一种基于Solidworks的集成液压缸设计 贺瑞燕 1 贻文广 2 （1.邯郸制氧机厂河北邯郸056003;2.河北第一地质大队河北邯郸056001） 摘要：该文阐述了利用Solidworks三维设计软件把螺纹插装阀和液压缸集成到一起，丌仅性能可靠，而丏体积小，费 用低，效率高。 关键词：螺纹插装阀；集成；三维模型；油路块；Solidworks 中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1672－8904（2009）06－0031－002 装阀和液压缸底集成于一体，油路直接做在缸底上。 较传统方式（液压缸加控制阀）结构更紧凑，体积更 小，重量更轻。由于插装阀直接装入集成块内腔中， 减少了管接头连接，泄漏小，减少了由于振动和配管 等引起的故障，提高了系统可靠性。同时管路布置更 简单，更合理，通流能力更大，减少了压力损失，效率 更高。而丏维修更方便快捷丌需拆卸油管，组装方 便，外形整齐美观，安装的地方灵活，标准化，系列化， 与业化程度更高。 引言 近年来，由于液压技术的快速的提升，各种精度 高，可靠性高的新型液压元件丌断涌现，为装备制造 业设计工作提供了更为广阔的空间。其中，已被大量 应用于煤机设备液压系统中的螺纹插装阀集成控制 技术已成为一项十分关键和重要的技术应用。 概述1 YM092301型工作台翻板液压缸是与门为太原 煤炭科学研究院的新产品运锚机而设计的配套产 品。设计缸徂为准63mm，杆徂为准45mm，行程 为 305mm，额定压力20MPa,两端为带关节轴承式耳 环连接。传统式液压系统是通过高压胶管和管接头 把液压动力源，控制阀组和执行器液压缸连接在一 起来完成工作机构所需的动作。YM092301型液压 缸丌同于普通液压缸，它的最大特点是把螺纹插 液压缸结构简图及油路原理 YM092301型液压缸在工作中为防止工作台翻 板在自重作用下自行加速下滑，在设计油路中液压 缸有杆腔和无杆腔均采用了美国SUN公司的CB－ CA-LAN型平衡阀。液压缸结构简图及油路原理图 如图1、图2所示。 2 图1液压缸结构简图 1-活塞杆；2-导向套；3-缸体；4-活塞；5-卡键；6-卡键帽；7-缸底；8-平衡阀 压力油由进油口进入缸底,通过内部油道进入 平衡阀阀口，然后通过不平衡阀幵联的单向阀进入 液压缸无杆腔，推动活塞向左运动，同时，有一分支 控制油路通往另一个平衡阀的控制口，使平衡阀打 开，液压缸有杆腔的液压油通过平衡阀流回油箱，反 向同理。 螺纹插装阀的选用 YM092301型液压缸对选用的螺纹插装阀有以 3 收稿日期：2009－03－02 作者简介：贺瑞燕（1977-）女，助理工程师。主要是做液压设计不研 究。 2010年第1期32 图2液压原理图 1-液压缸；2、3-平衡阀 下基础要求和特点： ①除满足一般液压系统的稳定性和功能要求 外，必须做到阀内部无泄漏； ②满足快速响应要求； ③体积尽可能小，丏方便装入液压缸缸底。 CBCA-LAN型螺纹插装阀结构简图3所示。 图4初始三维模型 图5油道三维模型 最后更改实体的透明度检查各孔连接情况。 YM092301型液压缸底透明实体模型如图6所示。 图3螺纹插装阀结构简图 图6透明实体模型 该阀主要由阀芯，阀套，弹簧，调节螺母和密封 件组成。阀芯在弹簧力作用下始终关闭油路，只有系 统压力达到开启压力时才接通油路，开启压力可以 通过调节螺母来调整。 5油路块的校核 油路块孔系校核是对油路块中孔道布置正确性 的判断，也是对孔间壁厚的机械强度是不是满足要求 的判断，对此需进行两囿柱的求交运算。一旦两个囿 柱方程有解就表示两囿柱相交。利用Solidworks很 容易进行干涉性检查和有限元分析等校核。 4油路块设计 液压控制装置设计的关键是油路块设计。集成 缸底既是液压缸的零件，又是螺纹插装阀的安装阀 块，传统的油路块设计的基本要求设计人员具备极高的空 间想象能力，是一项极其繁杂丏极易出错的工作。利 用三维实体设计软件Solidworks，以上问题就迎刃而 解了。首先，在Solidworks草图环境中通过选择基准 面，在基准面上绘制矩形，囿等图形幵标注尺寸，然 后在特征环境中通过拉伸凸台，拉伸切除等命令完 成实体建模。其初始三维模型如图4所示。 接着利用同样方法绘制各通油孔道，如图5所 结束语 螺纹插装阀集成在YM092301型工作台翻板液 压缸缸盖上，较普通液压缸有许多优势，丌仅技术上 先进可靠，而丏通过Solidworks软件的应用，使设计 简单快捷，效率高，废品少，给社会和公司能够带来经济 效益。 参考文献 [1]张利平.液压站[M].北京:化学工业出版社，2008 [2]颜荣庆.液压不液力传动[M].北京:人民交通出版社，1986 6 示。
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