀1Y-10B6顺序阀1XI-25B2.4.3 电机的选择1） 液压系统实际需要的输入功率是选择电机的主要依据，由于液压泵存在容积损失和机械损失，为满足液压泵向系统输出所需要的的压力和流量，液压泵的输入功率

28、必须大于它的输出功率，液压泵实际需要的输入功率为： （4.3） 式中： P液压泵的实际最高工作压力； q 液压泵的实际流量； 液压泵的输入功率； 液压泵向系统输出的理论流量； 液压泵的总效率，见下表； 液压泵的机械效率； 换算系数。代入数据： 表4.2液压泵的总效率液压泵类型齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵总效率0.6-0.70.6-0.750.8-0.850.65-0.82）电机的功率也可以根据技术手册找，根据机械设计手册第三版，表23-1-23，可以查得电机的驱动功率为1.1，本设计以技术手册的数据为标准 ，取电机的功率为1.1kw。根据上述计算过程，现在可以进行电机的选取，本液压系统为一般液压系

29、统，通常选取三相异步电动机就能够满足要求，初步确定电机的功率和相关参数如下： 型号： 额定功率：1.1kw满载时转速： 电流： 效率： 78.% 净重： 22Kg 额定转矩：2.4.4 管件的选择管件包括管道和管接头，它的主要功用是连接液压/气压元件和输送流体。对它的主要要求是：有足够的强度，密封性小，压力损失小和拆装方便。1）管道 在液压系统中，主要使用的是硬管，它比软管可靠安全，而且经济。硬管一般分为两类：一类是以通径定寸导管，一类是以外径定寸筒管。本液压系统中使用的主要是导管。液压系统中的油管也可用橡胶软管和尼龙管作为管道，橡胶软管装配方便，能吸收液压系统中的冲击和振动，尼龙管是一种很有

30、发展前途的非金属油管，用于低压系统。本液压系统中可考虑使用钢管。管道的规格尺寸指内径和壁厚，其中内径可依下式计算 （4.4）式中： 管道内径； 管内流量； 管中油液的流速，吸油管取0.51.5m/s,压油管取2.55m/s（压力高的取大值，低的取小值，如压力在6MPa以上的取5m/s，在36MPa之间的取4m/s，在3MPa以下的取2.53m/s；管道短时取大值；油液粘度大时取小值），回油管取1.52.5m/s，短管及局部收缩处取57m/s。代入数据: a) 进油管d=2q=16.77mmb) 回油管d=2q=11.86mmc) 压油管d=2q=7.50mm2）管接头是管道之间，管道与元件之间

31、的可拆式连接件。管接头在满足强度足够的前提下，应当拆装方便，连接牢固，密封性好，外形尺寸小，压力损失小以及公益性好。管接头的种类很多，其规格品种可查阅有关手册。液压和气动系统中常用的管接头有，焊接式管接头，卡套式管接头，扩口式管接头，扣压式管接头，快换式管接头，快插式管接头和固定铰接管接头。本液压系统可采用卡套式管接头，利用管子变形卡住管子并进行密封，重量轻，体积小，使用方便。管接头的连接螺纹采用国家标准锥螺纹 （ZM）和普通细牙螺纹（M）。锥螺纹可依靠自身的锥体旋紧和采用四氟乙烯生料带进密封，广泛应用于中、低压系统；细牙螺纹常在采用组合垫圈或O形圈，有时也采用紫铜垫圈进行端面密封后用于高压液

32、压系统。1油管的安装与检修直接影响液压系统的工作性能。如果油管安装不合理，不仅会给安装、检修带来很大的困难，而且会使压力损失增大，甚至产生严重的噪声和振动。因此，必须十分重视油管的安装与检修。管路安装前应根据设计要求正确选择油管和管接头。安装时应注意：1、油管安装前清洗；2、管路尽量平行布置，减少交叉；3、管路应尽量短，少拐弯，布置整齐，并保持油管有必要的伸缩余地，规定钢管和铜管弯曲半径应大于其直径的3倍，管径小时应取大值。2.4.5 油箱的设计计算油箱的作用主要是储油；此外，油箱有一定的表面积，能够散发油液工作时产生的热量，沉淀油液中的污物，逸出渗入油液中的空气，有时它还兼作液压元件和阀块的

33、安装台。1）油箱容积计算初始设计时，可依据使用情况，按照经验公式确定油箱容积： （4.5） 式中: 油箱的容积； 液压泵的流量； 经验系数，见下表。表4.3行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金机械12245761210油箱容量定为：V=Qp=2413.26=26.5250.04L2）散热量计算油箱中油液的温度一般推荐为30-50，最高不超过65，最低不低于15，对于工具机及其它装置，工作温度允许在40-55。液压系统工作时会产生压力损失，机械损失和容积损失。所有各类消耗的能量最终都会转换成热能，是油温升高，从而导致使油的粘度降低，油液变质。油温升高还使机器零部件产生热变形，从而影响机器的正常工

34、作，所以油的温升必须控制在允许的范围内。对于本套设备，应小于。由于功率损失使系统发热，所以单位时间的发热量为： （4.6）式中： P1系统的输入功率；P2系统的输出功率。本系统的工作循环分为多个阶段，按 （4.7）式中： T工作循环周期；t各个阶段时间。 （4.8）式中： h散热系数，取；A油箱散热面积，取。经计算，2.4.6 液压油的选择液压油是液压传动系统的工作介质，又是液压元件的润滑剂。液压油分为矿油型、乳化型和合成型三大类。液体流动时，流层之间的内部摩擦力称为液体的粘性。表示粘性大小的量称为粘度。它是选择用油的主要指标。常用动力粘度、运动粘度及相对粘度来表示。目前我国主要采用运动粘度。

35、液压油应具有适当的粘度，良好的粘温特性，良好的润滑性，能抗氧化、无腐蚀作用，抗燃烧，不易乳化，不破坏密封材料，无毒，有一定的消泡能力。选择液压油时，应根据泵的种类、工作温度、系统压力等，确定适用粘度范围，再选择合适的液压油品种。本系统选用L-HL46液压油。要综合考虑液压油的价格、使用寿命、以及液压系统和维护、安全运行周期等情况，着眼于经济效益好的。1712.5 本章小结液压系统的设计，在满足主机在动作循环和静，动态性能等方面等要求外，还需满足结构简单，成本低，性能好，寿命长等条件。本章在明确设计要求的基础上，对执行元件，做了设计计算，并分析了它在各阶段的工作状况。然后给出了个参数的计算。然后

36、选定了液压系统的工作回路，选择了液压阀，泵，及液压系统的附件。至此，液压系统功能设计，基本结束。3 油路块设计3.1 油路块的定义液压油路块（又称集成块）是用来安装板式液压阀的，并通过块内打孔使各阀的流道依据所设计的原理实现正确沟通。油路块是各种集成方式中的关键零件，块的外面用于安装液压阀和管接头等元件，内部的复杂孔系用于实现各液压阀的油路沟通和联系。3.2 油路块的特点油路块是静压作用的零件，靠液压油静压力使机械运动，这是与其它设备的基本不同点。最突出的特点是更容易获得大的压力。油路块是靠冲击力打击锻造出来的，因而会产生较强的密度。为了提高打击效率和减轻振动，需要有很大的钢座和良好的地基，因

37、而锻锤不可能造得很大。油路块是靠液压油机构传递能量，由于受到液压油的限制，一般只造到500 以下。油路块利用静压力工作，不需要大的钢座和坚实的地基。由于采用了液压传动，其动力设备可以与主机分开安置，可以适当加大柱塞的直径或采用多缸联合工作的方式来获得大的工作压力。目前大型油路块已造到500以上。油路块容易获得大的工作行程，并可在全行程的任意位置施加最大的工作压力；在工作行程的任意位置都可以回程。机械传动的压力机的滑块行程是不变的，并且只能在滑块下止点前较小的行程内产生标称压力。而且必须在下止点后才能回程，如果过载将会发生炯车现象，导致损坏。液压机则与其相反，所以液压机对要求工作行程较长而且变形

38、力均匀的工艺十分适应。容易获得大的工作空间。油路块本体没有庞大的机械传动机构，其液压缸可根据操作的要求来布置，因而可以容易地获得较大的工作空间。工作压力可以调整，可以实现保压，并可防止过载。例如，有个工作缸的液压机可以很容易地获得三级不同的工作压力。将高压液体通人中间工作缸得到第一级压力；通入两侧工作缸得到第二级压力；个工作缸同时通人高压液体就得到第三级压力。油路块可以作长时间的保压翩伏系统有调压装置，可以根据要求来调整液体的压力。它的安全装置，能可靠地防止过载。调速方便。通过调整通人工作缸液体的流量，可以实现各种行程速度。例如，实现空程下降和回程时高速，工作行程时慢速，而且这种调速是无级的。

39、液压机结构简单，操作方便。油路块的本体结构很简单，而且容易制造。特别是中、小型的液压机，由于液压元件的标准化、系列化和通用化程度的提高，使其设计与制造更为简便，成本降低。液压机还易于实现自动控制和遥控。油路块工作平稳。撞击、振动和噪声都较小，有利于改善工人的劳动强度和工作条件。缺点是油路块采用液体作为工作介质，因而对液压元件的精度和密封条件要求较高。另外，不可避免的泄漏会带来环境的污染。3.3 油路块的共性要求油路块是各种集成方式中的关键零件，块的外表用于安装液压阀和管接头等元件，内部的复杂孔系用于实现各液压阀的油路沟通和联系。因此，不同油路块在结构、使用的材料及加工精度等方面有一些共性的要求

40、。3.3.1 加工图样及材料的选择油路块的加工图样，要有足够的视图数目，以正确、全面地表达油路块的内外形状；除了标注油路块的总体大小外，液压阀等元件的安装尺寸和块间连接尺寸、各种孔道的形状尺寸和位置尺寸等应标志齐全、正确；所确定的基准和标注的尺寸，应便于油路块的加工和控制元件的安装。油路块的毛坯可用锻压、铸造等方法获得，常用材料有热轧钢板、碳素、主贴和铝合金等，低压固定设备要用铸铁，高压强振场合要用锻钢。可根据具体使用条件安表3-1进行选择。表3-1 油路块的常用材料种类工作压力/MPa厚度/mm工艺性焊接性相对成本热轧钢板35160一般一般150灰口铸铁14好不可200球墨铸铁35一般不可2

41、10铝合金锻件21好不可10003.3.2 液压元件安装面（孔）的加工精度要求 油路块个平面的铣削和磨削余量应不小于2mm。 油路块上液压阀安装平台的表面粗糙度应满足制造厂产品样本的要求，通常Ra不大于0.8m；块间结合面（叠积面）的表面粗糙度Ra不大于0.8m。安装平面的有关尺寸公差及形状位置公差及形状公差参见各类板式液压阀安装面及叠加阀的安装面的有关标准：GB/T 25142007和GB/T 80982003、GB/T 80991987、GB/T 81001987、GB/T 81012002。块间结合面的平行度公差一般为0.03m，其余四侧与结合面的垂直度公差为0.1mm。块间结合面不允许

42、有内奥凹平面度缺陷。 插装式液压阀的安装孔的粗糙度不大于Ra0.8m,末端管接头的密封面和O形圈沟槽的粗糙度不大于Ra3.2m,一般通油孔道德粗糙度不大于Ra12.5m。二通插装阀的安装连接尺寸及螺纹式插装阀的阀孔尺寸请按GB/T 28772007和JB/T 59632004的标准规定。3.3.3 油口螺纹及工艺孔的加工要求 油路块的油口和孔系较为复杂，孔道与孔道相交处，要考虑不形成污染物集存窝和气窝，易于排除切削与去毛刺。 油路块上安装管接头的油口（例如通执行器的油口），应加工出连接螺纹孔，液压元件及油路块主要使用米制细牙螺纹和锥螺纹，其规格尺寸如表4-2所列。表3-2 米制细牙螺纹螺纹规格

43、管子外径/mm焊接式管接头扩口试管接头卡套式管接头Bosch 公司M10*164,5,6M12*1.586,86M14*1.510108,108M16*1.51210,1210M18*1.5141412,1412M20*1.514M22*1.51816,1816,1816M27*22220,2220M32*22825,2820,2225M42*23432,3425,2830M48*232,3438M50*242,5040,42注：为德国Bosch公司给出的管子与管接头的搭配关系。 为了改善工艺性，可在油路块上适当增加和加工一些工艺孔，即把较长的盲孔（不通孔）改变为通孔，钻毕再把一端用螺塞等堵头

44、进行封堵。常用的堵头有标准的锥螺纹塞、锥管螺纹塞、直螺纹螺塞和标准球胀堵头以及非标准的焊接堵头等。各种标准螺塞及球胀堵头的类型、规格尺寸可按JB/ZQ 4444-44531986及ZB J22 0071988等相关标准选用。为了便于维护，堵头应设置在不需拆卸管件、元件或块体即可接近的部位。3.4 油路块的设计要点3.4.1 分解液压系统，绘制油路块单元回路图当液压控制装置决定采用块式集成时，首先要对已经设计好的液压系统原理图进行分解，并绘制油路块单元回路图。油路块单元回路图实质上是液压系统原理图的一个等效转换，它是设计块式集成液压控制装置的基础，也是设计油路块的依据。分解液压系统，绘制油路块单

45、元回路图时应该注意一下两点：一、为了减少设计工作量，可采用现有系列油路块单元回路图；二、为了减小整个液压控制装置的结构尺寸和质量，油路块上液压阀的安排应紧凑，块数应尽量少。3.4.2 油路块的设计尽管目前已有多种油路块系列及其单元回路，但是现代液压系统随着主机设备的进步而日趋复杂，故系列油路块常常不能满足用户的使用和特殊要求，工程实际中任有不少回路油路块需自行设计。由于油路块的孔系结构复杂，因此设计者经验的多寡对于设计质量的优劣乃至成败有很大影响。对于初次涉足油路块的设计者而言，建议研究和参考现有通用油路块系列的结构及特点，以便加快设计进程，减少设计失误，提高设计工作质量和效率。油路块的设计要

46、点如下。 公用油道孔目数的确定，油路块的公用油道孔，应用较广的为二孔氏和三孔氏设计方案。 液压元件样板的制作，为了在油路块四周面上=实现液压阀的合理布置及正确安排其通油孔（这些孔将于公用油道孔相连），可按照液压阀的轮廓尺寸及油口位置预先制作援建样板，放在油路块各有关视图上，安排适合的位置。对于简单回路则不必制作样板，直接摆放即可。 孔道直径及通油孔间壁厚的确定，油路块上的孔道可分为三类：第一类是通油孔道，其中包括贯通上下叠积面的公用孔道，安装液压阀的三个侧面上直接与阀的油口相通孔道，另一侧面安装管接头的孔道，不直接与阀的油口相通的中间孔道即工艺孔等四种；第二类是连接孔，其中包括固定液压阀的定位

47、销和螺钉孔（螺孔），成摞连接各类油路块的螺栓孔（光孔）；第三类是质量在30kg以上的油路块的起吊螺钉孔。其中，通油通道的直径的确定：与阀的油口相通孔道的直径，应于液压阀的油口直径相同；与管接头相连接的孔道，其直径一般应按通过的流量和允许流速来确定；工艺孔应用螺塞和球胀堵死；公用孔道中压力油孔和回油孔的直径可以类比同压力等级的系列油路块中的孔道直径确定。连接孔直径的确定：固定液压阀的定位销孔的直径和螺纹孔（螺孔）的直径，应分别与所选定的液压阀的定位销直径及配合要求与螺纹孔的螺纹直径相同；连接油路块的螺栓规格可类比相同压力等级的系列油路块的连接螺栓确定。期待螺钉孔的确定：单个油路块质量在30kg以上时，应按质量和强度确定起呆螺纹孔的直径。最后要进行油孔间的壁厚及其校核。通油孔间的最小壁厚的推荐值不小于5mm。当系统压力高于6.3MPa时，或孔