液壓系統中新型集成塊的設計及應用

鄭逢美 鄭逢慶

中圖分類號：G637.5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-8882（2015）05-104-01

液壓系統以其運動平穩，相同輸出功率液壓系統的體積小、重量輕、易于實現自動化，易于實現過載保護。液壓組建已標準化，在無污染情況下系統工作壽命長等諸多的優點，在現代冶金、航空、機床、礦山等行業的機器設備上獲得了廣泛應用。但液壓系統也有一些缺點，如液壓組件制造精度需要較高，對污染較敏感，系統調整需要較高的技術水平，還有泄漏等問題。

一、液壓系統通常按組件功能對液壓系統的組成進行分類，一般分為執行元件、控制元件、動力元件、輔助元件和傳動介質。其中執行元件包括液壓缸、液壓馬達；動力元件即油泵；控制元件包括各種壓力、流量及方向控制閥；輔助元件包括油箱、冷卻器、管道、控制儀表等；傳動介質即液壓油。這些液壓元件、傳動介質和輔助元件必須通過集成塊來達到我們所需要的功能，即集成塊是中介。

二、一般設計存在的不足

集成塊的一般設計是接近于正方形，六個面除一個面把在蓋板上外，其余五個面上都安裝有液壓元件，如圖（一）。

（一）集成塊的體積很小，使得工人在安裝液壓元件時非常困難，特別是液壓系統需使用蓄能器時，由于蓄能器體積大，集成塊體積又小，無法將蓄能器直接把合在集成塊上，液壓設計人員只有通過別的辦法把蓄能器安裝在液壓箱外側，這樣看起來很不整齊，給搬運也帶來了很大的不便。

（二）由于集成塊上孔特別多，很多孔在集成塊內部互相交叉，使得檢查有一定的困難。集成塊內部如果孔的深度不夠或者過深就會使油路不通，從而導致壓力波動或者引起不正常的噪聲。

三、新型設計

本文所提出的新型集成塊是一個長方體，所有的液壓元件都固定在一個平面上。采用這種新型的集成塊性能穩定、壽命延長、故障率低、質量提高。由于集成塊的體積比較大，是一個長方體，具有足夠的空間來固定液壓元件，蓄能器直接固定在集成塊上，這樣不但看起來整齊舒服，而且設計、安裝、檢查和維修都很方便。

（一）集成塊是一個長方體，厚度比較薄，液壓設計人員設計起來比較輕松，（如圖二）。右圖從上到下分別把合溢流閥、液控單向閥和電磁換向閥。1、2兩孔對著溢流閥上的兩孔，3、4兩孔對著液控單向閥上的兩孔，5、6、7、8、9五孔對著電磁換向閥上的五個孔。此九個孔在一個面上，因而設計時不用考慮此九個孔相交的問題，只考慮別的面上的工藝孔是否與此九個孔相交、工藝孔與工藝孔是否相交等問題；另外此種集成塊的設計是在厚度上分成幾個層，分別是進油層、回油層等，用幾個層就分幾個層，層與層之間的厚度以兩層之間的孔不相交為原則，這樣設計起來思路特別清晰，也減少了很多不必要的工藝孔，這樣就大大減少了設計的難度，為加工也提供了極大的方便。

（二）由于此種新型的集成塊比較薄，集成塊在往蓋板上把合時很容易，一般的內六方螺釘就可以了，這樣不但減少了安裝的難度，也節約了成本。另外，所有的液壓元件都安裝在一個面上，且是水平面，在水平面上操作很符合人們的勞動習慣，扳手和內六方也很容易下去，這樣不但節約了勞動時間，還減少了勞動強度。

（三）集成塊上孔特別多，所以檢查起來即麻煩問題又很難全部發現，而使用這種新型的集成塊，因為減少了很多工藝孔，所以檢查起來就容易多了。最重要的是減少了集成塊內部孔與孔之見出問題的可能性，即集成塊內部的孔該通的通，不該通的不通。這樣不但檢查容易，也避免了系統裝好后才發現動作順序亂了，還需要把所有的液壓元件全部拆掉。利用這種新型的集成塊不但減少了不必要的勞動、縮短了加工周期也節約了成本。

（四）這種新型的集成塊最大的優點是拆裝容易，便于維修。給用戶帶來了很大的方便。

（五）利用這種新型的集成塊振動小、噪聲低、安裝和維修方便、壽命長、故障率低，從而大大的提高了它的性能。

四、應用

近幾年來，鋼球生產廠家都陸續采用了這種新型的集成塊，利用這種集成塊的產品的液壓系統工作穩定，噪音低，壽命長。目前使用這種液壓系統的鋼球設備的單位國內的有東阿、哈軸、如皋、三峽、省鋼等幾十個廠家；國外的有美國、日本、印度、德國、韓國等很多國家。他們對此種液壓系統反應特別好，使用多年從沒出現過問題。

五、結語

總之，隨著自動化程度的不斷提高，液壓設備的結構和信息傳遞過程越來越復雜，現在液壓系統已經成為機、電、液一體化的綜合性、自動化信息集成體，特別是進入21世紀，我國液壓工業隨著改革開放和加入世貿組織有了質和量的飛速發展，但是和世界發達國家相比，還有相當大的差距和相當大的發展空間。建筑、工程機械、農機、行走機械以及冶金工業等行業都是液壓工業的主要用戶，隨著科學，計算機以及材料等技術領域的快速進步，液壓產品的結構與以往相比也發生了很大的變化。并且液壓產品的應用領域正在不斷的擴大，從而使得液壓系統的結構和布置的合理性優為重要。本文所提的集成塊的這種設計正是滿足了這個要求。