液壓系統(tǒng)中新型集成塊的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

鄭逢美 鄭逢慶

中圖分類(lèi)號(hào)：G637.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-8882（2015）05-104-01

液壓系統(tǒng)以其運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，相同輸出功率液壓系統(tǒng)的體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。液壓組建已標(biāo)準(zhǔn)化，在無(wú)污染情況下系統(tǒng)工作壽命長(zhǎng)等諸多的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代冶金、航空、機(jī)床、礦山等行業(yè)的機(jī)器設(shè)備上獲得了廣泛應(yīng)用。但液壓系統(tǒng)也有一些缺點(diǎn)，如液壓組件制造精度需要較高，對(duì)污染較敏感，系統(tǒng)調(diào)整需要較高的技術(shù)水平，還有泄漏等問(wèn)題。

一、液壓系統(tǒng)通常按組件功能對(duì)液壓系統(tǒng)的組成進(jìn)行分類(lèi)，一般分為執(zhí)行元件、控制元件、動(dòng)力元件、輔助元件和傳動(dòng)介質(zhì)。其中執(zhí)行元件包括液壓缸、液壓馬達(dá)；動(dòng)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(dòng)介質(zhì)即液壓油。這些液壓元件、傳動(dòng)介質(zhì)和輔助元件必須通過(guò)集成塊來(lái)達(dá)到我們所需要的功能，即集成塊是中介。

二、一般設(shè)計(jì)存在的不足

集成塊的一般設(shè)計(jì)是接近于正方形，六個(gè)面除一個(gè)面把在蓋板上外，其余五個(gè)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(shí)非常困難，特別是液壓系統(tǒng)需使用蓄能器時(shí)，由于蓄能器體積大，集成塊體積又小，無(wú)法將蓄能器直接把合在集成塊上，液壓設(shè)計(jì)人員只有通過(guò)別的辦法把蓄能器安裝在液壓箱外側(cè)，這樣看起來(lái)很不整齊，給搬運(yùn)也帶來(lái)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(nèi)部互相交叉，使得檢查有一定的困難。集成塊內(nèi)部如果孔的深度不夠或者過(guò)深就會(huì)使油路不通，從而導(dǎo)致壓力波動(dòng)或者引起不正常的噪聲。

三、新型設(shè)計(jì)

本文所提出的新型集成塊是一個(gè)長(zhǎng)方體，所有的液壓元件都固定在一個(gè)平面上。采用這種新型的集成塊性能穩(wěn)定、壽命延長(zhǎng)、故障率低、質(zhì)量提高。由于集成塊的體積比較大，是一個(gè)長(zhǎng)方體，具有足夠的空間來(lái)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(lái)整齊舒服，而且設(shè)計(jì)、安裝、檢查和維修都很方便。

（一）集成塊是一個(gè)長(zhǎng)方體，厚度比較薄，液壓設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)起來(lái)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(duì)著溢流閥上的兩孔，3、4兩孔對(duì)著液控單向閥上的兩孔，5、6、7、8、9五孔對(duì)著電磁換向閥上的五個(gè)孔。此九個(gè)孔在一個(gè)面上，因而設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮此九個(gè)孔相交的問(wèn)題，只考慮別的面上的工藝孔是否與此九個(gè)孔相交、工藝孔與工藝孔是否相交等問(wèn)題；另外此種集成塊的設(shè)計(jì)是在厚度上分成幾個(gè)層，分別是進(jìn)油層、回油層等，用幾個(gè)層就分幾個(gè)層，層與層之間的厚度以?xún)蓪又g的孔不相交為原則，這樣設(shè)計(jì)起來(lái)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(shè)計(jì)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(shí)很容易，一般的內(nèi)六方螺釘就可以了，這樣不但減少了安裝的難度，也節(jié)約了成本。另外，所有的液壓元件都安裝在一個(gè)面上，且是水平面，在水平面上操作很符合人們的勞動(dòng)習(xí)慣，扳手和內(nèi)六方也很容易下去，這樣不但節(jié)約了勞動(dòng)時(shí)間，還減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（三）集成塊上孔特別多，所以檢查起來(lái)即麻煩問(wèn)題又很難全部發(fā)現(xiàn)，而使用這種新型的集成塊，因?yàn)闇p少了很多工藝孔，所以檢查起來(lái)就容易多了。最重要的是減少了集成塊內(nèi)部孔與孔之見(jiàn)出問(wèn)題的可能性，即集成塊內(nèi)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(tǒng)裝好后才發(fā)現(xiàn)動(dòng)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(dòng)、縮短了加工周期也節(jié)約了成本。

（四）這種新型的集成塊最大的優(yōu)點(diǎn)是拆裝容易，便于維修。給用戶(hù)帶來(lái)了很大的方便。

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

四、應(yīng)用

近幾年來(lái)，鋼球生產(chǎn)廠家都陸續(xù)采用了這種新型的集成塊，利用這種集成塊的產(chǎn)品的液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定，噪音低，壽命長(zhǎng)。目前使用這種液壓系統(tǒng)的鋼球設(shè)備的單位國(guó)內(nèi)的有東阿、哈軸、如皋、三峽、省鋼等幾十個(gè)廠家；國(guó)外的有美國(guó)、日本、印度、德國(guó)、韓國(guó)等很多國(guó)家。他們對(duì)此種液壓系統(tǒng)反應(yīng)特別好，使用多年從沒(méi)出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題。

五、結(jié)語(yǔ)

總之，隨著自動(dòng)化程度的不斷提高，液壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)和信息傳遞過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜，現(xiàn)在液壓系統(tǒng)已經(jīng)成為機(jī)、電、液一體化的綜合性、自動(dòng)化信息集成體，特別是進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)液壓工業(yè)隨著改革開(kāi)放和加入世貿(mào)組織有了質(zhì)和量的飛速發(fā)展，但是和世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有相當(dāng)大的差距和相當(dāng)大的發(fā)展空間。建筑、工程機(jī)械、農(nóng)機(jī)、行走機(jī)械以及冶金工業(yè)等行業(yè)都是液壓工業(yè)的主要用戶(hù)，隨著科學(xué)，計(jì)算機(jī)以及材料等技術(shù)領(lǐng)域的快速進(jìn)步，液壓產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與以往相比也發(fā)生了很大的變化。并且液壓產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷的擴(kuò)大，從而使得液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和布置的合理性?xún)?yōu)為重要。本文所提的集成塊的這種設(shè)計(jì)正是滿(mǎn)足了這個(gè)要求。