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【摘要】本文阐述了测试台的阀块设计，其包括大阀块即放置四种阀的集成体；小阀块即对不同孔径的溢流阀、减压阀、换向阀及节流阀测试时所需要的过渡阀块。
【关键词】阀块设计；过渡阀块
在测试装置的设计过程中，最重要的一个环节就是液压阀块的设计，但大阀块油孔较多且为避免油路之间的干涉又增加了较多的工艺油孔，导致液压阀块结构复杂。
1、阀块的设计原则
首先，设计阀块前，先要确定油路是否可集成。每个块体上包括的元件数量应适中，元件太多阀块体积大，设计、加工困难；元件太少，集成意义不大，造成材料浪费。
其次，在阀块的设计中，油路应尽量简捷，尽量减少深孔、斜孔和工艺孔。阀块中孔径要和流量相符合，特别应注意相贯通的孔径必须保证有足够的通流面积，注意进油口的方向和位置，应与系统的总体布置及管道连接形式相匹配，并考虑安装操作的工艺性，有垂直或水平安装要求的元件，必须保证安装后符合要求。
最后，油路及各孔道的布置。首先根据系统的总体布置确定各油口的方位，互相沟通的元件应尽量置于互相垂直的相邻面上以简化孔道布置，然后先走通主油路，再完成小通径的油路和控制油路。
2、大阀块的设计
首先考虑油路集成，以换向阀、溢流阀、减压阀共用进油口、回油口，换向阀和节流阀共用回油口。考虑到各阀的进油口和回油口之间的尺寸不相等，其中减压阀的进、回油孔之间的距离最小，为了达到油路集成的目的，根据最简单的数学思路——勾股定理，以减压阀的进油孔A、回油孔B之间的距离为基准，换向阀的P、T，溢流阀的A、B在大阀块上不与减压阀平行而是倾斜放置，即减压阀的A、B间的距离作为直角三角形的一个直角边，换向阀和溢流阀的进、回油口做斜边。设计的开始也考虑过将节流阀也做倾斜放置，但这样做集成的意义不大，并且相比于将节流阀与阀边平行放置，倾斜放置的尺寸标注较麻烦，相应的给大阀块的孔径加工带来不便。其次，采用这种倾斜放置的方式不仅实现了油路的集成，又给小阀块的结构设计及加工带来了方便。
根据阀块的设计原则中的孔道布置原则。考虑到油孔之间、工艺孔之间及两者之间不能相互干涉，要从几个方面总体考虑。由于阀块内部管道较多所以液压阀块内的孔设计是要分层，进油管与回油管尽量不放在同一层，以免两者相通。因此，分了三个层面设计孔的布置。如果把各个阀的控油孔放在第一层，把进、回油孔，泄漏孔分别放在第二、第三层，在孔加工时就会出现多孔道相贯通。要想不出现干涉必须把泄漏孔放在第一层，进、回油孔放在第二层，控油孔放在第三层。另外就是孔径大小的设计，孔径的大小与液压元件的通径有关。需要测试的阀类的最大通经只有直径是30mm，在检测小通径的阀时，需要把其它几种具有大通径的阀块叠加起来，阀块之间通过螺栓连接。由于大通径的阀块和小通径的阀块进出口的尺寸和位置都是不一样的，所以直接把它们累加起来，阀口之间不能很好的对接，甚至是大阀块把其上阀块的进出口完全堵死而不通。曾考虑使小阀块的底面的进出口和大阀块上面的进出口的尺寸和位置完全一样，而小阀块上面的进出口和要检测的阀的进出口尺寸和位置一致，从侧面打孔实现上下孔径对接，原理上可行，但实际上在加工阀块的时候是相当麻烦的，比如溢流阀，它的进出口和外控口都在一条直线上，如果只打一个侧面孔的话，那么进出口和外控口就会被连通；如果打多个侧面孔使上下两个面上的各口相连通，又很难保证上下两个面上的各孔都在一条直线上。故通过从侧面上打孔的方法不好实施。现采用加大每一个大阀块上面的各孔孔径的方法，小阀块仍按要检测阀孔的具体尺寸和位置来设计，这样一来，上下两阀块的孔口就很容易对接了。
在设计液压阀块时，对一些主要压力点要留有测压孔，在阀类性能测试中压力测量中使用，并且以便以后使用过程中出现问题时进行检查。
3、小阀块的设计
液压阀块上孔的位置要与液压元件的孔完全对应，当不对应时，还需要设计过渡阀块。在检测小通径的阀时，需要把其它几种具有大通径的阀块叠加起来，阀块之间通过螺栓连接。如常用减压阀有10mm、25mm、30mm三种通径。由于大阀块上的孔径设计为32mm，如果对25mm通径的减压阀进行测试，由于液压元件的孔与液压阀块上孔的位置不对应，就需要设计过渡阀块，使阀块上面的尺寸与液压元件对应，下面的尺寸与其下面的阀块对应。
对于小阀块的设计以25通径的减压阀为例。25通径减压阀进、出油孔之间的距离要比32通径减压阀进、出油孔之间的距离小，并且控油口的位置也不同，所以不可能直接对接。为使小阀块的底面的进出口和大阀块上面的进出口的尺寸和位置完全一样，而小阀块上面的进出口和要检测的阀的进出口尺寸和位置一致，通过在小阀块的侧面打孔，使小阀块上下两面上的进出口通过从侧面上打的孔相连通。
在大阀块的设计中，换向阀、溢流阀采用相对于减压阀倾斜放置，这样就简化了小阀块的设计和加工。并且由于大阀块上换向阀、溢流阀、减压阀的孔径尺寸是按照液压元件尺寸设计，所以在对32通径的阀类测试时无需加小阀块，可直接放在d大阀台进行。既而省去了32通径换向阀、30通径减压阀、30通径溢流阀的阀块设计。
为了保证测试过程的密封性，同时也防止漏油，在设计小阀块的过程中在阀块底面的进、回油孔处要开密封槽，放入相应的O型密封圈。
4、结束语
液压阀块的投入使用对液压系统的集成有了质的飞跃，同时简化了系统的安装，增加系统运行的可靠性。液压阀块得到了液压领域的广泛推广与应用。目前国内液压生产厂家已经设计、制造出用于各种液压系统的液压阀块，并且渐趋形成定型化，标准化产品。
参考文献
[1]周恩涛.液压系统设计元器件选型手册.北京：机械工业出版社，2007：50-65
[2]王建国.机械制图.呼和浩特：内蒙古大学出版社，2003：10-30
[3]方桂花.《液压传动》.北京：地震出版社，2002：1-10
作者简介
张 辉，男，1985.3年出生，山东济南人，2006年毕业于内蒙古科技大学，本科，山东钢铁股份有限公司济钢分公司宽厚板厂综合管理办公室副主任，工程师，主要负责炼钢及轧钢设备的使用性研究与开发。
【关键词】阀块设计；过渡阀块
在测试装置的设计过程中，最重要的一个环节就是液压阀块的设计，但大阀块油孔较多且为避免油路之间的干涉又增加了较多的工艺油孔，导致液压阀块结构复杂。
1、阀块的设计原则
首先，设计阀块前，先要确定油路是否可集成。每个块体上包括的元件数量应适中，元件太多阀块体积大，设计、加工困难；元件太少，集成意义不大，造成材料浪费。
其次，在阀块的设计中，油路应尽量简捷，尽量减少深孔、斜孔和工艺孔。阀块中孔径要和流量相符合，特别应注意相贯通的孔径必须保证有足够的通流面积，注意进油口的方向和位置，应与系统的总体布置及管道连接形式相匹配，并考虑安装操作的工艺性，有垂直或水平安装要求的元件，必须保证安装后符合要求。
最后，油路及各孔道的布置。首先根据系统的总体布置确定各油口的方位，互相沟通的元件应尽量置于互相垂直的相邻面上以简化孔道布置，然后先走通主油路，再完成小通径的油路和控制油路。
2、大阀块的设计
首先考虑油路集成，以换向阀、溢流阀、减压阀共用进油口、回油口，换向阀和节流阀共用回油口。考虑到各阀的进油口和回油口之间的尺寸不相等，其中减压阀的进、回油孔之间的距离最小，为了达到油路集成的目的，根据最简单的数学思路——勾股定理，以减压阀的进油孔A、回油孔B之间的距离为基准，换向阀的P、T，溢流阀的A、B在大阀块上不与减压阀平行而是倾斜放置，即减压阀的A、B间的距离作为直角三角形的一个直角边，换向阀和溢流阀的进、回油口做斜边。设计的开始也考虑过将节流阀也做倾斜放置，但这样做集成的意义不大，并且相比于将节流阀与阀边平行放置，倾斜放置的尺寸标注较麻烦，相应的给大阀块的孔径加工带来不便。其次，采用这种倾斜放置的方式不仅实现了油路的集成，又给小阀块的结构设计及加工带来了方便。
根据阀块的设计原则中的孔道布置原则。考虑到油孔之间、工艺孔之间及两者之间不能相互干涉，要从几个方面总体考虑。由于阀块内部管道较多所以液压阀块内的孔设计是要分层，进油管与回油管尽量不放在同一层，以免两者相通。因此，分了三个层面设计孔的布置。如果把各个阀的控油孔放在第一层，把进、回油孔，泄漏孔分别放在第二、第三层，在孔加工时就会出现多孔道相贯通。要想不出现干涉必须把泄漏孔放在第一层，进、回油孔放在第二层，控油孔放在第三层。另外就是孔径大小的设计，孔径的大小与液压元件的通径有关。需要测试的阀类的最大通经只有直径是30mm，在检测小通径的阀时，需要把其它几种具有大通径的阀块叠加起来，阀块之间通过螺栓连接。由于大通径的阀块和小通径的阀块进出口的尺寸和位置都是不一样的，所以直接把它们累加起来，阀口之间不能很好的对接，甚至是大阀块把其上阀块的进出口完全堵死而不通。曾考虑使小阀块的底面的进出口和大阀块上面的进出口的尺寸和位置完全一样，而小阀块上面的进出口和要检测的阀的进出口尺寸和位置一致，从侧面打孔实现上下孔径对接，原理上可行，但实际上在加工阀块的时候是相当麻烦的，比如溢流阀，它的进出口和外控口都在一条直线上，如果只打一个侧面孔的话，那么进出口和外控口就会被连通；如果打多个侧面孔使上下两个面上的各口相连通，又很难保证上下两个面上的各孔都在一条直线上。故通过从侧面上打孔的方法不好实施。现采用加大每一个大阀块上面的各孔孔径的方法，小阀块仍按要检测阀孔的具体尺寸和位置来设计，这样一来，上下两阀块的孔口就很容易对接了。
在设计液压阀块时，对一些主要压力点要留有测压孔，在阀类性能测试中压力测量中使用，并且以便以后使用过程中出现问题时进行检查。
3、小阀块的设计
液压阀块上孔的位置要与液压元件的孔完全对应，当不对应时，还需要设计过渡阀块。在检测小通径的阀时，需要把其它几种具有大通径的阀块叠加起来，阀块之间通过螺栓连接。如常用减压阀有10mm、25mm、30mm三种通径。由于大阀块上的孔径设计为32mm，如果对25mm通径的减压阀进行测试，由于液压元件的孔与液压阀块上孔的位置不对应，就需要设计过渡阀块，使阀块上面的尺寸与液压元件对应，下面的尺寸与其下面的阀块对应。
对于小阀块的设计以25通径的减压阀为例。25通径减压阀进、出油孔之间的距离要比32通径减压阀进、出油孔之间的距离小，并且控油口的位置也不同，所以不可能直接对接。为使小阀块的底面的进出口和大阀块上面的进出口的尺寸和位置完全一样，而小阀块上面的进出口和要检测的阀的进出口尺寸和位置一致，通过在小阀块的侧面打孔，使小阀块上下两面上的进出口通过从侧面上打的孔相连通。
在大阀块的设计中，换向阀、溢流阀采用相对于减压阀倾斜放置，这样就简化了小阀块的设计和加工。并且由于大阀块上换向阀、溢流阀、减压阀的孔径尺寸是按照液压元件尺寸设计，所以在对32通径的阀类测试时无需加小阀块，可直接放在d大阀台进行。既而省去了32通径换向阀、30通径减压阀、30通径溢流阀的阀块设计。
为了保证测试过程的密封性，同时也防止漏油，在设计小阀块的过程中在阀块底面的进、回油孔处要开密封槽，放入相应的O型密封圈。
4、结束语
液压阀块的投入使用对液压系统的集成有了质的飞跃，同时简化了系统的安装，增加系统运行的可靠性。液压阀块得到了液压领域的广泛推广与应用。目前国内液压生产厂家已经设计、制造出用于各种液压系统的液压阀块，并且渐趋形成定型化，标准化产品。
参考文献
[1]周恩涛.液压系统设计元器件选型手册.北京：机械工业出版社，2007：50-65
[2]王建国.机械制图.呼和浩特：内蒙古大学出版社，2003：10-30
[3]方桂花.《液压传动》.北京：地震出版社，2002：1-10
作者简介
张 辉，男，1985.3年出生，山东济南人，2006年毕业于内蒙古科技大学，本科，山东钢铁股份有限公司济钢分公司宽厚板厂综合管理办公室副主任，工程师，主要负责炼钢及轧钢设备的使用性研究与开发。