基于分层设计的插装阀集成块CAD方法

核心提示： 2 功能块及分层设计的实现2.1 功能块及分层设计概念的引入由插装阀的结构及工作原理可知，每个插装阀液压系统都是由若干个基本功率回路组成，基于分层设计的插装阀集成块CAD方法(3)，每个基本功率回路实现与其相应的板式阀相同的作用，为此，此时就可以考虑将其与另一简单回路合并作为集成块的一层加

2 功能块及分层设计的实现

2.1 功能块及分层设计概念的引入

由插装阀的结构及工作原理可知，每个插装阀液压系统都是由若干个基本功率回路组成，每个基本功率回路实现与其相应的板式阀相同的作用。为此，将插装阀系统的每一个基本功率回路作为一个整体参与到集成块的CAD设计中，同时，将每个基本功率回路内元件的相互位置关系作为确定非可变方案来处理，故只需进行回路与回路之间的布局优化，从而可以大大减少集成块设计工作量。

从液压系统确定的基本功率回路或系统要求的特殊回路出发，引入功能块的概念，将一个或若干个基本功率回路集中在集成块某一个典型区域内实现，再根据液压系统的实际工况进行典型区域内元件的布局和孔道的连通设计，这样得到的区域称之为功能块。由于每一个功能块上元件数目相对较少，相对位置关系容易确定，使设计变得相应简单，大大降低了整体设计的难度。同时由于所有插装阀液压系统中的功率回路是基本一致的，为此可以建立一个开放式数据库，将设计者根据基本回路设计的功能块存于其中，随时进行调用，既避免了重复劳动，又可显著提高设计速度和设计规范。

为将所有功能块有机组合以实现整体集成块的设计，本文又引入分层设计思想，将整体集成块分成若干虚拟的层，每一虚拟层都由一个或数个功能块组成。通过对各功能块的有机组合形成层，再对每一层进行元件布局、孔道连通及校核，最后由层的组合形成一个层次鲜明的整体式液压集成块。其结构层次关系如图1o

2.2 集成块CAD的分层设计方法

有了分层设计思想，就要考虑如何进行液压集成块的分层。一般情况下，分层是依据液压系统中的基本功率回路来划分。由于集成块上的每一层(除了顶层)都留出上下两个面作为层与层之间的结合面，故层内的元件只能布局在前后左右四个面上。对于四通回路，其层内前后左右四个面均已占用，因此可以将一个四通回路的功能块作为集成块中的一层来处理。但在实际中，液压系统中的功率回路是多样的，有些功率回路比较简单，只有一个或两个元件(三通回路)，此时就可以考虑将其与另一简单回路合并作为集成块的一层加以实现，以尽可能压缩集成块体内的冗余空间，达到体积最小的优化设计目的。