[发明专利]电液控制系统液控模块的分层设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压集成系统的分层设计方法，特别涉及一种车辆电液控制系统液控模块的分层设计方法。

背景技术

一般的液压系统主要包括液压源、液压阀和液动机三部分组成。而其中的液压阀部分若采用液压阀集成配置，可以显著减少管路联接和接头，降低系统的复杂性，增加现场添加和更改回路的柔性，具有结构紧凑、安装维护方便、泄漏少、振动小、利于实现典型液压系统的集成化和标准化等优点，因此应用日益广泛。

把液压阀做成集成块，使其成为各类板式阀、插装阀及其它附件的承装载体，因液压系统组成的非标准性和所承装阀体及其相互连通关系的多样性所致，其外部是各种不规则承装元件在各面上的紧凑布局，其内部孔道构成十分密集、复杂的孔系网络，设计起来颇为费时费力而又极易出错。

在液压集成块安装布局中，各种元件应尽可能紧凑、均匀地分布在阀块体各面，以方便安装、调试。另外，布局方案与连通要求一起成为孔道设计的起始条件。元件间通过内部孔道连通，无法直接连通的需设置工艺孔。阀块体上的孔道数通常达数十乃至上百个，且多呈纵横交错的形式，一旦发生干涉，必须将处于同一阀上的孔组做整体移动，故常出现顾此失彼的情况。同时，设计时还必须满足非连通孔道间安全壁厚和连通孔道相交处通流截面等设计品质的要求。这些问题不仅导致传统的人工布局、孔道连通及校核异常困难。

除去经验设计的方法以外，国内外大部分的研究主要集中在液压阀的布局及布孔的设计，集成块的布局和布孔是相辅相成而又相互制约的，设计中应两者兼顾。如果布局合理，则孔道连通方便，工艺孔数目少；否则孔道间很容易发生干涉，工艺孔数目多，甚至无法保证正确连通，此时需要调整布线顺序或者重新进行布局方案设计。现在研究大都集中在三维装填布局方面，但是集成块的布局布孔问题比通常的三维装填布局问题更加复杂。

发明内容

本发明的目的在于提出一种针对液压系统进行分层设计的方法。利用现代的智能优化设计方法及经验设计的组合，对原有液压系统机械结构的设计方法进行了革新，在满足系统设计要求的情况下，将液压集成系统的设计方法简单化，能够实现液压系统的小型化，互换性程度高等优点。

本发明的技术方案是：一种电液控制系统液控模块分层设计方法，包括如下步骤：

步骤一、将所述电液控制系统液控模块中的液压元件按照系统功能划分为功能模块、驱动模块和辅助模块；

步骤二、将所述功能模块和驱动模块分别布置在主阀体和上阀体中；其中所述主阀体包括主阀体实体层和主阀体虚拟层，其中所述主阀体实体层包括所述主阀体的上下表面，所述主阀体虚拟层为所述功能模块中的液压元件在所述主阀体中所在的剖面层；所述上阀体包括上阀体实体层和上阀体虚拟层，其中所述上阀体实体层包括所述上阀体的上下表面，所述上阀体虚拟层为所述驱动模块中的液压元件在所述上阀体中所在的剖面层；

步骤三、首先完成所述主阀体虚拟层和所述上阀体虚拟层中液压元件的布局布置；其次根据上述液压元件的布局布置，完成所述主阀体实体层和所述上阀体实体层中油道及油孔的布局布置；然后完成所述主阀体实体层与所述主阀体虚拟层的连接，所述上阀体实体层与所述上阀体虚拟层的连接；

步骤四、根据所述主阀体上表面油道及油孔的布局布置与所述上阀体下表面油道及油孔的布局设计，完成隔板上的功能孔设计，使得所述主阀体上表面油道及油孔与所述上阀体下表面油道及油孔通过所述隔板上的功能孔相连。

在本发明中，所述功能模块包括主油压调压阀、主控制油压调压阀、排油背压阀；所述驱动模块包括先导控制阀、双边节流滑阀、主油压反馈控制阀；所述辅助模块包括先导控制油压蓄能器。

在本发明中，所述的电液控制系统液控模块分层设计方法，还包括如下步骤：

步骤五、辅助模块设计，将所述先导控制油压蓄能器布置在所述上阀体中，使得所述先导控制油压蓄能器的进油口位置靠近所述先导控制阀的油压输出端。

在本发明中，所述电液控制系统液控模块还包括油泵和溢流阀；所述油泵泵油经所述溢流阀输出至所述主油压调压阀，主油压经所述主油压调压阀调整后，通往所述主控制油压调压阀，所述先导控制阀控制所述双边节流滑阀，所述主油压反馈控制阀反馈至所述主油压调压阀来调整主油压的大小，所述先导控制油压蓄能器稳定所述先导电磁阀的输出油压，使所述双边节流滑阀的输出油压稳定。

在本发明中，所述双边节流滑阀输出的工作油压通往液压执行元件，所述液压执行元件的输出和所述主控制油压调压阀的输出回油全部经过所述排油背压阀排回到油泵油底壳中。