概述
液壓閥塊在液壓系統(tǒng)中的重要性已被越來越多的人們所認(rèn)識(shí)，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。液壓閥塊的使用不僅能簡化液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝，而且便于實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于降低制造成本，提高精度和可靠性。然而，隨著液壓系統(tǒng)復(fù)雜程度的提高，也增加了液壓閥塊的設(shè)計(jì)、制造和調(diào)試的難度，若設(shè)計(jì)考慮不周，就會(huì)造成制造工藝復(fù)雜、加工成本提高、原材料浪費(fèi)、使用維護(hù)煩瑣等一系列問題。
2液壓閥塊的設(shè)計(jì)
2．1 設(shè)計(jì)原則
液壓閥塊的油路符合液壓系統(tǒng)原理圖是設(shè)計(jì)的首要原則。設(shè)計(jì)閥塊前，先要確定哪一部分油路可以集成。每個(gè)塊體上包括的元件數(shù)量應(yīng)適中 元件太多閥塊體積大，設(shè)計(jì)、加工困難；元件太少，集成意義不大，造成材料浪費(fèi)。以濟(jì)鋼第一煉鋼廠方坯連鑄機(jī)剪機(jī)液壓系統(tǒng)為例，該液壓系統(tǒng)采用插裝閥控制系統(tǒng)流量，動(dòng)作精度要求較高，并且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性提出了較高要求。方坯剪切機(jī)液壓系統(tǒng)閥塊原理如圖1所示。
1)溢流閥：為保護(hù)電機(jī)起動(dòng)或停泵時(shí)在低壓區(qū)完成，故選擇電磁溢流閥，并保證高壓大流量的工作需求，選擇帶插裝件的溢流閥；
2)換向閥：其作用是保證液壓剪油缸換向平穩(wěn)，無沖擊，并保證只在需剪切時(shí)才允許工作，以免發(fā)生誤動(dòng)作；
3)平衡閥：本閥作用是為實(shí)現(xiàn)平移控制的差動(dòng)回路，用于液壓剪來進(jìn)行的定尺切割時(shí)油缸差動(dòng)，在鋼坯剪切時(shí)該閥動(dòng)作；
4)卸荷閥：為保證液壓剪快速返回，在旁通處加一常閉閥，此閥只在液壓剪返回時(shí)工作；
5)插裝閥：選用插裝閥作為差動(dòng)控制。
在閥塊的設(shè)計(jì)中，油路應(yīng)盡量簡捷，盡量減少深孔、斜孔和工藝孔。閥塊中孔徑要和流量相匹配，特別應(yīng)注意相貫通的孔必須保證有足夠的通流面積，注意進(jìn)出油口的方向和位置，應(yīng)與系統(tǒng)的總體布置及管道連接形式相匹配，并考慮安裝操作的工藝性，有垂直或水平安裝要求的元件，必須保證安裝后符合要求。對(duì)于工作中須要調(diào)節(jié)的元件，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其操作和觀察的方便性，如溢流閥、調(diào)速閥等可調(diào)元件應(yīng)設(shè)置在調(diào)節(jié)手柄便于操作的位置。須要經(jīng)常檢修的元件及關(guān)鍵元件如比例閥、伺服閥等應(yīng)處于閥塊的上方或外側(cè)，以便于拆裝。另外，閥塊設(shè)計(jì)中要設(shè)置足夠數(shù)量的測壓點(diǎn)，以供閥塊調(diào)試用。對(duì)于重量30kg以上的閥塊，應(yīng)設(shè)置起吊螺釘孔。但在滿足使用要求的前提下，閥塊的體積要盡量小。
2．2 尺寸標(biāo)注
設(shè)計(jì)閥塊時(shí)，閥的一組尺寸應(yīng)自成一體，其安裝面上標(biāo)出基準(zhǔn)螺釘孔的位置，其余相關(guān)的尺寸以基準(zhǔn)螺釘孔為標(biāo)準(zhǔn)。另外，該視圖上還應(yīng)標(biāo)出所裝元件油口代號(hào)，同時(shí)標(biāo)出油口的大小和深度，便于孔道的加工和校驗(yàn)。閥塊應(yīng)設(shè)計(jì)裝配圖，保證所裝的元件、管件、密封件安裝后互不干涉。裝配圖上要標(biāo)注外形尺寸。
2．3 孔道布置
在布置閥塊孔道時(shí)，首先根據(jù)系統(tǒng)的總體布置確定各油口的方位，互相溝通的元件應(yīng)盡量置于互相垂直的相鄰面上以簡化孔道布置，然后先走通主油路，再完成小通徑的油路和控制油路。采用深孔流道時(shí)，必須考慮鉆頭的長度及鉆孔時(shí)發(fā)生偏斜的可能，一般長徑比應(yīng)小于1mm。所有孔距的確定應(yīng)保證其壁厚有足夠的強(qiáng)度，對(duì)于中高壓系統(tǒng)而言，采用鑄鐵塊的壁厚應(yīng)大于5mm，采用鋼材的應(yīng)大于或等于3mm，如果是深孔，還應(yīng)考慮鉆頭在允許范圍內(nèi)的偏斜，應(yīng)適當(dāng)加大孔距。另外，還應(yīng)校驗(yàn)元件的安裝螺釘孔是否與其它孔道貫通。
2．4 加工精度
液壓閥塊上安裝閥、法蘭的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra0.4，末端管接頭的密封面的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到Ra3.2。另外，安裝管接頭的螺孔與其外貼合面之間的垂直度允差至少應(yīng)為8級(jí)。閥塊上所有螺孔應(yīng)有加工精度要求，一般選7H，螺紋式插裝閥的安裝孔的加工精度應(yīng)附合產(chǎn)品樣本的要求，插裝閥安裝孔的粗糙度為Ra0.8，此外，還要有尺寸公差和形位公差要求。
2．5 材料選擇
高壓閥塊最好采用35 鍛鋼，一般的閥塊采用A3鋼即可，在用氣割從板材上裁制閥塊材料時(shí)，應(yīng)留有足夠的加工余量，最好將閥塊的毛坯進(jìn)行鍛造后再加工。
3液壓閥塊的加工制造
3．1 預(yù)處理
加工閥塊的材料須要保證內(nèi)部組織致密，不得有夾層、沙眼等缺陷，必要時(shí)應(yīng)對(duì)毛坯探傷。鑄鐵塊和較大的鋼材塊在加工前應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理和預(yù)處理。
3．2 機(jī)加工
銑、刨閥塊毛坯等粗加工后，進(jìn)行鉗工劃線，應(yīng)留出最后精磨的余量。閥塊的表面粗糙度一定要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，尤其是液壓閥、法蘭、管接頭的安裝面上不得有劃線痕跡和其它缺陷，否則會(huì)造成滲漏。
3．3 去毛刺
閥塊的機(jī)加工完成后，必須要倒棱、去刺，閥塊中所有的流道，尤其是相貫流道的交叉處必須徹底清除毛刺，這與整個(gè)液壓系統(tǒng)的可靠性息息相關(guān)，切不可忽視。
3．4 清洗
閥塊進(jìn)入裝配前必須徹底清洗，最好設(shè)置專用的清洗設(shè)備，清洗液宜采用防銹清洗液，亦可采用煤油或機(jī)油。沖洗時(shí)最好有一定的壓力，所有流道特別是盲孔必須清洗干凈，不留有任何鐵屑、污垢和雜物。
清洗后的閥塊應(yīng)馬上進(jìn)入裝配，否則應(yīng)涂上防銹油，并將油口蓋住，防止銹蝕和再次污染。
3．5 裝配
閥塊裝配前應(yīng)再次校對(duì)孔道的連通情況是否與原理圖相符，校對(duì)所有待裝的元件及零部件，保證所裝配的元件、密封件及其它部件均為合格品。閥塊上的螺堵應(yīng)加厭氧膠助封，使用厭氧膠前必須對(duì)結(jié)合面清除油垢，加膠擰緊，24小時(shí)后才能通油。
4 液壓閥塊的調(diào)試
液壓閥塊調(diào)試前應(yīng)先進(jìn)行l(wèi)0～20min回路沖洗，沖洗時(shí)應(yīng)不斷切換閥塊上的電磁換向閥，使油流能沖洗到閥塊所有通道。若閥塊上有比例閥和伺服閥，應(yīng)先改裝沖洗板，以防損壞精密元件。閥塊調(diào)試包括耐壓試驗(yàn)和功能試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)可采用系統(tǒng)本身油源也可采用專用試驗(yàn)臺(tái)。
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