CN101900142A - 液压集成阀块的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明液压集成阀块的制造方法涉及阀块的制造方法，用以解决集成阀块加工复杂成本高、难于标准化制作、加工过程报废率高、阀块集成密度低等问题。包括：圆柱形阀套一端轴向加工阀孔，阀套外表有导油槽和固定槽，阀套另一端插入偏心定位销；阀块内加工安装孔和油道孔，安装孔内有凹槽，安装孔底有偏心定位销孔；安装时固定槽套入开口环并压拢到和阀套外径相同，和阀套一起插入安装孔内，阀套柱面和底面抹金属固持胶；通过导油槽调整阀套内各油口轴向位置，阀块上油道孔通过导油槽在空间和油口调整连通；通过导油槽将阀孔内轴向分布的油口引导到油道板上油道槽连接位置，集成在封装体内，形成集成阀块。本发明用于液压系统集成阀块的制造。

Description

液压集成阀块的制造方法

技术领域

本发明涉及一种液压系统中阀块的制造方法，尤其是用于插装阀集成安装的阀块标准化的制造方法。

背景技术

液压系统中的螺纹插装阀(简称插装阀)由于体积小、可靠性高、泄漏小、拆装容易等优点，已经得到越来越广泛的应用，许多专业厂家已经可以提供上百种不同类型、不同功能、不同流量的插装阀，其功能覆盖面远大于传统板式阀或管式阀。

影响插装阀更加广泛应用的是集成阀块的制造。插装阀本身不能直接和管路连接，需要安装在阀块上，形成部件，使阀块上的阀孔和插装阀尺寸精密配合，才能安装到液压回路中发挥控制作用。因为插装阀结构紧凑、品种功能齐全的特点，要发挥它本身的优势，经常把许多插装阀集中安装到一块集成阀块上，实现其复杂的系统功能。特别是比较复杂的高端插装阀，一个厂家提供的有数十种不同的插入阀孔标准。这种阀孔加工要求高，目前一般采用专门设计定制的成型刀具加工，一种阀孔用一套特定的刀具，使集成阀块加工变得复杂而成本高昂，刀具准备时间也成为制约生产周期的问题。

不同厂家之间经常有各自不同的阀孔标准，有公制、英制、美制不同尺寸标准，大小形状也大相径庭，各不相同。如果要采用不同厂家的插装阀来集成一个阀块，特别是集成度高，用阀量大，品种多的阀块，需要在集成阀块的几个面上加工，因而需要多次机床定位，其加工的复杂化更使集成阀块的制造时间长，而且难于实现标准化批量制作。对于集成度高的阀块加工，因工序多而繁复，加工过程中的高报废率，一直是行业中的难题。

同时，插装阀的阀孔油道位置在轴向上有严格要求，尺寸误差通常在0.5毫米之内，在油道布局中受到相互制约，而阀块油道一般用机械钻孔方式从表面往内加工，无法在内部转弯，使集成密度受到限制。

鉴于以上原因，集成阀块制造的困难，使插装阀在大量液压应用场合，仍然无法取代传统的板式阀甚至更老的管式阀。

发明的内容

本发明的目的是提供一种可以不需要成型刀，采用更简便、更精确的方式加工制作插装阀需要的集成阀块的方法，以降低插装阀集成阀块的成本和简化加工复杂性；其油道布局更加灵活简便，使集成阀块的密集度得以提高；其加工方式更加适合现代的高效数控标准化加工模式和批量制造。

同时，这种方法还使受压力限制的铝合金成为集成阀块的主要材料，使集成阀块的总重量和材料成本都比全钢阀块降低，防腐蚀性得到提高。

本发明的目的是这样实现的：

这种集成阀块制造方法的核心是用三至五种整数尺寸的钢圆柱，按照不同阀孔要求，同轴加工成安装插装阀的标准件，把它称为“阀套”。阀套，作为尺寸各异的插装阀阀孔和集成阀块上安装孔之间的过渡零件，采用了最便于柔性机械加工的圆柱形状，使大型板状件阀块的复杂孔加工得以简化；使在插装阀品种多、尺寸差别大的场合，可以系列化规定三到五个标准阀套。

本发明液压集成阀块的制造方法，包括如下步骤：

1、在圆柱形阀套一端向内轴向加工适用于螺纹插装阀的阀孔，阀套外表面配合油道设有导油槽，阀套的另一端插入偏心定位销；

2、阀块内加工和阀套外径配合的安装孔以及油道孔，安装孔内壁设有和阀套上固定槽相配合的凹槽，安装孔底部设有偏心定位销孔；

3、安装时在固定槽套入固定开口环并压拢到和阀套外径相同，和阀套一起插入阀块的安装孔内，插入安装孔同时，阀套柱面和底部抹有金属固持胶，插入后开口环弹开卡住凹槽和固定槽，偏心定位销孔和偏心定位销配合加强定位；

4、通过导油槽，调整阀套内各阀的油口轴向位置，阀块上油道孔通过导油槽，在空间和油口实现调整连通；

5、通过上述阀套上导油槽，将其阀孔内轴向分布的油口引导到油道板上油道槽连通位置，形成整体液压通道集合，集成在封装体内，形成集成阀块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述圆柱形阀套是用数控车床、或成型刀方式、或铣削、或镗孔方式加工制造。

作为本发明的又一种优选技术方案，所述阀块的安装孔加工采用直孔钻、扩、铰或铣、或镗方式加工。

作为本发明的另一种优选技术方案，所述油道板上的油道槽的布局是用电子印刷电路的设计方式和平面机械加工的方式制作，加盖板后用钎焊焊合。

作为本发明的另一种优选技术方案，所述油道间隔密封采用凹凸配合。

作为本发明的另一种优选技术方案，所述阀套和油道板连接后的封装采用铝合金封装。

作为本发明的另一种优选技术方案，所述阀套套上薄壁钢套和油道板连接后的封装采用工程塑料封装。

作为本发明的另一种优选技术方案，所述阀套套上薄壁钢套和油道板连接后的封装采用合成树脂封装。

作为本发明的另一种优选技术方案，所述阀套和阀块的固定方式是在阀套底部和阀孔同心直接钻孔，阀块安装孔中心同心钻孔攻丝形成螺孔，安装时从阀孔直接拧入螺栓将阀套阀块连接固定。

作为本发明的另一种优选技术方案，所述集成阀块的材料是铝合金。

与现有技术相比，本发明具有明显有益的效果：

1、采用圆柱阀套，加工简便；

2、园柱和同轴阀孔的车削方式加工效率高；

3、各阀孔、接口单独加工后组装，整体报废率低；

4、车削加工，不限用成型刀，降低工具费用和准备工具时间；

5、阀套材料是钢，阀块材料是铝合金，在保证螺纹强度的条件下，两者结合，优势互补，在高液压压力下更体现铝合金减轻重量、降低材料和加工成本以及防腐蚀的优异性能。

6、导油槽使现有阀块内油道布局受插装阀油口位置的限制得到调整而增加油道走向灵活性，提高集成密度。

7、把印刷电路设计布局的原理应用到油道板的设计布局中并以平面机械加工方式加工的油道板，比现有钻孔方式更方便，加工效率更高，集成度更高，更适于现代工业标准化生产模式。

8、用塑料或树脂等非金属材料封装，重量轻，加工方便，更适于少切削加工，提高材料利用率。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施作进一步详细说明。

图1是本发明的阀套外形及安装示意图；

图2是本发明的阀套结构剖面图；

图3是现有的阀块油道走向方式示意图；

图4是本发明阀套调整油道走向方式示意图；

图5是本发明的油道板分解示意图；

图6是本发明油道间隔密封示意图；

图7是本发明的集成阀块构成图；

图8是本发明的集成阀块分解图；

图9是本发明的螺栓固定方式图；

图10是本发明的薄壁钢套安装示意图

本发明附图各零部件编号：

1-阀套，2-阀孔，3-油口，4-导油槽，5-固定槽，6-开口环，7-偏心定位销，8-油道板，9-盖板，10-盖板插孔，11-油道板插孔，

12-油道槽，13-接口插孔，14-封装体，16-接口，17-阀甲，18-阀乙，19-过渡油道，20-螺栓，21-螺孔，22-薄壁钢套，30-阀块，31-安装孔，32-油道孔，33-凹槽，34-偏心定位销孔。

具体实施方式

参照附图，结合实施例，对本发明作进一步详细的描述。

实施例1，参照图1，用金属材料如钢材，按三至五种整数直径和长度制作阀套1；在阀套上，按插装阀孔要求的尺寸和精度，同轴加工出包括螺纹在内的阀孔2，按照插装阀油道位置和直径加工油口3，在阀套1的一定轴向位置设有固定槽5，和固定槽配合的开口环6，如果集成阀块油道孔32在轴向上和阀孔油口3规定的位置不同，可以在阀套1外表面开导油槽4，配合油道轴向位置的调整，该导油槽4在阀套圆周上，与其他油孔的位置不在同一角度，以分隔开各导油槽的位置。油孔3设在阀套1圆周上的角度位置，和阀块油道孔32连通，使油的流动畅顺。阀套1的顶端插有偏心定位销7，用来定位装入角度，也同时增强安装强度。

阀套1装进阀块30，就可以和阀块内的油道孔32配合，起到现有阀块加工阀孔的同等作用了。安装时，阀套1的阀孔2开口，向阀块30外表面，插入安装孔31内，安装前先将开口环6，套在阀套1的固定槽5内，在阀套1外表面，均匀涂上金属固持胶，以增加固定强度，也增加密封效果。

安装孔31内壁设有凹槽33，和阀套上固定槽5相配合。安装时将固定开口环6压拢到和阀套外径相同，和阀套一起插入安装孔31内，当深度到达凹槽33，并对准固定槽5时，因弹性固定开口环6弹开，卡住安装孔31和阀套1，再也无法拆出。安装孔31底部的偏心定位销孔34和偏心定位销7对准，阀套1插入后偏心定位销7和偏心定位销孔34配合，以防止安装时转动误差，并增加转动定位强度。

实施例2，参照图2，工作中为了不产生液压压力导致的轴向力，阀套油口径向开口，油道压力仅产生径向作用而不产生轴向力，因而保证高压环境下阀套的稳固。

因使用了整数尺寸阀套，阀块上加工没有台阶的阀套安装孔31，可采用直孔钻、扩、铰方式加工，比现有的阀孔的台阶孔加工方式要简单易行，只需用三到五种尺寸的通用刀具就可以保证其符合国标GB/T1800.1-1997规定IT8的精确度。如采用金属固持胶或钎焊固定，间隙容许高达0.2mm，就更加没有困难。

实施例3，参照图3和图4，现有的阀块油道设计，首先需要按各插装阀的油口轴向位置，来决定油道的空间位置，设计中要考虑不同阀不同油口位置的相互连通，自由度很小。使用阀套的阀块设计，因为各插装阀的油口轴向位置，可以通过阀套1外表面的导油槽4灵活调整，设计中油道走向可以在不同平面空间交错配合，设计中可以更多考虑外部空间位置配合要求，阀的油口位置可以通过导油槽4，在一定范围内调整，集成密度也得以提高。

图3和图4表示了两个插装阀之间油道走向的不同处理方式。图3是现有油道走向的方式，除了相连油口之间的通道，还需要三个轴向过渡油道19来实现。图4是本发明阀套调整油道走向方式，阀套1的阀孔2内安装有和阀甲17相同的插装阀，设有导油槽4的阀套1通过导油槽4的油道轴向调整，不再需要轴向过渡油道19，使油道布局更灵活简便，两阀之间的距离得以缩短，提高集成密度，没有垂直方向钻孔交接，也避免难以解决的毛刺问题。

实施例4，参照图5和图6，进一步增强集成度的方式，是采用上面所述阀套和油道板的集成方式，可以用电子印刷电路的设计方式和平面机械加工的制作方式，取代大多数空间油道的钻孔加工，使设计和加工更加简单规范，容许油道转弯、分叉、甚至和外表面完全不通的封闭走向。经过电子印刷电路的相仿设计和平面机械加工的油道槽12，不再像现有钻孔制成的油道，不再会发生交界处的翻边毛刺，这也是目前阀块制作中不容易解决的难题。一个有四个四通阀组成的二层集成块油道板构成如图5。

图5中钢制油道板8，根据油道复杂程度可以设计成多层，上面有盖板9将油道封闭，盖板9上开有盖板插孔10，油道板8上同轴开有插阀套用的油道板插孔11，用数控铣床加工的油道槽12，将需要连接的油口连接起来，对外进出油通过和油道相通的接口插孔13实现。图6是为增进临近油道间隔密封而采用的一种凹凸配合，显示盖板9和油道板8凹凸配合，使油道槽12密封，以增加密封面宽度。图5中接口插孔13和阀套插入的油道板插孔作用相同，插入单独制作的内有螺纹的圆柱接口16(图5中未显示)，分别满足不同标准管路接口需要的螺纹要求。

实施例5，参照图7，这是阀套和油道板连接后封装的示意图，铝合金封装体14将集成阀块封装成整体。阀块封装体内，有四个和插装阀所对应的阀套1，每个阀套的多个油口，都通过导油槽4，将油口3接引到底部，插在钢制的已被盖板9封闭的集成油道板8上，油道板内有按液压系统原理要求布局的油道槽12。简单的可以在侧面钻孔获得，复杂的可以由上下两半分别用铣削加工后钎焊而成，更加复杂的可以有多层加工后组合钎焊而成。在压力不高的场合，甚至可以用高强度金属胶胶合辅以螺栓紧固，封装后完全密封。封装体上安装接口16，以便连接外部管道。封装体四角有孔可以固定。对压力不太高的，甚至可以采用工程塑料或合成树脂封装。用铝合金或塑料型材封装的，可以先按照所封入零部件的空间尺寸加工好后分别装入，装入后用高强度金属固持胶密封固定。

实施例6，参照图8，为集成阀块分解图，这种用分别预制的包括阀套1、由盖板9密封的油道板8、接口16等零件组合，采用钎焊、胶合、组装、封装等适用于大规模生产的方式，进行阀块加工，比多次夹装，逐面手工钻、铣、镗、铰等加工方式，更加适合于大批量生产。这种加工方式，效率提高，速度加快，成本更加低廉，整体废品率因可以分别加工而大幅下降。

实施例7，参照图9，一种替代开口环6的固定方式是，在阀套1底部和阀孔同心直接钻孔，见图9，阀块安装孔或油道板插孔中心同心钻孔攻丝，形成螺孔21，安装时从阀孔直接拧入螺栓20将阀套阀块(或油道板)连接固定。

实施例8，参照图10，用工程塑料、树脂封装前，各阀套1必须外套有薄壁钢套22，和油道板8连接后，用工程塑料或树脂封装，薄壁钢套22避免流动的封装材料堵塞导油槽4。

Claims (10)

1.一种液压集成阀块的制造方法，包括如下步骤：

(1)在圆柱形阀套(1)一端向内轴向加工适用于螺纹插装阀的阀孔(2)，阀套(1)外表面配合油道设有导油槽(4)，阀套(1)的另一端设有偏心定位销(7)；

(2)阀块(30)内加工和阀套(1)外径配合的安装孔(31)以及油道孔(32)，安装孔内壁设有和阀套(1)上固定槽(5)相配合的凹槽(33)，安装孔底部设有偏心定位销孔(34)；

(3)安装时将配合固定槽(5)宽的固定开口环(6)压拢到和阀套(1)外径相同，和阀套(1)一起插入阀块的安装孔内，插入安装孔(31)同时，阀套(1)柱面和底部抹有金属固持胶，插入后开口环(6)弹开卡住凹槽(33)和固定槽(5)，偏心定位销孔(34)和偏心定位销(7)配合加强定位；

(4)通过导油槽(4)调整使用阀套的阀块设有各阀的油口(3)轴向位置，阀块(30)上油道孔(32)通过导油槽(4)，在空间和油口实现调整连接配合；

(5)通过上述阀套(1)上导油槽(4)，将其阀孔(2)内轴向分布的油口(3)引导到油道板(8)上油道槽(12)连接位置，形成整体液压通道集合，集成在封装体内，形成集成阀块。

2.如权利要求1所述的液压集成阀块的制造方法，其特征在于：其中圆柱形阀套(1)是用数控车床、或成型刀方式、或铣削、或镗孔方式加工制造。

3.如权利要求1所述的液压集成阀块的制造方法，其特征在于：其中阀块的安装孔(31)加工采用直孔钻、扩、铰或铣、或镗方式加工。

4.如权利要求1所述的液压集成阀块的制造方法，其特征在于：其中所述油道板(8)上的油道槽(12)的布局是用电子印刷电路的设计方式和平面机械加工的方式制作，加盖板(9)后用钎焊焊合。

5.如权利要求1所述的液压集成阀块的制造方法，其特征在于：其中油道间隔密封采用凹凸配合。

6.如权利要求1所述的液压集成阀块的制造方法，其特征在于：其中所述阀套(1)和油道板(8)连接后的封装采用铝合金封装。

7.如权利要求1所述的液压集成阀块的制造方法，其特征在于：其中所述阀套(1)套上薄壁钢套(22)和油道板(8)连接后的封装采用工程塑料封装。

8.如权利要求1所述的液压集成阀块的制造方法，其特征在于：其中所述阀套(1)套上薄壁钢套(22)和油道板(8)连接后的封装采用合成树脂封装。

9.如权利要求1所述的液压集成阀块的制造方法，其特征在于：其中所述阀套和阀块的固定方式是在阀套底部和阀孔同心直接钻孔，阀块安装孔中心同心钻孔攻丝形成螺孔(21)，安装时从阀孔直接拧入螺栓(20)将阀套阀块连接固定。

10.如权利要求1所述的液压集成阀块的制造方法，其特征在于：其中集成阀块的材料是铝合金。

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