基于AMESim的电控天燃气针口阀型喷嘴工作过程模拟
汪科任，孙仁云，吴聿东，陈德刚
（西华大学交通与汽车工程学院，四川成都610039）
摘要：电控天燃气喷射器是汽车发动机电控喷射系统中较为新颖的一项技术，也是喷射系统中最为关键也是难度最大的一部分，为研究电控天燃气喷射器特性参数对其喷射效果的影响，采用工程系统仿真软件AMESim建立了电控天燃气针口阀喷射器仿真系统模型。对其进行分析研究，得出其复位弹簧的最佳预紧力，并在该预紧力下验证了系统模型的准确性，可为电控天燃气喷嘴的设计提供优化依据。
关键词：天燃气喷嘴; 针口型阀门; 仿真
Simulated Design of an Electronic Natural Gas Needle Mouth Nozzle Working process Based onAMESim
WANG Kereng, SUN Renyun, WU Yudong, CHEN Degang
(School of Transportation and Automotive Engineering, Xihua University,
Chengdu Sichuan 610039,China)
Abstract: Electric control natural gas injector is that car engine electronic control injection system is of a novelty technology, is also the most key injection system and the most difficult. For the research of electronic control natural gas injector characteristic parameters on the effect of the injection, the engineering system simulation software AMESim is established control natural gas needle mouth valve injector simulation system model.To analyze and research to it obtain the reset spring best prestressing force, and in the prestressing force verified under the accuracy of the system model, the design of the electronic control natural gas nozzle provide basis for optimization.
Keywords: Natural gas nozzle; Valve with needle mouth nozzle; Simulation
前言：天然气进入燃烧室后，喷射器的针阀应在极短时间内快速动作，但与传统的汽油燃料比较针阀的动作会有较短时间的延迟，而采用电磁阀式喷射器可以有效的降低这种延迟，并提高喷射器的灵敏度，维持喷射的喷射高峰，本文采用AMESim进行仿真，通过仿真分析可得到天然气喷射时的仿真数据，为深入分析天然气喷嘴结构参数打下基础，可为天然气喷嘴设计提供理论依据。
1天然气喷嘴工作原理
天然气喷射器由电磁阀，控制室，针阀偶件组成，其工作原理如图（1）所示，发动机ECU接受经过滤波，整形，放大后的前向电路中的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器（在顺序喷射中需要该传感器）所测得的模拟信号，经过其处理与计算，判断出符合该工况的喷射正时与喷射脉宽，发送PWM波信号控制电磁线圈的通断电，其中通电时刻决定喷射正时，而通电时间的长短则决定该工况下的喷气量。在整个机构中高压天燃
气经过减压与调压后进入喷射器中分为两部分，一部分气体进入喷射针阀，一部分气体则进入喷射器气腔中，当进入喷射气体的压力和流量较小的时候电磁阀处于关闭状态。气体进入了喷射器气腔，由于控制活塞上的面积大于喷射器针阀的作用面积，加上针阀弹簧的作用力，使得喷射器的喷射针阀处于关闭状态。而当电磁线圈通电时产生一个磁场，顶杆（衔铁）在电磁力的作用下，克服天然气背压和复位弹簧的预紧力而升起，打开喷嘴阀门，天然气喷出。顶杆在未达到最大升程前，由于流通面积不断增大，引起喷孔处压力降低，导致了喷嘴环形腔因压力波动而使气体不稳定流动，直到顶杆（衔铁）由于机械限位挡板的作用达到最大升程，喷嘴环形腔内气体流动趋于稳定。当电磁线圈断电后，顶杆（衔铁）所受电磁力也立即消失，并在复位弹簧和天然气背压的作用下，落回并压紧阀座，切断喷气动作，从而可以根据该原理对天然气这一特殊燃料的喷射机理进行研究，以期发现天然气的喷射规律，改进喷射方式。
图 1 电控天然气喷嘴结构
2电控天然气喷嘴的计算机模型
本文采用系统工程高级建模和仿真软件AMESim对喷射器的工作过程进行仿真，该软件包括了流体动力和内燃机的相关模块，为仿真提供完善的仿真环镜和灵活的解决方
案，在建模过程中根据模型单元的相关特性将电控天然气喷嘴主要分为：电磁模块单元，针口阀门控制单元，管道控制单元等
2.1电池模块控制模型
依靠电磁元件良好稳定的工作，喷嘴能达到稳定的喷射特性和良好的喷射效果。电磁模块的核心是气隙的合理选择，其将和电磁力的大小有直接的关系，其数学模型如下：
式中：F为电磁铁对喷嘴挡板的吸附力，x为气隙距离，R(x)为磁阻，phi为间隙间的磁通量，u0为自由空间参透性参数，有u0 = 4 * 3.14192 * 0.1 VS/AM,diam是圆柱气隙的直径，alpha是半锥角的大小，其模型图见图2。
图 2 气隙端口模型
2.2 针口阀阀门喷嘴模型
喷射器的喷嘴部分，是依靠电磁铁吸附顶杆（由衔铁构成）从而开启或则关闭阀门的一维运动部件，通过设定针口阀的结构参数可以准确的反应喷嘴的情况，AMESim中气动设计库中的针口阀控制模型结构参数如图3.
图3 针口型阀门简图
针阀流通面积为：
针阀升程为：
端口2平均流速为：
端口1平均流速为：
端口2流量为：
端口1流量为：
端口4收到向上的力为：
式中：X0为针阀初始的位置，X4为端口4的位移，为天然气流动的平均速度，P2为端口2的压力，q10,q20分别为针阀升程0时刻端口1,2的天然气流量，q4为端口4的流量，f3为端口3受到的向上的力，为流动阻力dq为端口1,2的流量变化率，其余参考图3。
2.3容积腔控制模型
天然气流过喷射器的压力室时，压力室的容积及压力都会发生变化，容积的变化是由于针阀的上升或降落引起的，而压力的变化则是由于天然气的流动，压力室的变化可由下式得到：
；
式中：B（p）为当前压力下的有效体积弹性模量；q(p)为当前压力下的流量；V0为容器的初始容积；V为压力室容积变化；为当前压力下的气体密度，AMESim中容积的计算参数为实时仿真参数，能准确的反应计算结果，从而有效的提高计算精度，这点是其强大之处。
2.4电控天然气针口阀门喷嘴的建模
该模型在依据天然气喷嘴的物理模型和工作原理的的理论指导下，分别从AMESim的电磁库，信号库，机械库，气动库，气动元件设计库等中选择合适的图形模块，来模拟喷射器的实际喷射过程，从而搭建出仿真系统。模型具体的构成如下：（1）电磁驱动模型。元器件4,6,8,9,11,构成了天然气喷嘴的驱动部分，其原理是当部件8发射高脉冲信号给部件10时，其对应的三极管导通，从而整个驱动部分的电路导通，当有电流流过部件11时，其将产生电流，电流又会产生磁场，该磁场会在部件4产生一个向上的拉力，从而使质量块7拉动喷嘴的针口阀克服弹簧预紧力和天然气背压向上移动，从而使喷嘴开启，喷射气体，但由于限位挡板(部件7)的作用，针阀有一个最大升程。改变元件8的参数即可迅速改变电磁线圈的通电时间进而改变喷嘴的喷射时间，从而改变喷射脉宽，达到电控喷射的控制目的。
(2) 喷嘴模型。元件5,7,12,13,14,15,16,19组成了喷嘴本体，元件5模拟了复位弹簧，复位弹簧的预紧力和刚度决定了阀门能否在一个合理的时间内打开与关闭，它的合理选择将决定针阀的开启速度与关闭速度。元件18,14分别模拟了阀门所受天然气背压和进气歧管处的大气压力，考虑到喷孔的结构特性，增设了元件19,16来模拟喷孔处的体积和节流作用，而元件15模拟了容积式因针阀升起导致的容积变化。
注意：由于气体的泄漏，部件传热与管路设计长度等在实际的使用过程中对喷射的影响是很小的，为了方便建模同时考虑到实际情况所以均把它们作为理想化的模型处理。下图4为电控天燃气的AMESim模型：
图 4 电控天然气喷嘴模型
1—天然气特征参数 2—电磁特性参数 3—重力参数 4—气隙 5—复位弹簧 6—铁芯
7—限位挡板 8—PWM占控比 9—PWM波 10—驱动电路 11—电磁线圈 12—天然气喷嘴阀门 13—理想气源 14—低压腔 15—可变器腔体积 16—节流孔 17—燃烧室18—高压枪 19—喷孔体积
3 模型仿真与分析
本文选择的喷射器的基本参数为：长型，孔式，最大喷孔直径为10mm,起喷压力为0.3Mpa,针口阀升程为0.015mm，弹簧刚度为10000N/m,仿真时间设置为18ms,仿真步长设置为0.01ms。仿真包括一个完整的喷射周期，具体包括天然喷嘴阀门的开启时间，喷射持续时间,喷射关闭时间。发动机工况为稳定工况，转述为3500r/min.图5为不同的弹簧预紧力与开启针阀开启响应时间快慢与关闭响应时间快慢的关系，图6为AMEsim仿真的针口阀升程，如图5所示：
图 5 弹簧预紧力与针口阀开关的响应关系
由图5的弹簧预紧力与与针口阀开关响应的关系图可知，当预紧力过小虽然能保证针口阀迅速开启（开启时间大约1.1ms），但是关闭时间过长，其为3ms,可知断气不够迅速，不符合理想的喷射要求。而弹簧预紧力增大虽然能保证喷射结束时响应迅速，但是开启时间又会随着预紧力的增加而增加，开启滞后时间过长，响应不够灵敏，也不符合理想的喷射要求，而弹簧预紧力达到120N左右时会因为预紧力过大导致喷嘴没法开启，考虑到弹簧预紧力在90N左右附近，结束喷射时，关闭时间在一定范围内保持不变，所以选择75N的弹簧预紧力（降低弹簧钢度，或则增加电磁铁的吸附力均能提高喷嘴的动态响应，但实践证明本论文所采用的方法是最经济也是最简洁的方法），这样既能保证喷嘴的动态响应性（1ms左右快速升起与关闭），又能保证在下降过程中，针口阀快速平稳的回到阀座，并无再次升起的现象发生，从而有效的避免了因二次喷射引起的燃气消耗率增加和二次喷射现象发生，。
图 6 不同弹簧预紧力下的针口阀升程曲线
图7为增口阀在75N弹簧预紧力下的速度曲线，图8为加速度曲线。
图 7 针口阀运动速度
图 8 针口阀运动的加速度
由图7，图8分析可知：针口阀先加速上升，在达到限位挡板最上端时，由于受到限位挡板的限位作用，此刻针口阀会受到一个很大的瞬时冲击作用，针阀加速度在该作用力下瞬间变为0，而针阀也因达到最大升程而停止。在一定时间的稳定喷射后，电磁阀断电，针口阀在复位弹簧和天然气被压的作用下加速回落。
图9为一定占空比的脉冲下，电控天然气喷嘴的喷射量。
图 9 电控天然气喷射特性曲线
由图9的电控天然气喷射特性曲线可知，当针口阀开启后整个喷射过程比较平稳，针阀开启与结束时刻与针阀反应的情况一致，符合喷射规律。
4 结束语
喷射器是电控天然气发动机中实现燃气喷射的关键部件，可燃混合气的良好形成于与喷射器有直接关系，喷射器与电控天然气发动机直接的匹配也十分关键，在新产品的研制过程中，往往需要对喷射器做大量的标定与调试，才能达到符合电控天然气发动的设计指标，喷射器的精确开启时刻与天然气的喷射脉宽，与断气时刻均与喷嘴性能的好坏有密不可分的关系，本文利用电控天然气发送机上常用的针口型喷嘴阀门，设计出了喷嘴复位弹簧的最佳预紧力，并在该预紧力下模拟了一个完整的喷气过程，得到了该喷射器的相关特性结果。
通过对仿真结果的分析比较可以看出，针阀升程，针阀运动情况，循环喷气量等与实际的情况比较符合，很好的展示了针口型阀门的喷气特性，针口阀与平口阀门相比具有更低的惯性和更长的使用寿命，而且其更大的优点在于具有更大而通畅的流道，能最大限度的减少或消除阻塞现象，特别适合于侧面开孔的喷射器，同时又能达到普通喷嘴的喷射要求，具有一定的适用性。本文为针口阀喷射器与电控天然气发动机的匹配以及喷嘴的优化设计打下良好的基础，同时提供了重要的参考依据。
参考文献：
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Numerical Challenges Posed by Modeling Hydraulic Systems C.W. Richards Société Imagine 42300 ROANNE, France. Tel. +33 4 77 23 60 37 Fax. +33 4 77 23 60 31 Email imagine@https://www.doczj.com/doc/41302650.html, Abstract This paper describes the characteristics of models of hydraulic systems which make them particularly challenging for numerical integrators. Problems associated with numerical stiffness, high index differential algebraic equations, extreme non-linearities and discontinuities are described. The consequences of hydraulic sub-systems in multi-domain simulation are discussed. Finally a plea for a new generation of integrator is made. 1 Introduction The term hydraulic system must be taken broadly to include areas such as aircraft and rocket fuel systems vehicle fuel injection systems cooling systems lubrication systems hydraulic braking systems hydraulic power steering systems employing a wide variety of fluids from water to liquid hydrogen as well as classical hydraulic systems with regular 'hydraulic' oil. The author is a numerical mathematician who has been specializing in simulating hydraulic and pneumatic systems since 1978. In this time he has encountered many numerical problems. Most of these were due to old fashioned bugs in both coding and in
四通阀设计指导书 一、总述 1、用途 这份四通阀设计指导书，涉及到所有四通阀的分类、四通阀的选型、设计标准、安装规范，曾出现的社会问题，保证四通阀和系统的稳定可靠性。 2、参考资料及标准 2.1参考资料 四通阀厂家华鹭、三花相关技术资料 2.2参考标准 1、海尔标准： Q/HR 0503 044－2003空调器用四通电磁换向阀 2、性能标准： GB/T 7725-2004房间空气调节器 GB/T 17758-1999单元式空气调节机 GB 4706.1－1998 家用和类似用途电器的安全第一部分 通用要求 GB 4706.32－2004 家用和类似用途电器的安全热泵、空调 器和除湿机的特殊要求
二、设计步骤 1、四通阀基本原理及性能指标
高压气体进入毛细管①后进入活塞腔⑤，另一方面，活塞腔④的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀⑥右移，使E、S接管相通，D、C接管相通，于是形成制冷循环如图三。 当电磁线圈处于通电状态，如图二，先导滑阀②在电磁线圈产生的磁力作用下克服压缩弹簧③的张力而左移，高压气体进入毛细管①后进入活塞腔④，另一方面，活塞腔⑤的气体排出，由于活塞两端存在压差，活塞及主滑阀⑥左移，使S、C接管相通，D、E接管相通，于是形成制热循环。如图四。 1.2四通阀性能指标
2、 产 品选型 2.1 规格选型 2.2 产品主要结构及材料选择要求 2.3 四通阀在系统中使用 2. 3.1安装位置要求 2.3.1.1安装时四通阀主体处于水平状态，见图1；
2.3.2配管设计要求 2.3.2.1配管时不要使四通阀主体、接管与压缩机发生共振 2.3.2.2对于5匹以上空调机使用的四通阀，如果配管设计不当，可能会使系统产生液压冲击而造成系统或四通阀损坏，设计时请特别注意(四通阀D管应高于 C、E管或者储液罐三者之一，参考图7)。 2.3.2.3压缩机的排气口到四通阀D接管之间应安装消音器。 定压差，如果先换向再启动压缩机则可能会造成换向在中间卡住现象）
非常详细的液压阀块设计经验总结 1.阀块体的外形一般为矩形六面体。 2.阀块体材料宜采用35钢锻件或连铸坯件。 3.阀块体的最大边长宜不大于600mm，所包含的二通插装阀插件数量宜不大于8。 4.当液压回路所含的插件多于8个时，应分解成数个阀块体，各阀块体之间用螺栓相互连接，结合面处的连接孔道用O型密封圈予以密封，组成整体的阀块组。连接螺栓的矩形性能应不低于12.9级。 5.设计阀块体的主级孔道时应考虑尽可能减小流阻损失及加工方便。 6.主级孔道的直径按公式(1)估算选取： 式中： D - 孔道直径，mm; Q - 孔道内可能流过的最大工作流量，L/min; vmax - 孔道允许的最大工作液流速，m/s。 一般，对于压力孔道，vmax不大于6m/s;对于回油孔道，vmax不大于3m/s。 按公式(1)估算出的孔道直径应园整至标准的通径值。 7.当主级孔道与多个插件贯通时，为减小贯通处的局部流阻损失，宜采用与插件孔偏贯通的方法(使主级孔道的中心线与插件孔的中心线偏移)。一般使主级孔道中心线与插件孔孔壁相切。同时也可以加大
孔道通径，加大的通径应不超过GB2877的规定。 8.为改善深孔工艺性，设计时可考虑增大孔径或采用两端钻孔对接的方法。 9.设计时应尽量避免在阀块体内设置复杂连接的控制孔道和三维斜孔，应充分利用控制盖板内的控制孔道，或采用先导控制块等专用的控制孔道连接体。先导孔道的直径应与GB2877的规定一致。若因工艺需要而减小先导孔道的直径时，应作验算，确认不至影响对主级阀的控制要求。 10. 应避免采用倾斜孔道。必须倾斜时，孔道的倾斜角度应不超过35°，并须保证孔口的密封良好。对主级斜孔，应在有关视图上标注出因斜孔加工而造成的椭园孔口的长轴尺寸。 11. 当较小孔道孔径不大于25mm时，两相邻孔道孔壁之间的距离应不小于5mm;较小孔道孔径大于25mm时，两相邻孔道孔壁之间的距离应不小于10mm。 12. 为避免污染物的沉积，对于相通的孔道，孔深一般应到与之相通的孔道的中心线为止。 13.主级孔道的外接油口一般采用法兰连接。对于通径为25mm以下的较小油口，也可采用螺纹连接。先导孔道的外接油口宜采用螺纹连接。 14. 工艺孔道应采用螺塞、法兰等可拆方式封堵，以便孔道的清理、清洗和检查。螺塞的螺纹应符合GB2878的规定。在位置不允许时，对直径不大于12mm的孔道，允许采用球涨式堵头封堵。
液压集成块单元回路图 1、确定公用油道孔的数目 集成块头体的公用油道孔，有二孔、三孔、四孔、五孔等多种设计方案。由液压集成块单元回路图可知，第二个中间块的公用油道孔数目为五个：三条压力油路，一条回油路，一条泄漏油路；第一个和第三个中间块的公用油道孔数目为四个：两条压力油路，一条回油路，一条泄漏油路。 2、制作液压元件样板 为了在集成块四周面上实现液压阀的合理布置及正确安排其通孔（这些孔将与公用油道孔相连），可按照液压阀的轮廓尺寸及油口位置预先制作元件样板，在集成块各有关视图上，安排合适的位置。 3、确定孔道直径及通油孔间的壁厚
与阀的油口相通孔道的直径，与阀的油口直径相同。 压力油口的直径可通过以下公式确定： 7.21m m d=== 取压力油口的直径为10mm。泄油孔的直径一般由经验确定，取为6m m φ。 固定液压阀的定位销孔的直径应与所选定的液压阀的定位销直径及配合要求相同。 用类比法确定连接集成块组的螺栓直径为M8mm，其相应的连接孔直径为M9mm，孔中心距两侧面之距为15mm。 4、中间块外形尺寸的确定 中间块的长度尺寸L和宽度尺寸B均应大于安放的液压阀的长度L1和宽度B1，以便于设计集成块内的通油孔道时调整元件的位置。一般长度方向的调整尺寸为40~50mm，宽度方向的调整尺寸为20~30mm。根据液压阀的尺寸加上调整尺寸，油路块的外形尺寸为???? 长宽高=160140110m m。 5、布置集成块上的液压元件 6、集成块油路的压力损失 7、绘制集成块加工图 液压泵站的设计 液压油箱及其设计与制造 液压泵组的结构设计（主要是电动机和液压泵） 蓄能器装置的设计、安装及使用要点 液压站的结构总成及CAD 选择布置液压泵站、液压阀组、蓄能器架之间的连接管路 设计系统的电气控制回路及其控制柜 绘制液压站结构总成装配图 一般不必画得过分详细，总图上的尺寸也不必标注得过分详细，但应标明液压站的外部轮廓尺寸、液压泵组距基座的中心高及液压控制装置、液压泵组与油箱顶盖之间的定位尺寸和连接尺寸。 编制有关技术文件内容 一般包括设计任务书、设计计算说明书，设计图样，基本件、标准件、通用件及外购件汇总明细表，使用说明书等。液压系统图中的液压和电气图形符号应严格按照国家标准绘制，图面布置应力求紧凑、清晰、美观、大方。
AMESim液压教程 1.1 介绍 AMESim液压手册包括： *通常组成的元件包括泵，马达，孔口，以及其他，也包括特别的阀门 *小管和软管的子模型 *压力和流动比率的源头 *压力和流动比率的检测计 *流体种类的组成 压力系统孤独的存在完全是没用的，它离不开流体和过程控制。这意味着手册必须能和其他AMESim手册相兼容。以下的手册是经常和压力手册一起并用： 机械手册 应用于流体压力装置当水压能量转化为机械能量 信号，控制，检测手册 应用于控制和水压系统 水压元件设计手册 从非常基本的液压和机械单元应用于建造特别的的元件 液压组成手册 这是一个组成包括弯曲，丁字接头，弯头以及其他，它被用于典型的诸如冷却和润滑系统的低压装置 第一节 个别的案例 注释*在液压手册里尽可能的用多余一种的流体，这是非常重要的因为你能够做出模型关于冷却和润滑系统的手册 *液压手册假设一个统一的温度贯穿于整个系统，如果热量影响被考虑到很重要，热量液压和热量液压元件设计手册应该使用 *有许多气穴和空气释放的模型在液压手册。注释有一种特别的二相流体手册，一种典型的关于这种空气调节系统的装置 第一节手册包括一系列个别的例子。我们强烈的建议你认真的对待这些个别的例子。这些假定你有一个基本的使用AMESim的水平。作为一个完全最小的工作量你应该做些第三节关于AMESim手册的例子和第五节第一个关于描述如何使用一组的第一个例子 1.2案例1：一个简单的液压系统 目标 *组建一个非常简单的液压系统 *介绍一个简单的小管/软管子系统 *解释一个结果使用一个特别的参考关于空气释放和空穴 图形1.1 一个非常简单的液压系统
1插装阀概述二通插装阀是插装阀基本组件（阀芯、阀套、弹簧和密封圈）插到特别设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因每个插装阀基本组件有且只有两个油口，故被称为二通插装阀，早期又称为逻辑阀。 1.1二通插装阀的特点 二通插装阀具有下列特点：流通能力大，压力损失小，适用于大流量液压系统；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长；插件具有一阀多能的特性，便于组成各种液压回路，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，可以组成集成化系统。 1.2二通插装阀的组成 二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。图1是二通插装阀的典型结构。 图1二通插装阀的典型结构 控制盖板用以固定插装件，安装先导控制阀，内装棱阀、溢流阀等。控制盖板内有控制油通道，配有一个或多个阻尼螺塞。通常盖板有五个控制油孔：X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2)。由于盖板是按通用性来设计的，具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不
用。为防止将盖板装错，盖板上的定位孔，起标定盖板方位的作用。另外，拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。 图2盖板控制油孔 先导控制元件称作先导阀，是小通径的电磁换向阀。块体是嵌入插装元件，安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。 插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3)。每只插件有两个连接主油路的通口，阀芯的正面称为A口；阀芯环侧面的称作B 口。阀芯开启，A口和B口沟通；阀芯闭合，A口和B口之间中断。因而插装阀的功能等同于2位2通阀。故称二通插装阀，简称插装阀。 图3插装元件 根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一通径的三种组件安装尺寸相同，但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口A和B、一个控制口x，如图4所示。 a)方向阀组件b)压力阀组件c)流量阀组件 1-阀套2-密封件3-阀芯4-弹簧5-盖板6-阻尼孔7-阀芯行程调节杆 图3-89插装阀基本组件 2插装阀主要组合与功能 2.1插装方向控制阀 插装阀可以组合成各式方向控制阀。 1作单向阀
非常详细的液压阀块设计经验总结 2016-07-26液压哥液压圈 1.阀块体的外形一般为矩形六面体。 2.阀块体材料宜采用35钢锻件或连铸坯件。 3.阀块体的最大边长宜不大于600mm，所包含的二通插装阀插件数量宜不大于8。 4.当液压回路所含的插件多于8个时，应分解成数个阀块体，各阀块体之间用螺栓相互连接，结合面处的连接孔道用O型密封圈予以密封，组成整体的阀块组。连接螺栓的矩形性能应不低于12.9级。 5.设计阀块体的主级孔道时应考虑尽可能减小流阻损失及加工方便。 6.主级孔道的直径按公式(1)估算选取： 式中： D - 孔道直径，mm; Q - 孔道内可能流过的最大工作流量，L/min; vmax - 孔道允许的最大工作液流速，m/s。 一般，对于压力孔道，vmax不大于6m/s;对于回油孔道，vmax不大于3m/s。 按公式(1)估算出的孔道直径应园整至标准的通径值。 7.当主级孔道与多个插件贯通时，为减小贯通处的局部流阻损失，宜采用与插件孔偏贯通的方法(使主级孔道的中心线与插件孔的中心线偏移)。一般使主级孔道中心线与插件孔孔壁相切。同时也可以加大孔道通径，加大的通径应不超过GB2877的规定。 8.为改善深孔工艺性，设计时可考虑增大孔径或采用两端钻孔对接的方法。 9.设计时应尽量避免在阀块体内设置复杂连接的控制孔道和三维斜孔，应充分利用控制盖板内的控制孔道，或采用先导控制块等专用的控制孔道连接体。先导孔道的直径应与GB2877的规定一致。若因工艺需要而减小先导孔道的直径时，应作验算，确认不至影响对主级阀的控制要求。
10. 应避免采用倾斜孔道。必须倾斜时，孔道的倾斜角度应不超过35°，并须保证孔口的密封良好。对主级斜孔，应在有关视图上标注出因斜孔加工而造成的椭园孔口的长轴尺寸。 11. 当较小孔道孔径不大于25mm时，两相邻孔道孔壁之间的距离应不小于5mm;较小孔道孔径大于25mm时，两相邻孔道孔壁之间的距离应不小于10mm。 12. 为避免污染物的沉积，对于相通的孔道，孔深一般应到与之相通的孔道的中心线为止。 13.主级孔道的外接油口一般采用法兰连接。对于通径为25mm以下的较小油口，也可采用螺纹连接。先导孔道的外接油口宜采用螺纹连接。 14. 工艺孔道应采用螺塞、法兰等可拆方式封堵，以便孔道的清理、清洗和检查。螺塞的螺纹应符合GB2878的规定。在位置不允许时，对直径不大于12mm的孔道，允许采用球涨式堵头封堵。 15.主级孔道和主要的先导孔道上应设置必要的检测口，以便检测液压回路的工作参数。检测口一般应安装具快速连接功能的测压接头。 16.阀块体的所有外接油口、检测口均应有油口标记，油口标记应与液压原理图上的相应标记一致。 17. 应在阀块体的醒目部位，预留铭牌安装位置。 18.阀块体应有吊装结构，一般采用吊环螺钉。 19.采用锻件毛坯时，应经正火处理以消除残余内应力。必要时应进行无损探伤以检查其内部质量。 20.棱边倒角2×45°，阀体较小时则倒角1.5×45°。 21.各油道孔口应保持尖边，勿倒角，但应去尽毛刺。各管接头螺纹孔口倒角深度应不大于螺距的二分之一。 22.去毛刺、飞边，认真清除孔道内切屑、杂质，并清洗干净。 23.在各油口旁打上相应的油口标记钢印，钢印距孔口不小于6mm(以不影响O型密封圈的密封性能为准)。 24. 当阀块体表面采用化学镀镍处理时，镀层厚0.008～0.012mm。
基于AMESim的液压仿真应用现状 摘要：AMESim是专门用于液压/机械系统建模、仿真及动力学分析的软件。本文对AMESim做了简单的介绍，从工程应用角度出发归纳总结出AMESim软件的建模方法和基本特征，简单地介绍了AMESim在液压仿真中的应用现状及未来发展方向。 关键词：AMESim；液压；仿真 前言 AMESim 为用户提供了一个图形化的时域仿真建模环境，用于工程系统建模、仿真和动态性能分析。可以使用已有模型和（或）建立新的子模型，来构建优化设计所需的实际原型，可修改模型和仿真参数进行稳态及动态仿真、绘制曲线并分析仿 真结果，界面比较友好、操作方便。AMESim 不仅可以令使用者迅速达到建模仿真的 最终目标，而且还可以分析和优化设计，降低了开发成本和缩短开发的周期，所 以AMESim 被广泛应用于液压仿真中。 1 AMESim简介[1] 对液压元件或系统利用计算机进行仿真的研究和应用己有30 多年的历史，随着流 体力学、现代控制理论、算法理论、可靠性理论等相关学科的发展，特别是计算机技术的突飞猛进，液压仿真技术也日益成熟，越来越成为液压系统设计人员的 有力工具，相应的仿真软件也相继出现。目前，国内外主要有 AMESim, Hop-san,ADAMS / Hydraulics 、EASYS 、 Matlah / simulink,SIMULZD 、 Dshplus, FluidSIM, automation studio 、 20-sim, HyPneu 等11 种液压仿真软件。法国 IMAGINE 公司于 1995 年推出基于键合图的液压 / 机 械系统建模、仿真及动力学分析软件，即AMESim ，全称为 Advanced Environment for Performing Simulations of Engineering Systems( 高级工程系统仿真建模环境，该软件包含 IMAGINE 技术，为项目设计、系统分析、工程应用提供了强有力的工具。它为设计人员提供便捷的开发平台，实现多学科交叉领域系统的数学建模，能在此基础上设 置参数进行仿真分析。AMESim 软件中的元件间都可以双向传递数据，并且变量都具 有物理意义。它用图形的方式来描述系统中各设备间的联系，能够反映元件间的负载效应和系统中的能景和功率流动情祝。该软件中元件的一个接口可以传递多个变量，使得不同领域的模块可以连接在一起，这样大大简化了模型的规模；另外，该软件还具有多种仿真方式，如稳态仿真、动态仿真、批处理仿真、间断连续仿真等，这可以提高系统的稳定性和保证仿真结果的精度。 1）AMESim建模方法[2]
液压阀块设计规范1.阀块体的外形一般为矩形六面体。 2.阀块体材料宜采用35钢锻件或连铸坯件。 3.阀块体的最大边长宜不大于600mm，所包含的二通插装阀插件数量宜不大于8。 4.当液压回路所含的插件多于8个时，应分解成数个阀块体，各阀块体之间用螺栓相互连接，结合面处的连接孔道用O型密封圈予以密封，组成整体的阀块组。连接螺栓的矩形性能应不低于12.9级。 5.设计阀块体的主级孔道时应考虑尽可能减小流阻损失及加工方便。 6.主级孔道的直径按公式(1)估算选取： 式中： D -孔道直径，mm; Q -孔道内可能流过的最大工作流量，L/min; vmax -孔道允许的最大工作液流速，m/s。 一般，对于压力孔道，vmax不大于6m/s;对于回油孔道，vmax不大于3m/s。（一般取压力孔道不超过8m/s，回油孔道不超过4 m/s） 按公式(1)估算出的孔道直径应园整至标准的通径值。 7.当主级孔道与多个插件贯通时，为减小贯通处的局部流阻损失，宜采用与插件孔偏贯通的方法(使主级孔道的中心线与插件孔的中心线偏移)。一般使主级孔道中心线与插件孔孔壁相切。同时也可以加大孔道通径，加大的通径应不超过GB2877的规定。 8.为改善深孔工艺性，设计时可考虑增大孔径或采用两端钻孔对接的方法。（为避免钻头损坏，通常钻孔深度不易超过孔径的25倍） 9.设计时应尽量避免在阀块体内设置复杂连接的控制孔道和三维斜孔，应充分利用控制盖板内的控制孔道，或采用先导控制块等专用的控制孔道连接体。先导孔道的直径应与GB2877的规定一致。若因工艺需要而减小先导孔道的直径时，应作验算，确认不至影响对主级阀的控制要求。 10. 应避免采用倾斜孔道。必须倾斜时，孔道的倾斜角度应不超过35°，并须保证孔口的密封良好。对主级斜孔，应在有关视图上标注出因斜孔加工而造成的椭园孔口的长轴尺寸。 11. 当较小孔道孔径不大于25mm时，两相邻孔道孔壁之间的距离应不小于5mm;较小孔道孔径大于25mm 时，两相邻孔道孔壁之间的距离应不小于10mm。 若较小孔径小于10mm时，孔壁间距离可以缩小到4mm（一般以该值为基准）。但在结构布局受限时，若孔内压力小于6.3MPa时，可以缩小到3mm。 也可按以下方式校核：（考虑到细长孔，钻孔时可能会偏，实际应在计算结果的基础上适当加大。） 孔间距计算公式：δ=P*d2*[σ] δ= (P*d)/(2*[σ])。（[σ] =σb/n） 式中：P —最大工作压力,MPa ;[σ] —块体材料的许用应力,MPa ;σb —块体材料的抗拉强度,MPa ;n —安全系数。（取相邻两孔计算值的最大值） 12. 为避免污染物的沉积，对于相通的孔道，孔深一般应到与之相通的孔道的中心线为止。（这样加工孔道截面偏小，能损较大，钻尖建议到达孔对面壁上。） 13.主级孔道的外接油口一般采用法兰连接。对于通径为25mm以下的较小油口，也可采用螺纹连接。先导孔道的外接油口宜采用螺纹连接。 标准法兰。SAE J518法兰或Parker油口连接法兰采用．
1.AMESim液压方面库概述 2.AMESim中的流体特性及其影响 3.AMESim中的节流理论 4.AMESim中的管路模型 在AMESim中共有4个应用库用于仿真等温（isothermal）单相（single-phase liquid）工作油液元件及其系统。 液压库(HYD) 液压阀库(HSV) 液压元件设计库(HCD) 液阻库(HR) 这些液压方面的应用库完全相互兼容。
为什么4个库? 每个库都有其特殊性并解决特定的问题： HYD: 是一个通用的液压库，主要有一些用于仿真液压系统的内置(built-in)的元件组成(通过它们的液压特性来定义的) HSV: 这是HYD库的扩充，提供了完整的各种控制阀模型。 HCD: 是由基本几何结构单元组成的基本元素库（basic element），用于根据几何形状和物理特性详细构建各种液压元件，例如喷油器、控制阀等仿真模型。该库非常适合对非标的液压元部件的动态特性进行建模和分析。 HR: 主要是用于液压管网中各处的压力损失和流量分布计算的应用库。液压管网中可以包含有弯管、分叉管、渐缩管、渐扩管、突缩管、突扩管、轴承…等特殊元件。 第一个需要确定的问题是：仿真的主要目的是什么？
设计或性能的评估? 稳态或动态响应? 元件设计还是整个系统仿真? 是否有验证的数据? 这些问题的回答可以指导我们选择模型及其建模的层次… 两个主要相关的液压变量是： 压力P 体积流量Q 对于机械液压元件(作动器、控制阀、压力调节阀…)，也需要一些机械变量: 速度V, 位移X, 加速度A 力F以及扭矩T 我们在随后可以看到所交换变量的详细说明。 我们首先来了解流体特性在压力和流量计算中的作用。描述一种流体的特性和很多相关的术语：但是只有少量的几个是我们在液压计算中需要用到的…密度（Density ）可压缩性（Compressibility）粘度（Viscosity）热胀冷缩性（Thermal expansion）导热率（Thermal conductivity）比热（Specific heat）饱和压力/蒸发压力（Saturation/Vapor pressure）燃点和沸点（Flash and boiling points）表面张力（Surface tension）润滑性（Lubricity）泡沫性（Foaming）电特性（Electrical properties）稳定性（Stability）毒性（Toxicity）相容性（Compatibility with other materials） 但是只有少量的几个是我们在液压计算中需要用到的… 液压流体特性 用于处理动态特性的3个基本特性：密度（Density）质量特性体积模量（Bulk modulus）可压缩性= 刚度特性粘度（Viscosity）阻尼特性因为这些库的前提假设是等温系统，因此与热相关的特性，诸如导热率（thermal conductivity），比热（specific heat），热胀冷缩性（thermal expansion）。然而，饱和压力（saturationpressures）和蒸发压力（vapor pressures）是处理气蚀现象（aeration/ cavitation）必不可少的。
四通换向阀的结构与工作原理: 1、四通换向阀的构成 四通换向阀主要由四通气动换向阀（主阀）、电磁换向阀（控制阀）及毛细管组成。主阀内由滑块、活塞组成活动阀芯，主阀阀体两端有通孔可使两端的毛细管与阀体内空间相连通，滑块两端分别固定有活塞，活塞两边的空间可通过活塞上的排气孔相通。控制阀由阀体和电磁线圈组成。阀体内有针型阀芯。主阀与控制阀之间有三根（或四根）毛细管相连，形成四通换向阀的整体。 四通换向阀的工作原理, 主阀的管口（4）连接于压缩机高压排气口，管口（2）连接于压缩机低压吸气口。（1）、（3）两个管口分别连接蒸发器的出气口和冷凝器的进气口。按图所示，（3）接冷凝器进气口，（1）接蒸发器出气口。 当电磁阀不通电时，系统工作于制冷状态，控制阀因弹簧1的作用，阀心移至左端，处于释放状态，此时毛细管E与C连通。因为E接在低压吸气管上，所以毛细管C及主阀内左端空间均为低压，高压气体由主阀管口4进入主阀，经活塞I的排气孔使主阀内的右端空间成为高压，推动主阀阀芯移至左端，管口2与管口1连通而管口4与管口3连通，系统形成制冷循环状态。（如图所示） 当电磁阀通电时，电磁力吸动控制阀阀芯向右移动，毛细管E与D相连。主阀内右端空间成为低压，高压气体经活塞II的排气孔进入主阀内左端空间，推动阀芯移向右端，管口2与管口3连通而管口4与管口1连通，蒸发器、冷凝器的功能对换，系统转换成制热循环状态。
3、四通换向阀应用中的注意事项! a）四通换向阀的各接口焊接应严密、可靠，避免出现假焊、虚焊等不良现象； b）四通换向阀不应出现与其它管路、部件碰撞、摩擦现象，以避免造成噪音及部件损坏等后果 c）四通换向阀线圈应固定牢固，避免出现松动现象，影响四通阀吸合的可靠性 d）四通换向阀在焊接时必须采取有效的降温措施，以防置在焊接过程中因高温引起阀芯变形，造成部件报废； e）使用中四通换向阀的四根管路应为2热2凉，如出现温差过小或无温差，说明四通换向阀高、低压已经串气，应及时更换四通换向阀。 四根毛细管连接主阀与控制阀的四通换向阀原理介绍 主阀与控制阀有四根毛细管连接的四通换向阀，与三根毛细管连接的四通换向阀相比较，控制阀下边的三根毛细管连接方法相同，但在控制阀上增加了一根毛细管连接至主阀的高压进气管4，多了一条高压通道。这种四通换向阀的控制阀与主阀在结构和动作原理上基本一致，即：控制阀本身也是一个四通换相阀。 当系统处于制冷状态时，电磁线圈不通电，控制阀释放，阀芯因弹簧力作用移至左端，毛细管E与C连通，B与D连通，主阀管口4 内的高压通过毛细管B、D进入主阀内右端空间，主阀内左端空间经毛细管C、E连至低压出气口2，主阀内部压力为右高左低，活塞带动滑块移向左端，管口2与1连通，4与3连通；
液压阀块设计基本准则 1 范围 本标准规定了液压系统阀块设计过程中应遵循的基本准则。 2 术语、符号及定义 阀块 阀块是指用作油路的分、集和转换的过渡块体，或者用来安装板式、插装式等阀件的的基础块，在其上具有外接口和连通各外接口或阀件的流道，各流道依据所设计的原理实现正确的沟通。 3 液压阀块的设计要求和步骤 3.1 设计要求 （1）可靠性高，确保孔道间不窜油； （2）结构紧凑，占用空间小； （3）油路简单，压力损失小； （4）易于加工，辅助工艺孔少； （5）便于布管； （6）各控制阀调节操作方便。 3.2 设计步骤 （1）根据阀块在系统中的布置和管路布局初步确定各外接油口在阀块上的相对位置，并根据流量确定接头规格； （2）根据阀组工作原理、系统布局、各阀本身特性和维护性能初步确定各控制阀在阀块上的安装位置； （3）设计并反复优化各外接口和阀件间的流道，使各流道依据所设计的原理实现正确、合理的沟通。 4 液压阀块的设计要点 4.1 阀块的油口 4.1.1设计阀块时应考虑系统管路走向，同时应考虑扳手操作空间；对于位置相近且易接错的油口，应尽量设计或选用不同通径的管接头和胶管以便于区分。
图1 SAB熨平板分集流块 4.1.2 阀块上的各油口旁均应标注注油口标识（例如：P、A、T、B、A1、A2、B1、B2、M1、M2……），其中，板式阀安装面的油口标识仅在图纸上体现，而用于与胶（钢）管相连接的外接油口和测压口旁则必须在阀块体上打相应钢印，为保证安装管接头（或法兰）后不将标识覆盖，钢印距离相应油口边缘大于7mm（可在技术要求中注明），具体可见附录A阀块工程图示例。 4.1.3 阀块上的外接油口、测压口应根据管接头连接尺寸设计，沉孔外径、深度和螺纹深度均应留有合适的余量，避免安装时干涉。具体可根据管接头螺纹规格由表1确定，并按《路机液压阀块管接头螺纹用沉孔规格系列》对沉孔外径进行圆整。 图2 油口尺寸示意图 表1 阀块油口设计推荐尺寸
溢流阀的设计 第1章绪论 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.1 液压技术的发展历史 液压技术作为一门新兴应用学科，虽然历史较短，发展的速度却非常惊人。液压设备能传递很大的力或力矩，单位功率重量轻，结构尺寸小，在同等功率下，其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右；反应速度快、准、稳；又能在大范围内方便地实现无级变速；易实现功率放大；易进行过载保护；能自动润滑，寿命长，制造成本较低。因此，世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。 液压传动设备一般由四大元件组成，即动力元件——液压泵；执行元件——液压缸和液压马达；控制元件——各种液压阀；辅助元件——油箱、蓄能器等。 液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向，压力和流量；实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。 1.2 我国液压阀技术的发展概况 我国的液压工业及液压阀的制造，起始于第一个五年计划（1953~1957年），期间，由于机床制造工业发展的迫切需求，50年代初期，上海机床厂、天津液压件厂仿造了苏联的各类低压泵、阀。 随后，以广州机床研究所为主，在引进消化国外中低压元件制造技术的基础上，
1.1 介绍 AMESim液压手册包括： *通常组成的元件包括泵，马达，孔口，以及其他，也包括特别的阀门 *小管和软管的子模型 *压力和流动比率的源头 *压力和流动比率的检测计 *流体种类的组成 压力系统孤独的存在完全是没用的，它离不开流体和过程控制。这意味着手册必须能和其他AMESim手册相兼容。以下的手册是经常和压力手册一起并用： 机械手册 应用于流体压力装置当水压能量转化为机械能量 信号，控制，检测手册 应用于控制和水压系统 水压元件设计手册 从非常基本的液压和机械单元应用于建造特别的的元件 液压组成手册 这是一个组成包括弯曲，丁字接头，弯头以及其他，它被用于典型的诸如冷却和润滑系统的低压装置 第一节 个别的案例 注释*在液压手册里尽可能的用多余一种的流体，这是非常重要的因为你能够做出模型关于冷却和润滑系统的手册 *液压手册假设一个统一的温度贯穿于整个系统，如果热量影响被考虑到很重要，热量液压和热量液压元件设计手册应该使用 *有许多气穴和空气释放的模型在液压手册。注释有一种特别的二相流体手册，一种典型的关于这种空气调节系统的装置 第一节手册包括一系列个别的例子。我们强烈的建议你认真的对待这些个别的例子。这些假定你有一个基本的使用AMESim的水平。作为一个完全最小的工作量你应该做些第三节关于AMESim手册的例子和第五节第一个关于描述如何使用一组的第一个例子 1.2案例1：一个简单的液压系统 目标 *组建一个非常简单的液压系统 *介绍一个简单的小管/软管子系统 *解释一个结果使用一个特别的参考关于空气释放和空穴 图形1.1 一个非常简单的液压系统
在这个练习中你将要构造图形1.1中的系统，这可能是最简单具有意义的液压系统。它是由部分液压种类（通常是蓝色）和部分机械种类元件建造 液压部分由用于液压系统的标准符号组成。主要的原动力提供泵的力量，从水槽拉动液压流体。这种流体在压力下提供给一个驱动旋转负载液压马达，当压力达到某个值的时候一个解除阀门打开，一个马达和解除阀门的输出流回水槽，图标显示了三个水槽却非常像是仅仅一个水槽被利用了。 有两种在液压手册里，这些拥有标准的蓝色，如果你没有这些展览的种类，检查在选择菜单上的路线列表 第一个种类包含一般的液压元件，第二个包含特别的阀门，你将建造的用于模型 能够全部被找到在第一类这些液压种类中，如果你检查这个种类图标，你将会得到对话框在图形1.2.首先看到在手册中有用的元件，展览这些元件的标题通过在图标上移动指针 图形1.2 在第一个液压种类的元件
四通换向阀的结构与工作原理 1、四通换向阀的构成 四通换向阀主要由四通气动换向阀（主阀）、电磁换向阀（控制阀）及毛细管组成。主阀内由滑块、活塞组成活动阀芯，主阀阀体两端有通孔可使两端的毛细管与阀体内空间相连通，滑块两端分别固定有活塞，活塞两边的空间可通过活塞上的排气孔相通。控制阀由阀体和电磁线圈组成。阀体内有针型阀芯。主阀与控制阀之间有三根（或四根）毛细管相连，形成四通换向阀的整体。 2、四通换向阀的工作原理, 主阀的管口（4）连接于压缩机高压排气口，管口（2）连接于压缩机低压吸气口。（1）、（3）两个管口分别连接蒸发器的出气口和冷凝器的进气口。按图所示，（3）接冷凝器进气口，（1）接蒸发器出气口。 当电磁阀不通电时，系统工作于制冷状态，控制阀因弹簧1的作用，阀心移至左端，处于释放状态，此时毛细管E与C连通。因为E接在低压吸气管上，所以毛细管C及主阀内左端空间均为低压，高压气体由主阀管口4进入主阀，经活塞I的排气孔使主阀内的右端空间成为高压，推动主阀阀芯移至左端，管口2与管口1连通而管口4与管口3连通，系统形成制冷循环状态。（如图所示） 当电磁阀通电时，电磁力吸动控制阀阀芯向右移动，毛细管E与D相连。主阀内右端空间成为低压，高压气体经活塞II的排气孔进入主阀内左端空间，推动阀芯移向右端，管口2与管口3连通而管口4与管口1连通，蒸发器、冷凝器的功能对换，系统转换成制热循环状态。 3、四通换向阀应用中的注意事项! a）四通换向阀的各接口焊接应严密、可靠，避免出现假焊、虚焊等不良现象； b）四通换向阀不应出现与其它管路、部件碰撞、摩擦现象，以避免造成噪音及部件损坏等后果 c）四通换向阀线圈应固定牢固，避免出现松动现象，影响四通阀吸合的可靠性 d）四通换向阀在焊接时必须采取有效的降温措施，以防置在焊接过程中因高温引起阀芯变形，造成部件报废； e）使用中四通换向阀的四根管路应为2热2凉，如出现温差过小或无温差，说明四通换向阀高、低压已经串气，应及时更换四通换向阀。 四根毛细管连接主阀与控制阀的四通换向阀原理介绍 主阀与控制阀有四根毛细管连接的四通换向阀，与三根毛细管连接的四通换向阀相比较，控制阀下边的三根毛细管连接方法相同，但在控制阀上增加了一根毛细管连接至主阀的高压进气管4，多了一条高压通道。这种四通换向阀的控制阀与主阀在结构和动作原理上基本一致，即：控制阀本身也是一个四通换相阀。 当系统处于制冷状态时，电磁线圈不通电，控制阀释放，阀芯因弹簧力作用移至左端，毛细管E与C连通，B与D连通，主阀管口4 内的高压通过毛细管B、D进入主阀内右端空间，主阀内左端空间经毛细管C、E连至低压出气口2，主阀内部压力为右高左低，活塞带动滑块移向左端，管口2与1连通，4与3连通； 当系统处于制热状态时，电磁线圈通电，电磁力的作用使控制阀阀芯移向右端，毛细管E 与D连通，B与C连通，主阀内左端成为高压而右端变成低压，阀芯被推向右端，管口2与3连通，4与1连通。
液压阀块的设计思路、制造、安装与调试 液压阀块是液压系统的重要组成部分，液压阀块在设计思路、制造、安装和调试的各个阶段对液压系统的总体性能都能产生影响。文章对液压阀块的设计、制造、安装、调试各个阶段进行了介绍，阐述了各个阶段中应该注意的问题，以及遇到问题的解决措施。这几个阶段按照相关规定来进行，能有效减少相关问题的产生，保证液压系统正常运行。 标签：液压阀块；设计思路；制造；安装；调试 现在液压系统在现代工业中发挥着重要作用，同时对液压系统的各方面性能要求也不断提高。在液压系统中，液压阀块是重要的组成部分，在液压系统中发挥着关键的作用。随着现在对液压系统要求的提高，液压阀块的功能性和集成性的难度也不断增加。液压阀块在设计思路、制造、安装、调试等方面都需要进行有效控制，这样才能保证液压阀块性能的正常发挥，液压系统才能正常运行。下面是对液压阀块的设计思路、制造、安装、调试的分析。 1 液压阀块的设计 液压阀块在设计之前一些准备工作需要做到位。首先是能够看懂原理图，这是在液压阀块设计之前必须做的一个工作，对原理图清楚之后才能进行设计[1]。另外是要对液压阀块的大小以及相关元件的分配需要有比较清楚的定位，阀块大小的确定主要依据液压系统的实际空间来确定。液压阀块在设计时有一些事项需要加以注意。阀块在设计的过程中液压油路的设计应该遵循简洁的原则，深孔、斜孔和工艺孔应该尽量少用。阀块孔径尺寸的确定应该与流量相匹配，相通的孔需要有足够的通流面积。阀块中A口和B口位置的确定在设计的过程中應该根据液压系统的空间位置、油口相接位置和装配方向等因素。阀块图在绘制的过程中应该和阀块实际尺寸相一致，这样可以更好反映出阀块的实际情况，出错的几率会减少。表示通道连接的情况时应该用剖视图来表示，设计图的每个面上要标示出装阀的接口的符号。绘图中集成块的基准的绘制可以采用点坐标形式，这种方法是现在运用较为广泛的一种方法。在设计的过程中除了阀块设计图之外还应当有独立的快装配图，这样有利于安装和检验。液压阀块在设计的过程中孔道的布置也是重要的内容，在布置的过程中应该尽量紧凑、合理，努力使加工过程简单化。 2 液压阀块的制造 2.1 液压阀块制造材料的选择 液压阀快的制造材料在选择上可以选用45号钢、35号钢，也可以运用铝合金。现在液压阀块在制造的过程中选用的制造材料主要是45号钢和35号钢，这两种钢具有的显著优势是强度高、加工性能比较好，制造成成品之后具有较强的适应性。选用铝合金，主要是铝合金重量较轻，在气动系统中比较常用，其具有
Hydraulic Component Design Library Rev 9 – November 2009
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