Att rita och tillverka hydraulblock – Design som håller trycket

Att designa hydraulblock är vår spetskompetens – vi har gjort tusentals genom åren.

En väl genomförd konstruktion börjar alltid med rätt metodik och tydliga prioriteringar.

Det finns många riktlinjer men också mycket som ”beror på”. Varje design kräver sina avvägningar i vad som är viktigaste prioriteringarna för just den designen.

Så här går vi till väga 😊

Börja alltid med schema

Schemat är den inledande fasen där man hittar bästa sättet att lösa funktionen.

• Schemat blir det gemensamma språket mellan oss och kund för att förstå applikation och funktion.
• Man kan isolera varje funktion var för sig i schemat, gå på djupet och verkligen välja rätt variant av varje ventil.
• Alla parametrar får en strukturerad genomgång.
• Det är ett viktigt stöd senare i processen vid granskning av CAD-designen inför tillverkning.

En viktig fråga tidigt i processen är:
Ska man optimera schemat på pris, funktion eller leveranstid?

Placering av ventiler

Ventilplacering är en mycket central del av designen. Här är några tips och trix.

• Justerbara ventiler ska vara lättåtkomliga för användare och servicetekniker.
• Ojusterbara ventiler kan placeras mer fritt.
• Magnetspolen måste alltid kunna träs av – därför behövs extra utrymme. Försök få magnetspolar att peka åt samma håll så blocket inte ”spretar”.

Här uppstår ofta en avvägning:
Ska man optimera blocket kompakt – eller optimera på användarvänlighet och enkelhet i montering?
Det påverkar layouten avsevärt. Och därutöver – vem gillar inte ett symmetriskt block?

Regler för ventilplacering

Det finns regler och tabeller från SUN Hydraulics för:

• Hur nära ventiler får sitta i rad
• Minsta CC-mått
• Minsta avstånd från blockyta, monteringsyta eller råyta

Dessa baseras på godstjocklek, monteringsavstånd och eventuella hylsor.

Sensorer och givare

Behöver man elektronisk återkoppling, antingen för att styra ventiler eller som återkoppling till ett styrsystem, så ritar man med fördel in tryckgivare och trycksensorer i blocken.

Godstjocklek och grundläggande riktlinjer

En riktlinje för godstjocklek är att aldrig rita så att den understiger 5 mm. Det är med extra marginal och kan justeras beroende på flera parametrar, till exempel:

• Diameter på borrning
• En eller två kanaler
• Kanalernas placering

Konstruktionsborrningar och hjälpkanaler

För att minska antalet konstruktionsborrningar (och slippa externa hjälpkanaler som måste pluggas) kan man arbeta med interna snedborrningar.

• Hjälpkanaler kan göras som interna snedborrningar i stället för externa borrningar som måste pluggas.
• SUN:s ventildesign och därmed kaviteter underlättar att göra interna snedborrningar.
• Sidokanaler måste träffa patroner korrekt
• Sun Hydraulics portar är relativt stora i diameter jämfört med industrikaviteter, vilket underlättar designen.

Tack vare att SUN Hydraulics har större portträffar finns mer marginal att träffa rätt, möjlighet till större kanaler och därmed lägre tryckfall.

Mätportar och testuttag

Mätportar bör designas in från början.
När blocket är färdigkonstruerat kostar det lite att lägga till mätportar.

• Man kan lämna en port med en gängad plugg.
• Mätuttag placeras strategiskt så att man kommer åt att mäta nyckelfunktioner.
• De är viktiga för felsökning, särskilt vid nya block när maskinen startas upp.
• Kan även användas för avluftning.

Monteringslösningar

Vanligast är rörmonterade- eller sandwichmonterade block men man kan också designa block som:

• Monteras med O-rings-interface direkt på en flänsad yta
• Monteras på motor eller pump
• Monteras med banjoskruv på cylinder

En flänsad yta måste vara slipad och ha tillräckligt bra ytfinhet.
Alla portar görs med försänkt spotface och extra fin ytfinhet (Ra-värde).

Strypningar och pluggning

Strypningar kan enkelt designas direkt i blocket.

• Det finns backventiler med utvändig rörgänga.
• Vi väljer ofta att plugga med expanderplugg.
• I vissa fall föredras en gängad plugg, men den tar mer utrymme.

Materialval och riktlinjer

Tumregler är att överstiger trycket 210 bar väljer vi stål. Detta är en generell riktlinje kopplad till utmattning. Vid 210 bar klarar aluminium inte 1 miljon cykler utan att utmattas så mycket att det kan bli en risk. Ett konstant tryck är betydligt mer skonsamt än ett pulserande tryck. Vikt är också en faktor vid materialval.

Materialval:

• Aluminium 6065 eller 7075, med eller utan anodisering
• Stål, med eller utan ytbehandling. Vid ytbehandling föredrar vi zink-nickel med 1000 h saltspray.

Blocktillverkning

När designen är klar, granskad av en kollega till huvudkonstruktören och godkänd av kund går blocket till tillverkning. Vi har en stor upparbetad bas av blocktillverkare. Vilken tillverkare som passar just den aktuella designen rätt är också en avvägning mellan:

• Material och eventuell ytbehandling
• Krav på leveranstid
• Pris
• MOQ antal och årsvolym
• Tillverkningskomplexitet
• Blockets dimensioner

SUN:s kavitetsverktyg

Är man ett företag som materialbearbetar får man alltid ett bra resultat på kaviteten med SUN:s kavitetsverktyg (förborr och brotsch).

• Man behöver inte måttsätta alla diametrar.
• Det man behöver tänka på är förborr och LS-djup.
• Verktygen finns att köpa eller hyra.

Har ni frågor på blockdesign, vill ha konstruktionshjälp eller hjälp med att tillverka och montera block så är det bara att höra av sig till oss!