液壓閥塊設計指南

液壓閥塊的設計大多屬于非標設計,需要根據不同的工況和使用要求進行針對性設計,設計閥塊時大致分為以下幾步:選材、加工與熱處理、去毛刺與清洗、表面防銹處理、試驗。

1、選材：

不同的材料決定了不同的壓力等級，首先根據使用壓力進行合理選材，一般來說遵循以下原則：

工作壓力P<6.3MPa時，液壓閥塊可以采用鑄鐵HT20一40。采用鑄鐵件可以進行大批量鑄造，減少工時，提高效率，特別適用于標準化閥塊。

工作壓力6.3MPa≤P<21MPa時，液壓閥塊可以選用鋁合金鍛件、20號鍛鋼或者Q235；低碳鋼焊接性能好，特別適合與非標的硬管（使用中很多閥塊需要和硬管進行焊接）進行焊接。

工作壓力P≥21MPa時，液壓閥塊可以選用35號鍛鋼。鍛打后直接機加工或者機加工后調質處理HB200-240（一般高壓的閥塊，往往探傷、機加工與熱處理循環進行）。

2、閥塊的設計與加工

設計閥塊時閥塊最初的厚度定為最大通徑的5倍，然后根據具體設計逐步才縮小；

設計通道時應合理布置孔道，盡量減少深孔、斜孔和工藝孔，先安排大流量通道，最后是先導油通道，各孔道之間的安全壁厚不得小于3～5mm，還應考慮鉆頭在允許范圍內的偏斜，適當加大相鄰孔道的間距；通道內液壓油流速不能高于12m/s，回油通道要比是進油通道大20-40%；閥塊進油口，工作口，控制口要加工測壓口；各閥口要刻印標號；對于質量較大的閥塊必須有起吊螺釘口，閥塊設計完成后進行加工，其加工工藝大致如下：

(1)加工前處理：加工閥塊的材料需要保證內部組織致密，不得有夾層、沙眼等缺陷，加工前應對毛坯探傷。鑄鐵塊和較大的鋼材塊在加工前應進行時效處理和預處理。

(2)下料：一般每邊至少留2mm以上加工余量。

(3)銑外形：銑削閥塊6面，每邊留0.2-0.4mm粗磨量。

(4)粗磨：粗磨閥塊6面，每邊留0.05～0.08mm精磨量，保證每對對應面平行度小于0.03mm，兩相鄰面垂直度小于0.05mm。

(5)劃線：有條件的可在數控鉆床上直接用中心鉆完成。

(6)鉆孔：各孔表面精糙度為Ra12.5。

(7)精磨：磨削閥塊6面，各表面磨至粗糙度Ra0.4um。

閥塊加工時必須嚴格控制形位公差以滿足使用要求，形位公差值參考如下：

閥塊6個面相互之間的垂直度公差為0.05mm；相對面的平行度公差為O.03mm；

各面的平面度公差為O.02mm；螺紋與其貼合面之間垂直度公差0.05mm；所有孔與所在端面垂直度的允差為如0.05mm

3、去毛刺與清洗

為了保證液壓系統的清潔度，閥塊必須進行去毛刺。目前很多廠家仍然采用毛刷進行人工去毛刺，也有采用甲烷爆破法去毛刺的。閥塊去毛刺完成后需通過內窺鏡檢驗，以確保毛刺清理完畢。

最后對閥塊進行清洗。清除附著在閥塊表面的各種顆粒污染物、腐蝕物、油脂等。

4、表面防銹處理

為了確保閥塊在使用中不會過早的生銹，必須進行防銹處理。閥塊的內部油道可采用酸洗磷化，外表面防銹處理工藝主要有發藍、鍍鎘、鍍鋅、鍍鎳等表面處理。 

5、保壓試驗

根據設計要求對閥塊進行保壓試驗。不同的系統工作壓力，其閥塊的安全系數不相同：

工作壓力小于16MPa,試驗壓力為1.5倍

工作壓力小于25MPa,試驗壓力為1.25倍

工作壓力小于31MPa,試驗壓力為1.15倍

試驗保壓時間為5～10min，各密封面、各接頭處不得有泄漏現象。