液压系统中新型集成块的设计及应用

郑逢美 郑逢庆

中图分类号：G637.5 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2015）05-104-01

液压系统以其运动平稳，相同输出功率液压系统的体积小、重量轻、易于实现自动化，易于实现过载保护。液压组建已标准化，在无污染情况下系统工作寿命长等诸多的优点，在现代冶金、航空、机床、矿山等行业的机器设备上获得了广泛应用。但液压系统也有一些缺点，如液压组件制造精度需要较高，对污染较敏感，系统调整需要较高的技术水平，还有泄漏等问题。

一、液压系统通常按组件功能对液压系统的组成进行分类，一般分为执行元件、控制元件、动力元件、辅助元件和传动介质。其中执行元件包括液压缸、液压马达；动力元件即油泵；控制元件包括各种压力、流量及方向控制阀；辅助元件包括油箱、冷却器、管道、控制仪表等；传动介质即液压油。这些液压元件、传动介质和辅助元件必须通过集成块来达到我们所需要的功能，即集成块是中介。

二、一般设计存在的不足

集成块的一般设计是接近于正方形，六个面除一个面把在盖板上外，其余五个面上都安装有液压元件，如图（一）。

（一）集成块的体积很小，使得工人在安装液压元件时非常困难，特别是液压系统需使用蓄能器时，由于蓄能器体积大，集成块体积又小，无法将蓄能器直接把合在集成块上，液压设计人员只有通过别的办法把蓄能器安装在液压箱外侧，这样看起来很不整齐，给搬运也带来了很大的不便。

（二）由于集成块上孔特别多，很多孔在集成块内部互相交叉，使得检查有一定的困难。集成块内部如果孔的深度不够或者过深就会使油路不通，从而导致压力波动或者引起不正常的噪声。

三、新型设计

本文所提出的新型集成块是一个长方体，所有的液压元件都固定在一个平面上。采用这种新型的集成塊性能稳定、寿命延长、故障率低、质量提高。由于集成块的体积比较大，是一个长方体，具有足够的空间来固定液压元件，蓄能器直接固定在集成块上，这样不但看起来整齐舒服，而且设计、安装、检查和维修都很方便。

（一）集成块是一个长方体，厚度比较薄，液压设计人员设计起来比较轻松，（如图二）。右图从上到下分别把合溢流阀、液控单向阀和电磁换向阀。1、2两孔对着溢流阀上的两孔，3、4两孔对着液控单向阀上的两孔，5、6、7、8、9五孔对着电磁换向阀上的五个孔。此九个孔在一个面上，因而设计时不用考虑此九个孔相交的问题，只考虑别的面上的工艺孔是否与此九个孔相交、工艺孔与工艺孔是否相交等问题；另外此种集成块的设计是在厚度上分成几个层，分别是进油层、回油层等，用几个层就分几个层，层与层之间的厚度以两层之间的孔不相交为原则，这样设计起来思路特别清晰，也减少了很多不必要的工艺孔，这样就大大减少了设计的难度，为加工也提供了极大的方便。

（二）由于此种新型的集成块比较薄，集成块在往盖板上把合时很容易，一般的内六方螺钉就可以了，这样不但减少了安装的难度，也节约了成本。另外，所有的液压元件都安装在一个面上，且是水平面，在水平面上操作很符合人们的劳动习惯，扳手和内六方也很容易下去，这样不但节约了劳动时间，还减少了劳动强度。

（三）集成块上孔特别多，所以检查起来即麻烦问题又很难全部发现，而使用这种新型的集成块，因为减少了很多工艺孔，所以检查起来就容易多了。最重要的是减少了集成块内部孔与孔之见出问题的可能性，即集成块内部的孔该通的通，不该通的不通。这样不但检查容易，也避免了系统装好后才发现动作顺序乱了，还需要把所有的液压元件全部拆掉。利用这种新型的集成块不但减少了不必要的劳动、缩短了加工周期也节约了成本。

（四）这种新型的集成块最大的优点是拆装容易，便于维修。给用户带来了很大的方便。

（五）利用这种新型的集成块振动小、噪声低、安装和维修方便、寿命长、故障率低，从而大大的提高了它的性能。

四、应用

近几年来，钢球生产厂家都陆续采用了这种新型的集成块，利用这种集成块的产品的液压系统工作稳定，噪音低，寿命长。目前使用这种液压系统的钢球设备的单位国内的有东阿、哈轴、如皋、三峡、省钢等几十个厂家；国外的有美国、日本、印度、德国、韩国等很多国家。他们对此种液压系统反应特别好，使用多年从没出现过问题。

五、结语

总之，随着自动化程度的不断提高，液压设备的结构和信息传递过程越来越复杂，现在液压系统已经成为机、电、液一体化的综合性、自动化信息集成体，特别是进入21世纪，我国液压工业随着改革开放和加入世贸组织有了质和量的飞速发展，但是和世界发达国家相比，还有相当大的差距和相当大的发展空间。建筑、工程机械、农机、行走机械以及冶金工业等行业都是液压工业的主要用户，随着科学，计算机以及材料等技术领域的快速进步，液压产品的结构与以往相比也发生了很大的变化。并且液压产品的应用领域正在不断的扩大，从而使得液压系统的结构和布置的合理性优为重要。本文所提的集成块的这种设计正是满足了这个要求。