液压系统性能和液压元件制造精度的关系
摘要：液压元件的制造精度要求比较高，制造难度相应的也较高。本文阐述了对于液压系统的设计为了达到良好的性能要求，减少液压系统故障率，不应只对液压元件的制造精度提出过高要求，而造成制造难度提高。更需要优化液压系统的设计，避免液压系统在设计和运行时出现问题；合理选择液压元件；防止液压系统漏油。以避免对液压元件的制造精度提出过高要求，以降低液压系统的成本。
关键词：液压元件 制造精度 系统设计 合理选择 泄漏
1 引言
液压系统具有多种优点，在各行各业中得到愈来愈广泛的应用，可以说液压技术的发展关系着国计民生的许多方面。对于液压系统，无论设计者和使用者都希望使其传动功能和控制功能达到最优。在确定动力部分的参数时，不仅希望实现稳态最优匹配，也希望实现动态最优匹配；在设计系统的控制部分时，不仅追求系统的控制性能好，同时也追求抗干扰能力强。对于液压系统的设计为了达到良好的性能要求，是否不应单一的对液压元件特别是些专用的液压元件提出某些过高的性能参数要求呢？以避免制造精度要求过高，制造困难，从而降低液压系统的成本。
1.1阀类元件的精度要求
阀类元件要求阀芯在阀孔内移动灵活、工作可靠，泄露小且寿命长。通常各种滑阀配合间隙一般为0.005～0.035mm，而配合间隙的公差为0.005～0.015mm。其圆度和圆柱度的公差，一般为0.002～0.08mm，而母线不直度公差0.005～0.01mm。对于台阶式阀芯和阀孔，各圆柱面的同轴度公差为0.005～0.01mm。阀芯与阀孔的配合表面，一般要求表面粗糙度R 值为0.1～0.2 m。可见，阀芯和阀孔的形状精度、相互位置精度及其表面粗糙度，均有较严格的要求。这些高精度的要求都增加了阀芯和阀体的制造困难和制造成本，相应的也增加了液压系统的成本。
1.2阀类元件一般制造工艺
圆柱形阀芯其一般工艺过程为：切端面打中心孔，粗、精车外圆、端面和槽等，钻、铣，热处理，修磨中心孔，磨削外圆，外圆光整加工。阀体孔一般工艺过程为：扩孔、初镗作半精加工，然后可分别采用铰削、精钢镗、或者在扩孔后直接用刚性镗铰刀来对阀孔进行精加工。珩磨和研磨一般主要用来提高孔的尺寸精度和表面质量，而阀孔的几何形状精度，则是靠精加工工序保证。可见，阀芯和阀体的制造工艺较复杂，所须设备种类较多，对设备的精度要求也较高，甚至需要专用设备，并且需要专门的工装夹具和较为特殊的工艺方法。
所以对于液压系统的设计为了实现良好的性能要求，减少液压系统故障率，不应只强调液压元件的性能，而对制造精度提出过高要求。更需要优化液压系统的设计，避免液压系统在设计和运行时出现问题；合理选择液压元件；防止系统漏油。以避免对液压元件的性能提出过高要求，以降低液压系统的成本。
2 液压控制阀在液压系统设计运行时应注意的一些问题
2.1使用遥控卸荷溢流阀时，应避免其遥控口所接液压元件的泄露量偏大。
2.2溢流节流阀只能接在执行机构的进油路上。
2.3在设计出口节流调速回路时，应设置好节流调速元件的位置，否则油液温升过高。
2.4避免换向阀突然回到中位，导致激烈压力冲击。消除措施如：（1）改进换向阀阀芯，在阀芯回油控制边上开轴向三角槽，使换向动作时，液流动作状态逐渐改变，降低液压冲击。（2）应用缓冲液压缸。（3）可以采用缓冲回路，在液压缸油口处分别接入溢流阀。
2.5因换向阀有内泄露，避免单纯用换向阀的中位机能来锁定要求定位精度高的执行机构。若采用换向阀中位机能避免液压缸缓慢向下滑动，可采用Y型中位机能换向阀，在液压缸下行的回油路上增加液控单向阀。
2.6用液控单向阀琐紧执行机构时其控制油口一定要接油箱，并且液控单向阀和液压缸之间不设置任何其它液压元件，避免泄露，以保证锁紧回路正常工作。
2.7液压系统常用元件如滑阀、换向阀和先导式压力阀，均存在一定间隙，存在内泄漏流量，不能只强调液压件的零件配合间隙要小，对零件加工的质量提出过高要求，从而避免内泄露对系统的影响。滑阀式系统中可设置液控单向阀等元件防止执行机构因内泄露产生滑移。对于小流量的压力控制系统，易采用直动式压力阀。
2.8防止或减少换向阀易产生的换向冲击，常采用的措施有：（1）采用软切换阀，通过调节节流孔大小来控制阀芯端面的泄油速度来限制阀芯的移动速度；（2）通过在阀芯棱边加工出节流槽或采用叠加式双单向节流阀来控制主阀芯移动速度；（3）用比例电磁铁来改变阀芯的推力达到延长换向的时间。当系统对执行机构的换向平稳性要求较高时，可考虑用电液换向阀代替普通的电磁换向阀。
3 液压阀合理选择和调节
任何一个液压系统，选择合适的液压阀，是液压系统性能优良，安装简便，容易维修，并保证该系统正常工作的重要条件。
3.1阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。
3.2控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20%以内的短时间过流量。
3.3溢流阀选型不当，导致其动作缓慢，可适当增加主阀芯阻尼孔直径，减小主阀芯的开口高度。
3.4当两个泵并联供油时，两个规格和调定参数相同的溢流阀易产生共振。
3.5对于液压阀的选取不仅要原理正确，而且还要考虑结构，例如液控单向阀，同一工作原理当结构上分为内泄式和外泄式，先导式和非先导式，要根据液压系统的工作状态和流量阀的特点来正确选择。否则将导致系统不能正常工作。再如，顺序阀按结构分为直动式和先导式，内控式和外控式。若选择错误将导致压力失控和噪声。
3.6长时间卸荷的液压系统宜采用先导式卸荷溢流阀。
4 液压系统防漏与治漏的主要措施
液压系统漏油会造成液压量减少不能建立正常油压，导致系统不能正常工作，增加机器的停工时间，降低生产率,造成周围环境污染。液压系统的泄漏基本都是在使用一段时间后由于以下三个原因引起的：(1)冲击和振动造成管接头松动；(2)动密封件及配合件相互磨损(液压缸尤甚)；(3)油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。为防止漏油以及为满足某些性能上的要求，不能只强调提高液压元件制造精度，以减少液压系统的泄露。否则造成液压元件的制造难度提高。需对液压系统防漏与治漏采取如下主要措施：
4.1尽量减少油路管接头及法兰的数量，在设计中广泛选用叠加阀、插装阀、板式阀，采用集成块组合的形式，减少管路泄漏点，是防漏的有效措施之一。
4.2将液压系统中的液压阀台安装在与执行元件较近的地方，可以大大缩短液压管路的总长度，从而减少管接头的数量。
4.3液压冲击和机械振动直接或间接地影响系统，造成管路接头松动，产生泄漏。液压冲击往往是由于快速换向所造成的。因此在工况允许的情况下，尽量延长换向时间，即阀芯上设有缓冲槽、缓冲锥体结构或在阀内装有延长换向时间的控制阀。液压系统应远离外界振源，管路应合理设置管夹，泵源可采用减振器，高压胶管、补偿接管或装上脉动吸收器来消除压力脉动，减少振动。
4.4定期检查、定期维护、及时处理是防止泄漏、减少故障最基本保障。
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The relation between manufacturing precision of hydraulic Components and Function
of Hydraulic System
Pan Ming
Jiangsu Maritime Institute Jiangsu Nanjing, China 211170
Abstract: The requirements for hydraulic components’ manufacturing precision is relatively high. Accordingly, manufacturing difficulty is high as well. The thesis’s purpose is firstly to illustrate the reason why not require more for the hydraulic components’ making precision that leads to improving the manufacturing difficulty easily. Secondly, the thesis will show that there is a need to improve hydraulic system designing, avoid some problems in its designing and operation, select hydraulic components properly and prevent hydraulic system from leaking. In order to reach the high level of hydraulic function and reduce hydraulic breakdown during the process of hydraulic system designing, the method discussed here could also lower the requirements for manufacturing precision of component and then reduce the capital of the hydraulic system.
Key words: hydraulic components; manufacturing precision; system designing; select properly; leaking
