SolidWorks軟件在RH液壓系統設計中的應用

張龍江

(北京無極液壓工程有限公司，北京 102308)

0 前言

隨著三維軟件的日益普及，三維設計軟件開始被越來越多的企業所接受。本文重點介紹SolidWorks軟件在RH液壓系統工廠設計中的應用。通過該軟件的應用，可以在設計階段對方案進行優化，有效降低了設計人員的工作量和工作強度，可以非常直觀地看到建成后的效果，加快了設計速度，極大地提高設計水平與設計質量。從而為整機在設計、校核、裝配、服務等環節提供諸多的方便。

1 RH液壓系統總體設計

在液壓系統總體設計過程中，必須根據設計單位提供的液壓系統原理圖，按照液壓站和液壓閥臺的位置、場地大小、管路走向、管徑等資料，進行詳細設計，并對設備的安裝、運輸、維修等多方面因素進行綜合考慮。

如圖1所示為設計單位提供的馬鋼110 t雙工位RH精煉爐液壓站房間圖，位于兩H型鋼立柱之間，長9 200 mm，寬6 000 mm。除了頂升缸缸口塊、測溫取樣槍和頂槍閥臺之外，其它液壓設備均要安裝在液壓站內。在這樣一個狹長空間內，要放置一個7000 l的油箱和七臺泵組，設計難度可想而知。而使用SolidWorks三維軟件進行設計就相對簡單多了。雖然沒有相似的結構的液壓系統可以直接修改，但有相似油箱和泵組零件及裝配體可以參考。在早期設計時，只要輸入長、寬、高的尺寸就可以生成所需油箱的外形供布置圖所需，具體結構在零件設計階段進行。在Solid-Works中，零件、裝配體和工程圖是相互聯系的，對零件的修改，在裝配體中就會直接體現出該零件的外形和尺寸的變化，對應的工程圖也會自動隨之改變，體現出SolidWorks三維軟件的優越性。在將液壓站房間寬度方向又縮小了150 mm的情況下，為充分利用空間，將油箱離墻(墻寬240 mm)200 mm布置，留有散熱空間，出管方向靠近預留的管坑，能修改的循環泵裝置、控制泵裝置和回油裝置三者之間的位置和組合的變化。最終將馬鋼RH精煉爐液壓站布置如圖2所示，為方便檢修維護設備進出液壓站方便，將門M-1從右側移到左側。三面均留有900 mm的距離，便于維修人員在液壓站內行走觀察和檢修設備所需。

圖1 馬鋼RH精煉爐液壓站房間圖Fig.1 Hydraulic station of RH refining furnace in Ma Steel Group

圖2 馬鋼RH精煉爐液壓站布置圖Fig.2 Pump station layout of RH refining furnace in Ma Steel Group

2 RH液壓系統零件設計

液壓系統中的零件分為標準件和非標準件。標準件在資料庫中有的就可直接使用，沒有的只能自己建立零件模型。非標準件主要是液壓閥塊，液壓閥塊設計的好壞直接影響整個液壓系統的性能。在RH液壓系統的總體設計過程中，使用的液壓閥塊都不是本系統的真實閥塊，必須進行修改。RH液壓系統調壓塊的原理圖如圖3所示，利用工藝孔將相同的孔連接起來，不相通的孔保持5mm以上的距離，最后確定閥塊的尺寸為440 mm×320 mm×255 mm。如圖4所示為RH主泵調壓塊SolidWorks立體圖，可清楚地看到孔和孔之間的相通情況，和原理圖可以很好地一一對應起來，在Solid-Works軟件中修改起來也非常方便。

圖3 RH主泵調壓塊原理圖Fig.3 Schematic of the pressure-adjusting block of RH main pump

圖4 RH主泵調壓塊SolidWorks圖Fig.4 SolidWorks drawing of the pressure－adjusting block of RH main pump

3 RH液壓系統零件裝配

在零件設計完成后，根據原理圖進行裝配。在前面RH液壓系統的總體設計過程中，大的、重要的零部件已經是本系統所使用的，否則確定的總體外形尺寸無法保證;對于不是本系統使用的零部件必須替換掉，須重新裝配。例如對RH主泵調壓塊上不是本系統使用的零部件必須在新改好的主泵調壓塊基礎上重新裝配。圖5為RH主泵調壓塊SolidWorks裝配圖。

圖5 RH主泵調壓塊SolidWorks裝配圖Fig.5 SolidWorks drawing for assembly of the pressure-adjusting block of RH main pump

4 RH液壓系統三維配管

在所有的零部件都替換后，液壓站總裝配圖也會自動隨之改變，部件之間的配管要在總裝配圖中進行，部件內部配管既可在部件內部完成，也可在總裝配圖中進行，視方便而定。整個系統三維配管完成后，可以清晰的看到管路布置是否合理，管路間有無干涉現象，如有要及時修改。圖6所示為馬鋼RH精煉爐液壓站總裝配圖。

圖6 馬鋼RH精煉爐液壓站總裝配圖Fig.6 General assembly drawing of hydraulic station of RH refining furnace in Ma Steel Group

5 RH液壓系統工程圖

液壓系統的制造、安裝和驗收是以二維工程圖為基礎的，因此在總裝配圖完成后，可根據實際需要，由三維模型自動生成二維工程圖，包括部件裝配圖和零件圖。在由SolidWorks三維軟件自動生成的裝配圖中包含有材料清單，為裝配圖的標注和材料的采購提供了極大的方便。

6 結束語

SolidWorks是一套基于特征的參數化工業設計軟件，功能強大，使用SolidWorks三維軟件進行液壓系統設計，可充分利用已有的設計資源，修改參數，簡單方便，設計過程可視化，可以從各個角度對模型進行觀察，設計結果非常直觀，既能節約設計時間，又能減少設計失誤，避免設計誤差帶來的不必要損失，大幅度地提高了設計質量和工作效率。

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