挖掘機(jī)閥閥芯的重要性

挖掘機(jī)閥閥芯在挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。首先，閥芯的加工精度直接影響到挖掘機(jī)的操作性。例如，多路閥里面的閥體和閥芯配合間隙非常關(guān)鍵，設(shè)計(jì)要求閥芯和閥體的加工精度是正負(fù)一微米。如果配合間隙偏大，會(huì)造成挖機(jī)掉臂；間隙過小易造成動(dòng)作卡頓。

其次，閥芯對挖掘機(jī)的性能有著決定性影響。例如主溢流閥作為一種壓力控制閥，其閥芯若出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致全車動(dòng)作無力等問題。當(dāng)閥芯內(nèi)部被雜質(zhì)堵住，流量就會(huì)相應(yīng)變小，從而導(dǎo)致溢流壓力變小，最終導(dǎo)致挖機(jī)動(dòng)作慢，影響效率。若閥芯磨損，也需要更換。

每個(gè)閥芯都有對應(yīng)的油口溢流閥，流量較大時(shí)，閥芯會(huì)打開分流一部分液壓油，以達(dá)到泄壓保護(hù)液壓系統(tǒng)的作用。當(dāng)油口溢流閥的閥芯出現(xiàn)磨損、堵塞、卡滯現(xiàn)象時(shí)，會(huì)導(dǎo)致對應(yīng)動(dòng)作卡頓、無力。

此外，挖掘機(jī)多路閥上的大小臂閥芯、挖斗閥芯、左右行走閥芯、旋轉(zhuǎn)閥芯等主要控制著挖掘機(jī)的幾個(gè)主要?jiǎng)幼鳌．?dāng)某個(gè)閥芯磨損或被雜質(zhì)堵塞后，閥芯打開通過的流量較小，對應(yīng)動(dòng)作速度就會(huì)變慢。

綜上所述，挖掘機(jī)閥閥芯的加工精度和良好狀態(tài)直接關(guān)系到挖掘機(jī)的操作性和性能，是挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部件。

 

加工技術(shù)與挑戰(zhàn)

精度要求高

挖掘機(jī)閥閥芯的加工精度要求極高，孔徑公差需在 0—0.002mm，直線度為 0.02mm，粗糙度為 0.2μm。這樣的高精度要求對挖掘機(jī)的性能有著至關(guān)重要的影響。首先，極小的孔徑公差確保了閥芯與閥孔之間的配合緊密程度，能有效防止液壓油泄漏，保證液壓系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。如果孔徑公差超出范圍，可能會(huì)導(dǎo)致液壓油泄漏量增加，降低系統(tǒng)壓力，使挖掘機(jī)的動(dòng)作變得遲緩無力。其次，良好的直線度保證了閥芯在閥孔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)順暢，減少摩擦阻力，提高閥芯的響應(yīng)速度和控制精度。若直線度不佳，閥芯在運(yùn)動(dòng)過程中可能會(huì)受到不均勻的阻力，導(dǎo)致動(dòng)作卡頓，影響挖掘機(jī)的操作性能。而低粗糙度的表面可以減少液壓油在閥芯與閥孔之間的流動(dòng)阻力，提高液壓系統(tǒng)的效率，同時(shí)也能延長閥芯的使用壽命。

物理變形難題

挖掘機(jī)閥組由于是組裝式結(jié)構(gòu)，為解決閥片之間的滲油問題，兩頭螺母的壓力經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算。但這也造成了閥片的輕微物理變形。為了解決這個(gè)問題，在加工閥芯孔時(shí)預(yù)先留了 0.08mm 的量進(jìn)行精整加工。這種方法是基于對閥組物理特性的深入理解和精確計(jì)算。通過預(yù)留一定的加工余量，可以在一定程度上抵消閥片的變形對閥芯孔精度的影響。在精整加工過程中，可以根據(jù)實(shí)際情況對閥芯孔進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，確保其滿足高精度的要求。例如，可以采用珩磨加工方法，通過去除最少加工余量來改善孔的尺寸精度、圓度、直線度、圓柱度和表面粗糙度。同時(shí)，設(shè)計(jì)專用的成型珩磨刀，選用金剛石材料，根據(jù)不同的加工階段調(diào)整刀具的粒度與密度，以實(shí)現(xiàn)對閥芯孔的精確加工。
 

加工工藝詳解

工藝確定與刀具選用

珩磨加工方法具有諸多優(yōu)勢。首先，采用珩磨工藝加工可以通過去除最少加工余量而極大地改善孔和外圓的尺寸精度、圓度、直線度、圓柱度和表面粗糙度。設(shè)計(jì)的成型珩磨刀是專用刀具，在刀具前頭加了一段導(dǎo)向頭，在刀柄上使用萬向接頭與主軸連接。這種設(shè)計(jì)在機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有一定限制的浮動(dòng)，使得在磨削時(shí)刀具能順著工件的預(yù)孔進(jìn)行均勻加工，降低了對工件的定位要求。刀具的材料選用金剛石，具有硬度高、耐磨性好的特點(diǎn)。每把刀的粒度與密度不同，針對閥芯孔的留量，設(shè)計(jì)了四把成型珩磨刀，前三把為切削余量用，第四把為精整用，能夠滿足不同加工階段的需求。

夾具設(shè)計(jì)與分析

從閥組的形狀、重量和后期批量生產(chǎn)等方面考慮，夾具的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。此夾具使用單個(gè)圓錐銷定位，這是一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)。工作片閥芯孔兩頭有一個(gè)大于閥芯孔的臺(tái)階孔，此處是裝密封圈用，利用此處特點(diǎn)進(jìn)行閥芯孔孔定位。工件使用單個(gè)圓錐銷定位時(shí)容易傾斜，為了解決這個(gè)問題，將圓錐銷做成活動(dòng)的，中間為空孔，有利于珩磨刀從其通過。同時(shí)，利用一板做定位套，在其底部使用彈簧，當(dāng)閥組中的工作片壓上圓錐銷時(shí)，工件的重量大于彈簧，圓錐銷下降，工件與夾具的滑動(dòng)板接觸，圓錐銷上的圓錐面就與閥片密封圈孔重合，限制了工件只能圍著圓錐銷旋轉(zhuǎn)，不會(huì)發(fā)生傾斜。在珩磨時(shí)，珩磨刀會(huì)帶動(dòng)閥片有一定的擺動(dòng)，彈簧會(huì)把圓錐銷頂起，與工件進(jìn)行密切接觸，防止產(chǎn)品報(bào)廢或刀具受損。為了解決旋轉(zhuǎn)問題，發(fā)現(xiàn)閥組兩頭有四個(gè)安裝腳比其它閥片突出，于是在滑動(dòng)板上做了兩個(gè)槽。對于閥組的移動(dòng)，選擇使用絲桿傳動(dòng)，絲桿是寬螺紋，在移動(dòng)中的工件的力量和圓錐銷下彈簧的阻力不小。其原理是手柄轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滑動(dòng)板移動(dòng)，滑動(dòng)板底部用鋼珠傳動(dòng)減少阻力，帶動(dòng)工件移動(dòng)，工件通過圓錐銷的圓錐面把圓錐銷下壓，當(dāng)?shù)较乱粋€(gè)要加工的閥芯孔時(shí)，圓錐銷在彈簧的推力下上升并進(jìn)行定位。

設(shè)備選用

選擇半自動(dòng)立式鉆床 Z5140 是因?yàn)樗诙鄠€(gè)方面具有優(yōu)勢。其工作臺(tái)要符合能裝下設(shè)計(jì)好的工裝夾具；行程要有足夠的長，包括工件的長度、刀具的長度以及刀具與機(jī)床連接用的萬向頭的距離；符合珩磨時(shí)低速的要求，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的自動(dòng)進(jìn)給切削；還有良好的冷卻系統(tǒng)。此機(jī)床操作、性能都很不錯(cuò)，完全能滿足批量生產(chǎn)需要，其快換的莫氏 3 號主軸更適合珩磨刀的互換。
 

試加工過程

工裝安裝

首先，把工裝橫放在鉆床的工作臺(tái)面上，把有把手的一頭放置在機(jī)床右側(cè)。接著，把莫氏 3 號柄的頂尖裝入主軸，利用頂尖對準(zhǔn)工裝上圓錐銷內(nèi)孔，使其與機(jī)床主軸同心，然后鎖緊工裝，最后取下頂尖。

刀具裝入與工件放置

抬上工件，使其兩安裝腳放入槽中，工件的第一片閥與圓錐銷重合。把萬向頭裝入主軸，使用木錘或銅棒輕輕敲緊，再把第一號刀具裝進(jìn)萬向結(jié)，再搖動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)上升，把珩磨刀前端的導(dǎo)向部分放入閥芯孔。

參數(shù)調(diào)整

調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和行程，擺正好冷卻噴頭和防油罩。需要根據(jù)具體的加工要求和刀具特性來調(diào)整這些參數(shù)，以確保加工過程的穩(wěn)定性和精度。例如，主軸轉(zhuǎn)速的選擇要考慮刀具的材料和直徑，以及工件的材料和硬度。進(jìn)給速度則要根據(jù)加工余量和表面粗糙度的要求來確定，過快的進(jìn)給速度可能會(huì)導(dǎo)致刀具磨損加劇和表面質(zhì)量下降，而過慢的進(jìn)給速度則會(huì)降低加工效率。行程的調(diào)整要確保刀具能夠完全覆蓋閥芯孔的加工范圍，同時(shí)避免與夾具和工件發(fā)生碰撞。

啟動(dòng)加工

當(dāng)?shù)毒哒{(diào)整好后，打開反轉(zhuǎn)開關(guān)，珩磨開始。在加工過程中，要密切觀察刀具的磨損情況和工件的表面質(zhì)量，及時(shí)調(diào)整參數(shù)或更換刀具。冷卻開關(guān)要保持打開狀態(tài)，以確保加工過程中的溫度控制在合理范圍內(nèi)，防止刀具過熱和工件變形。同時(shí)，要注意安全，避免發(fā)生意外事故。

通過以上試加工過程，可以對挖掘機(jī)閥閥芯的加工工藝進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化，為批量生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)支持。
 

總結(jié)與展望

挖掘機(jī)閥閥芯加工工藝在挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位。其高精度的要求、復(fù)雜的加工技術(shù)以及精心設(shè)計(jì)的夾具和設(shè)備選用，共同確保了挖掘機(jī)的性能和操作性。

在創(chuàng)新方面，采用珩磨加工方法，結(jié)合專用的成型珩磨刀和獨(dú)特的夾具設(shè)計(jì)，有效解決了加工過程中的難題。這種創(chuàng)新不僅提高了加工效率，還保證了加工質(zhì)量，為挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持。

展望未來，隨著科技的不斷進(jìn)步，挖掘機(jī)閥閥芯加工技術(shù)有望在以下幾個(gè)方面取得進(jìn)一步的發(fā)展：

首先，加工精度將不斷提高。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，如納米加工技術(shù)的應(yīng)用，閥芯的孔徑公差、直線度和粗糙度等指標(biāo)有望進(jìn)一步優(yōu)化，從而提高液壓系統(tǒng)的性能和可靠性。

其次，智能化加工將成為趨勢。通過引入人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工過程的自動(dòng)化控制和優(yōu)化，提高加工效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。例如，利用傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測加工過程中的參數(shù)，自動(dòng)調(diào)整刀具的進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同的加工條件。

此外，新材料的應(yīng)用也將推動(dòng)加工技術(shù)的發(fā)展。新型的刀具材料和工件材料將不斷涌現(xiàn)，具有更高的硬度、耐磨性和耐腐蝕性，能夠滿足更高要求的加工需求。

最后，綠色加工將受到更多關(guān)注。在加工過程中，將更加注重節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)，采用更加環(huán)保的冷卻劑和加工工藝，減少對環(huán)境的影響。

總之，挖掘機(jī)閥閥芯加工工藝的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，將為挖掘機(jī)行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，推動(dòng)挖掘機(jī)向更加高效、智能、環(huán)保的方向發(fā)展。
 

青州市合碩機(jī)械有限公司

青州市合碩機(jī)械有限公司在挖掘機(jī)閥閥芯加工領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的技術(shù)。公司致力于為客戶提供高質(zhì)量的挖掘機(jī)閥閥芯產(chǎn)品，以滿足不同客戶的需求。

公司擁有先進(jìn)的加工設(shè)備和技術(shù)，能夠確保閥芯的加工精度和質(zhì)量。例如，采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，孔徑公差可控制在極小范圍內(nèi)，直線度和粗糙度也能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，公司還注重技術(shù)創(chuàng)新，不斷引進(jìn)新的加工工藝和技術(shù)，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

在生產(chǎn)過程中，青州市合碩機(jī)械有限公司嚴(yán)格控制每一個(gè)環(huán)節(jié)，從原材料的采購到成品的檢驗(yàn)，都有嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系。公司選用優(yōu)質(zhì)的原材料，確保閥芯的性能和耐用性。在加工過程中，嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行操作，確保每一個(gè)閥芯都符合高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。

此外，公司還注重售后服務(wù)。如果客戶在使用過程中遇到問題，公司會(huì)及時(shí)提供技術(shù)支持和解決方案，確保客戶的設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

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