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摘要：就液压多路阀来说，其是现代机械领域液压系统中的关键技术，也是最常见的控制部件种类，对应的性能直接对机械装备的精废程度和使用效率造成直接影响。从临床当前发展情况来看，其多路阀的阀体和主阀芯等部件均存在尺寸较小，加工密度较低的情况，导致相关器械产品的压力损伤较大，在进行机械操作的过程中，容易出现操纵力不达标的情况，需要对其进行改进。本研究则在此基础上，将Pro/E软件进行三维建模，并进行装配，将有限元仿真软件ANSYS进行应用，对主阀芯通孔和油路展开划分，以网格划分为主，促进载荷的增加，并进行约束，促进其强度和刚度力学特征性云图的出现，并提出液压多路阀的进一步改进措施，保证促进工作性能的有效提高。
关键词：液压多路阀;设计;有限元;分析
液压多路阀在现代机械装备中的应用范围较广，包括装载机铲斗的升降，及其承重大小等，均是尤液压多路阀所决定的。在此过程中，保证将设计与制作技术进行提高，促进性能更好的阀体制作，是现代液压领域中的一大难题，一个好的多路阀可促进工程机械工作效率的有效提高，促进单位内工作效率，并有效缩短工期。从目前发展情况来看，我国液压多路阀的发展速度较快，但是到今天为止，依然难以制作出性能较强的多路阀液压系统，因此对当前现有的液压多路阀进行改进和设计是很有必要的。本研究则在此基础上，对某型液压多路阀展开改进设计，并将Pro/E进行应用，促进多路阀实体建模，并通过对有限元仿真软件的应用，对主芯通孔和多路阀油路进行力学性能分析，从而促进液压多路改进设计方案可行性的增加，进一步提出改善策略。
1液压多路阀
在实际发展中，不同工程对液压多路阀的使用情况不同，其中液压多路阀的油路结构也存在一定的差异性，其主要包括以下几个方面：
（1）并联油路液压多路换向阀，在单个阀门间，可促进油路并联，对滑阀进行独自控制。多路阀内的油道压力较大，通常与结构中负载最小的机构连接并相关。
（2）串联油路液压多路换向阀。各单个的阀门间通过油路被进行串联，在同时对个滑阀进行操作时，其所连接的所有负载机构可同时进行运动。
（3）分片式多路换向阀。在对多路阀进行生产制造时，每个不同的滑阀及其他零件可分别进行制造，并将螺钉进行应用，形成固件装配形成整体。阀体在通过铸造后，其对应的工艺较为简单，具有较高的品质，而且在其中一片阀体出现故障时，并不会影响其他阀体的正常运行[1]。
（4）整体式多路换向阀。滑阀和其他液压零件均被装配在同一个阀体内，在将其进行具体应用时，不仅具有固定数量的滑阀和滑阀机能，而且其结构相对紧凑，具有较好的密封性，对应的体积较小，质量较轻，可有效减轻雅鹿损伤。
本次研究设计的液压多路阀是一种大流量，高压力的串并联结构，以分片式液压多路阀为主，主要被应用在挖掘机，农用拖拉装载机，钻机和装卸机等制造中，主要依靠主阀芯的位置变化对阀体内液压油的流向和压力进行改变，从而有效实现对负载机构的控制，保证其可实现提升，旋转，辅助等作用。具体如下图1所示。
在阀芯处于中间位置时，液压油会流过通油路，随后回到液压油箱中。在启动控制阀芯时，阀芯便会展开运动。液压泵与连接的执行器可通过精通沟槽进行有效连接，并且此连接形成双向性[2]。与此同时，旁通油路可通过精通沟槽进行节流。在液压泵的压力比执行器的压力大时，液压油可通过向单个阀进入到执行器中，此阀工作流程可被分为两种，分别为全覆盖中位，精确控制范围和最终形成。其所对应的范围控制主要与主阀芯的控制范围相关，其主阀芯的移动控制准确性更高，可实现对所有负载更精准的控制。
2多路阀阀体有限元分析
2.1主阀芯通孔的力学分析
就材料属性来说，在对单元类型进行设定后，液压多路阀使用的是灰铸铁，其所对应的弹性模量为130GPa，对应的泊松比则为0.25，将弹性模量值设置为1.3×106，泊松比输入为0.25。
阀体划分网络，可得到阀体具有多个微小单元。在计算求解后，可得出相关数据。或得到相应的结果后，对液压多路阀的整体力学性能进行测评，可得出X，Y和Z[3]。
2.2液压油路力学强度分析
就液压多路阀阀体来说，其中承压力最大的为液压油路和主阀芯的通孔，对液压油路展开力学特性的分析，其中所采用的材料为灰铸铁，对应的弹性模量为130GPa，泊松比为0.25.选择4个连接孔对其进行约束，对应的多路阀油路施加载荷为1000N，对其进行运算，并对各个方向的应力进行查看。
2.3结果分析
在进行分析后，可看到在约束孔边缘附近存在红色，主要因为其为半剖结构，实际生产中并不存在，因此，不给予考虑。此外，主阀芯通孔所承受的最大力为两孔末端，因此建议对末端形状进行改进，促进内凹角度的增加，并对阀体的形变进行有效缓解。在进行应力图观察后，发现阀体表现出轻微的向内弯曲变形情况，但并不会对主阀芯通孔的形状造成影响[4]。此外，在阀体油路的X，Y，Z方向上，X方向的受力最大处为油路拐角位置，油路拐角和油路转弯处的光滑程度对受力的强弱影响较大。因此，多路阀油路需要进行圆角处理，促进油路的更滑，并将盈利对阀体的影响进行降低。最后，压力损伤属于液压多路阀的稳态测量数据，在流量越大的情况下，其对应的压力损伤越小，多路阀对应的性能和质量也就越好。
结论：本文主要以某液压多路阀为例，对其进行改进设计，通过进行三维建模和进行有限元仿真，对主阀芯瞳孔和油路进行了网格划分，给予其载荷，促进强度和刚度的则加，并对力学特性进行分析，对其液压多路阀的进一步改进进行提出，促进其工作性能的有效提高。其中明确两主阀芯通孔末端所承受的应力最大，在将通孔末端形状进行改善后，可促进一定角度向内轻微凹陷情况的发生，可促进应力抵抗能力的增强，并将阀体的形变程度进行缓解，将液压多路阀油路转弯处设计等更加流畅后，可将应力对液压油路的影响降到最低。
参考文献：
[1] 荆兴亚，徐明，邵宗光，等. 锰系磷化工艺在工程机械液压多路阀上的应用[J]. 液压气动与密封，2020（9）.
[2] 邓俊华，金侠杰，邢科礼. 基于CAN通信的液压多路阀流量特性试验系统研究[J]. 计量与测试技术，2019（10）.
[3] 冀宏，陈乾鹏，张建，等. 开中位多路阀稳态液动力的控制方法[J]. 蘭州理工大学学报，2019，45（02）：46-50.
[4] 冀宏，陈乾鹏，张建，等. 开中位多路阀稳态液动力的控制方法[J]. 兰州理工大学学报，2019，045（002）：40-44.
关键词：液压多路阀;设计;有限元;分析
液压多路阀在现代机械装备中的应用范围较广，包括装载机铲斗的升降，及其承重大小等，均是尤液压多路阀所决定的。在此过程中，保证将设计与制作技术进行提高，促进性能更好的阀体制作，是现代液压领域中的一大难题，一个好的多路阀可促进工程机械工作效率的有效提高，促进单位内工作效率，并有效缩短工期。从目前发展情况来看，我国液压多路阀的发展速度较快，但是到今天为止，依然难以制作出性能较强的多路阀液压系统，因此对当前现有的液压多路阀进行改进和设计是很有必要的。本研究则在此基础上，对某型液压多路阀展开改进设计，并将Pro/E进行应用，促进多路阀实体建模，并通过对有限元仿真软件的应用，对主芯通孔和多路阀油路进行力学性能分析，从而促进液压多路改进设计方案可行性的增加，进一步提出改善策略。
1液压多路阀
在实际发展中，不同工程对液压多路阀的使用情况不同，其中液压多路阀的油路结构也存在一定的差异性，其主要包括以下几个方面：
（1）并联油路液压多路换向阀，在单个阀门间，可促进油路并联，对滑阀进行独自控制。多路阀内的油道压力较大，通常与结构中负载最小的机构连接并相关。
（2）串联油路液压多路换向阀。各单个的阀门间通过油路被进行串联，在同时对个滑阀进行操作时，其所连接的所有负载机构可同时进行运动。
（3）分片式多路换向阀。在对多路阀进行生产制造时，每个不同的滑阀及其他零件可分别进行制造，并将螺钉进行应用，形成固件装配形成整体。阀体在通过铸造后，其对应的工艺较为简单，具有较高的品质，而且在其中一片阀体出现故障时，并不会影响其他阀体的正常运行[1]。
（4）整体式多路换向阀。滑阀和其他液压零件均被装配在同一个阀体内，在将其进行具体应用时，不仅具有固定数量的滑阀和滑阀机能，而且其结构相对紧凑，具有较好的密封性，对应的体积较小，质量较轻，可有效减轻雅鹿损伤。
本次研究设计的液压多路阀是一种大流量，高压力的串并联结构，以分片式液压多路阀为主，主要被应用在挖掘机，农用拖拉装载机，钻机和装卸机等制造中，主要依靠主阀芯的位置变化对阀体内液压油的流向和压力进行改变，从而有效实现对负载机构的控制，保证其可实现提升，旋转，辅助等作用。具体如下图1所示。
在阀芯处于中间位置时，液压油会流过通油路，随后回到液压油箱中。在启动控制阀芯时，阀芯便会展开运动。液压泵与连接的执行器可通过精通沟槽进行有效连接，并且此连接形成双向性[2]。与此同时，旁通油路可通过精通沟槽进行节流。在液压泵的压力比执行器的压力大时，液压油可通过向单个阀进入到执行器中，此阀工作流程可被分为两种，分别为全覆盖中位，精确控制范围和最终形成。其所对应的范围控制主要与主阀芯的控制范围相关，其主阀芯的移动控制准确性更高，可实现对所有负载更精准的控制。
2多路阀阀体有限元分析
2.1主阀芯通孔的力学分析
就材料属性来说，在对单元类型进行设定后，液压多路阀使用的是灰铸铁，其所对应的弹性模量为130GPa，对应的泊松比则为0.25，将弹性模量值设置为1.3×106，泊松比输入为0.25。
阀体划分网络，可得到阀体具有多个微小单元。在计算求解后，可得出相关数据。或得到相应的结果后，对液压多路阀的整体力学性能进行测评，可得出X，Y和Z[3]。
2.2液压油路力学强度分析
就液压多路阀阀体来说，其中承压力最大的为液压油路和主阀芯的通孔，对液压油路展开力学特性的分析，其中所采用的材料为灰铸铁，对应的弹性模量为130GPa，泊松比为0.25.选择4个连接孔对其进行约束，对应的多路阀油路施加载荷为1000N，对其进行运算，并对各个方向的应力进行查看。
2.3结果分析
在进行分析后，可看到在约束孔边缘附近存在红色，主要因为其为半剖结构，实际生产中并不存在，因此，不给予考虑。此外，主阀芯通孔所承受的最大力为两孔末端，因此建议对末端形状进行改进，促进内凹角度的增加，并对阀体的形变进行有效缓解。在进行应力图观察后，发现阀体表现出轻微的向内弯曲变形情况，但并不会对主阀芯通孔的形状造成影响[4]。此外，在阀体油路的X，Y，Z方向上，X方向的受力最大处为油路拐角位置，油路拐角和油路转弯处的光滑程度对受力的强弱影响较大。因此，多路阀油路需要进行圆角处理，促进油路的更滑，并将盈利对阀体的影响进行降低。最后，压力损伤属于液压多路阀的稳态测量数据，在流量越大的情况下，其对应的压力损伤越小，多路阀对应的性能和质量也就越好。
结论：本文主要以某液压多路阀为例，对其进行改进设计，通过进行三维建模和进行有限元仿真，对主阀芯瞳孔和油路进行了网格划分，给予其载荷，促进强度和刚度的则加，并对力学特性进行分析，对其液压多路阀的进一步改进进行提出，促进其工作性能的有效提高。其中明确两主阀芯通孔末端所承受的应力最大，在将通孔末端形状进行改善后，可促进一定角度向内轻微凹陷情况的发生，可促进应力抵抗能力的增强，并将阀体的形变程度进行缓解，将液压多路阀油路转弯处设计等更加流畅后，可将应力对液压油路的影响降到最低。
参考文献：
[1] 荆兴亚，徐明，邵宗光，等. 锰系磷化工艺在工程机械液压多路阀上的应用[J]. 液压气动与密封，2020（9）.
[2] 邓俊华，金侠杰，邢科礼. 基于CAN通信的液压多路阀流量特性试验系统研究[J]. 计量与测试技术，2019（10）.
[3] 冀宏，陈乾鹏，张建，等. 开中位多路阀稳态液动力的控制方法[J]. 蘭州理工大学学报，2019，45（02）：46-50.
[4] 冀宏，陈乾鹏，张建，等. 开中位多路阀稳态液动力的控制方法[J]. 兰州理工大学学报，2019，045（002）：40-44.