文章以流体力学为基础,使用SolidWorks Flow Simulation对液压阀块模型的油道交叉点的局部压力损失情况进行分析,通过加载实际使用中的边界条件采获得该阀块的稳态数据.从而对不同的方案进行比较选出最优方案.

本文通过分析液压阀块加工工艺特征,阐述液压阀块孔径的加工方式,分析多轴加工、斜孔加工等不同的方式加工,为液压阀块的数控加工提供参考。

研究小组介绍了农业拖拉机液压系统控制阀的结构与用途,以及液压阀块的设计方法、选型和管路的计算。分别从空间布置、油道孔径及液压油流速计算和工艺要求等方面对拖拉机液压阀块的设计进行了分析,结合工作实践和相关学者研究经验对拖拉机液压阀块的设计进行了总结,对阀块的结构进行了多方位、多角度的阐述和论证,列举了阀块设计中较差的案例,分析了其设计缺陷,同时剖析了阀块设计中的材料选型、加工工艺选择以及阀块相关的试验要求,为广大拖拉机液压工作者的液压阀块设计提供参考。

结合增材制造轻量化、节能化液压阀块的设计准则,设计了一种轻量化液压阀块,利用熔融沉积成形技术(FDM)制造成形。通过正交试验研究FDM成形工艺中的打印温度、层厚和填充率等因素对液压阀块力学性能的影响。结果表明,三因素对液压阀块试件最大承载力的影响由强到弱依次为层厚、打印温度、填充率,其中,层厚对试件最大承载力影响显著,三因素交互作用对试验结果没有影响;当打印温度为190℃,层厚为0.3 mm,填充率为20%时,试件具有最大承载力;三因素对试件总吸能性的影响与其对试件最大承载力的影响结果一致,验证了该液压阀块力学性能正交试验结果的正确性。

器件小型化和集成化发展趋势,对液压阀块设计提出了更高的要求。传统工艺加工阀块体内部流道,不但工艺复杂难加工,而且成形的流道流动特性有待提高。新型制造工艺增材制造一体化成形的特点使其在流道加工方面表现出很大的优越性。基于增材制造,对某一液压集成阀块的流道过渡区进行优化设计,利用Fluent仿真,对直线过渡、圆弧过渡、B样条曲线3种过渡方式连接的流道流动特性进行分析,B样条曲线过渡流道较直线过渡流道压力损失可降低55%以上,不同圆角半径的圆弧过渡流道较直线过渡流道压力损失可降低28%~56%,为基于增材制造的流道设计提供了必要的支持。

本文根据笔者多年从事液压系统设计、制造和调试的经验，针对国内目前阀块生产中存在的一些问题，岿纳出了液压阀块设计，制造和调试过程中的一些技术要点，有利于提高液压系统的精度和可靠性。

液压阀块是液压系统的重要组成部分,采用锻造-钻铣传统方法加工的流道只能采用直孔形式并且管路交叉沟通不灵活。选区激光熔融增材制造克服了传统加工的限制,可实现两端盲孔流道加工、任意走向及任意曲率流道加工,并能剔除非必需质量,实现液压阀块的集成化、轻量化和节能化设计。与传统阀块相比,金属增材制造液压阀块体积降低30%以上,重量降低50%以上。但是金属增材制造受到悬垂部件阈值角度限制,传统圆形截面流道加工存在局部支撑结构,而阀块内部复杂流道的支撑结构很难去除,因此削弱了增材制造技术在轻量化和节能化方面的效果。以减少内部流道的辅助支撑为目标,提出采用异形截面流道的设计方案,通过理论分析和仿真对比,实现少支撑甚至零支撑的内部流道设计效果,为液压元件的增材制造技术提供理论支撑。

液压控制阀块为液压控制系统主要部件,其主要作用就是对液压线路开闭进行控制。一般来说,一个控制阀块能够对多个液压管线进行控制。如何在有限空间中对多个液压管线进行布置成为该行业亟待解决的问题。基于此,本文对金属增材制造液压阀块内部流道优化展开探讨。

针对采棉头液压系统振动、泄漏、噪声大、管路结构复杂等问题,在原有液压系统基础上,设计了采棉头举升液压阀块.利用Fluent软件对液压阀块典型孔道进行仿真分析,研究液流在阀块孔道内部流动特性,对液压阀块孔道结构进行优化,减少压力损失,提高能量利用率.同时根据优化结果加工出阀块并进行了试验验证,阀块内部典型孔道压力损失与仿真结果基本吻合,为液压阀块优化设计提供了参考依据.

近几年,随着西门子公司的Solidedge同步建模技术持续不断改进,在机械结构设计、管道设计、钣金设计、线束设计等方面,其设计效率已远远超过UG,特别是对打孔工具、零件间引用、设计意图等操作完善后,在液压系统阀块设计中也具有明显优势。