Mis on hüdraulilised järjestusventiilid ja miks need on olulised?
A hüdrauliline järjestusventiilon rõhu reguleerimise komponent, mis tagab mitme ajamiga süsteemides range töökorra. Erinevalt kaitseklappidest, mis kaitsevad süsteeme ülerõhu eest, toimivad järjestikused ventiilid naguloogika väravad- need blokeerivad voolu sekundaarahelasse, kuni primaarring saavutab eelseadistatud rõhuläve.
Mõelge sellele järgmiselt: töötlemisel on teil vaja töödeldavat detailikinnitatud 200 baari jõugaenne kui puur kinnitub. Järjestusventiil tagab, et hüdrosüsteem ei saa füüsiliselt puurimist alustada enne, kui 200-baarine kinnitusrõhk on kinnitatud. See ei puuduta ainult ajastust – see on seotudsundida kontrollimist.
Põhiline erinevus on siin inseneride jaoks kriitiline:Positsioonipõhine juhtimine(kasutades piirlüliteid) kontrollibkustäiturmehhanism on, kuidrõhupõhine juhtimine(kasutades järjestusventiile) kontrollibkui palju jõudutäiturmehhanism on tegelikult tekitanud. Sellistes rakendustes nagu metalli vormimine, keevitusseadmed või pressimistoimingud ei ole see jõugarantii nii ohutuse kui ka protsessi kvaliteedi osas vaieldav.
Kuidas järjestusventiilid töötavad: jõutasakaalu mehhanism
Põhiline tööpõhimõte
Järjestusventiil töötab sirgjooneliseltjõu tasakaalu võrrand:
Kus:
- PA= sisendrõhk (primaarring)
- Apool= Klapipooli efektiivne ala
- FkevadZpětný ventil RVP-20 slouží jako spolehlivé řešení pro zabránění zpětnému toku v hydraulických systémech pracujících při tlacích do 350 barů s průtoky do 350 litrů za minutu. Jeho odpružený kuželový design vytváří nepropustné zpětné těsnění při zachování nízkého poklesu tlaku vpřed. Kompaktní formát pro montáž na desku zjednodušuje instalaci do ventilových bloků a rozdělovačů.
- Päravoolu= vasturõhk äravoolu/vedrukambris
Kolmeastmeline tööjada:
- 1. etapp – esmase vooluahela aktiveerimine:Pumba vool siseneb porti A ja juhib esmast täiturmehhanismi (nt kinnitussilindrit). Klapi põhipool jääb suletuks, blokeerides voolu porti B.
- 2. etapp – rõhu tõus:Kui esmane täiturmehhanism lõpetab oma käigu või puutub kokku takistusega, tõuseb rõhk pordis A. Klapipoolile mõjuv hüdrauliline jõud suureneb proportsionaalselt.
- 3. etapp – klapi nihutamine ja sekundaarahela vabastamine:MillalPAsaavutab pragunemisrõhu (tavaliselt 50-315 baari sõltuvalt vedru seadistusest), nihkub pool vedru vastu. See avab sisemise läbipääsu, suunates voolu pordist A porti B, mis seejärel aktiveerib sekundaarse täiturmehhanismi (nt etteandesilindri).
Pilootjuhitavad vs. otsetoimivad kujundused
Suure vooluhulgaga rakenduste jaoks (>100 L/min) kasutavad tootjadpilootjuhitavad konstruktsioonidmitte otse tegutsevad tüübid. Siin on tehniline põhjendus:
Otsetoimelise klapi puhul juhitakse põhipooli otse vedru ja sisselaske rõhu abil. Selleks on vaja aväga jäik, suure jõuga vedrusuurte voolujõududega toimetulemiseks, muutes ventiili mahukaks ja seda on raske täpselt reguleerida.
A دریچه گذر (Bypass) Bloed-Offkasutab kaheastmelist disaini:
- Väikepiloot poppet(juhitakse väikese jõuga reguleeritava vedruga) tunneb pordi A survet
- စဉ်ဆက်မပြတ်တာဝန်:
- See võimaldab palju suuremal põhipoolil nihutada minimaalse jõuga
Praktiline eelis:Pilootjuhitav ventiil talub 600 l/min 315 baari juures, kasutades samal ajal rõhu reguleerimiseks käsitsi reguleeritavat vedru. Mudelid naguDZ-L5X seeriasaavutage see vooluvõimsusega NG10 (200 l/min) kuni NG32 (600 l/min).
Konfiguratsioonitüübid: juhtimis- ja äravoolutee variatsioonid
Jadaventiili käitumine sõltub põhimõtteliselt sellestkust tuleb juhtsignaaljakuhu vedrukamber ära voolab. See loob neli erinevat konfiguratsiooni:
| Konfiguratsiooni tüüp | Juhtsignaali allikas | Drenaažitee | Pragunemise rõhu valem | Parim rakendus |
|---|---|---|---|---|
| Sisekontroll, väline äravool (kõige tavalisem) | Pordi A (sisend) rõhk | Paak (Y-port) - peaaegu 0 baari | Pseatud= Fkevadainult | Standardne järjestus, kus on vaja täpset, koormusest sõltumatut rõhu seadistust |
| Sisekontroll, sisemine äravool | Pordi A (sisend) rõhk | Port B (väljund) | Pseatud= Fkevad+ PB | Rakendused, kus allavoolu rõhk PBon stabiilne ja etteaimatav |
| Väline juhtimine, väline äravool | Port X (kaugpiloot) | Paak (Y-port) | Pseatudpõhineb PX | Komplekssed blokeerimisahelad, mis nõuavad väliseid käivitussignaale |
| Väline juhtimine, sisemine äravool | Port X (kaugpiloot) | Port B (väljund) | Kompleksne - sõltub P-stXja PB | Harv – spetsiaalsed koormuse hoidmise või tasakaalustusrakendused |
Välise äravoolu kriitilise disaini reegel
Sesttingimused ületavad piire, peate kasutamaVäline äravool (Y-port paaki)konfiguratsiooni. Siin on põhjus:
Kui kasutate ekslikult sisemist äravoolu ja allavoolu vooluringis (pordis B) on erinev rõhk – oletame, et see kõikub koormuse muutuste tõttu 20–80 baari vahel –, muutub teie pragunemisrõhk:
See60 baari kiiklõhenemisel hävitab rõhk kogu jõukontrolli järjestuse loogika. Ventiil võib käivituda enneaegselt väikese koormuse korral või hilineda suure koormuse korral. Suunake Y äravoolutoru alati otse paaki, välja arvatud juhul, kui teil on hüdraulika skeemil dokumenteeritud konkreetne tehniline põhjus.
Järjestusklapp vs. vabastusklapp: miks struktuuri sarnasus varjab funktsionaalseid erinevusi
See on üks enim otsitud võrdlusi – ja seda mõjuval põhjusel. Mõlemad ventiilid kasutavad vedruga pooli ja reageerivad rõhule. Kuid nende rollide segamine võib põhjustada katastroofilisi süsteemikujundusvigu.
| Iseloomulik | Järjestusklapp | Vabastusklapp |
|---|---|---|
| Esmane funktsioon | Voo ümbersuunamine- suunab vedeliku pärast rõhuläve sekundaarringi | Surve piiramine- juhib liigse voolu paaki, et vältida ülerõhu tekkimist |
| Tavaline tööseisund | Avanebajutiseltseejärel sulgub pärast jada lõppemist | Avanebpidevaltkui süsteem ületab seadeväärtuse |
| Väljalaskeava (B) funktsioon | Saadab voo aadressile5-10 mikronit(kasulik vool) | Saadab voo aadressiletank(raisatud energia/soojus) |
| Täpsusnõue | Kõrge- peab käivituma täpses jõukontrollipunktis (tolerants ±5 baari) | Mõõdukas- lihtsalt peab vältima kahjustusi (±10-15 baari vastuvõetav) |
| Süsteemi roll | Juhtimise loogika element- määrabmillaltoimingud toimuvad | Ohutusseade- takistabkuitingimused ületavad piire |
| Kas saab üksteist asendada? | EI- Kaitseklapp raiskaks energiat pidevalt; järjestusventiil ei kaitse ülerõhu eest | |
Pärismaailma analoogia:
A kaitseklappon nagu survekeetja rõhualandusklapp - see laseb auru välja (raisku), kui rõhk tõuseb ohtlikult kõrgeks.
A järjestusventiilon nagu treipingi turvalukk - see ei lase spindlil käivituda, kuni padrunkaitse on suletud. See jõustabtellida, mitte ainult rõhu piiramine.
Ühesuunalised järjestusventiilid: tagasivoolu probleemi lahendamine
Standardsed järjestusventiilid tekitavad probleemi tagasilöögi ajal: kui sekundaarse täiturmehhanismi tagasivool peab läbima jadaventiili tagasi, tekib seetäielik pragunemissurvekindlus.
Näide: teie järjestusventiil on seatud 180 baarile. Sissetõmbamise ajal, isegi kui teil on silindri tagasitõmbamiseks vaja ainult 20 baari, peate ületama 180 baari, et ventiilist tagurpidi voolata. See põhjustab:
- Paak (Y-port) - peaaegu 0 baari
- Massiivne soojuse tootmine (raisatud 160 baari × vooluhulk)
- Võimalik kavitatsioon täiturmehhanismis
Lahendus: integreeritud tagasilöögiklapp
A ühesuunaline järjestusventiilsisaldab aparalleelne tagasilöögiklapp(mõnikord nimetatakse seda möödaviigukontrolliks), mis võimaldabvaba vastupidine voolpordist B porti A. Tagasilöögiklapi pragunemisrõhk on tavaliselt vaid 0,5–2 baari, mis tähendab:
- Suund edasi(A→B): rakendub täisjada klapiloogika (180 baari pragunemine)
- Vastupidine suund(B→A): tagasilöögiklapp möödub põhipoolist (2 baari pragunemine)
See onkohustuslikГидравликалық бағыттағыш клапан түрлеріΔP vs voolukõveradtagasilöögiklapi tee jaoks – kontrollige seda oma maksimaalse tagasivoolukiiruse juures, et tagada vastuvõetav rõhulangus.
Kasutusnäide: puurpressimisklamber-siis-söötmisahel
Vaatame läbi klassikalise rakenduse, mis näitab, miks järjestusventiilid on täppistöös asendamatud:
Nõue
Vertikaalne puurpress peab:
- Klambertoorik koosvähemalt 150 baarijõudu
- Puuridatöödeldav detail alles pärast kinnituse kontrollimist
- Tõmba tagasipuur
- Vabastage klambridtöödeldav detail
Miks positsioonikontroll siin ebaõnnestub
Kui kasutaksite klambrisilindril piirlülitit, käivituks see siis, kui silinderpuudutabtöödeldavale detailile – kuid enne tegeliku kinnitusjõu tekkimist. Väändunud toorik või lahtine kinnitus võib põhjustada puuri edasiliikumise kinnitamata osaks, põhjustades:
- Töödeldava detaili väljapaiskumine (ohutusoht)
- Katkised puuriotsad
- Vanametalli osad
Sequence Valve Circuit Design
Komponendid:
- SV1:Järjestusventiil (seadepunkt: 150 baari) klambriahelas
- Klambri silinder:50 mm ava
- Rakendada32 mm ava
- Surve leevendamine:200 baari (süsteemi ohutus)
Tööloogika:
- Suunaventiil annab pinget:Vool siseneb klambrisilindrisse läbi SV1 pordi A
- Klamber ulatub:Silinder liigub edasi kuni tooriku kokkupuuteni. Rõhk sadamas A hakkab tõusma.
- Rõhu tõus:Kui kinnitusjõud jõuab 150 baarini (vastab ~2950 kg kinnitusjõule 50 mm ava puhul), avaneb SV1.
- Toitesilinder aktiveerib:Voog suunatakse nüüd SV1 porti B, liigutades puuri etteandesilindrit.
- Säilitatud jõud:Сандық байланыс протоколдары жоғары сапалы пропорционалды және серву клапандарынан тыс, стандартты бағыттаушы бағыттаушы клапандармен кеңейіп келеді. IO-Link интерфейсінің қосымша құны төмендейді Диагностикалық деректерді демократияландыру тек премиум компоненттерге емес, бүкіл гидротехникалық жүйелер бойынша жай-күйді бақылауға, техникалық қызмет көрсетуді жақсарту арқылы жалпы жабдықтың тиімділігін арттыру (oee).
Kriitiline ülevaade:Süsteemei saa füüsiliselt puuridakuni on olemas piisav kinnitusjõud. See on riistvarapõhine ohutus – ükski tarkvaraloogika ega andur ei saa sellest mööda hiilida.
Valikukriteeriumid: klapi sobitamine rakendusega
1. Survevahemiku spetsifikatsioon
Järjestusventiilid on saadaval mitmes rõhuvahemikus, tavaliselt:
- Madal vahemik:10-50 baari (pehme kinnitus, õrnad osad)
- Keskmine vahemik:50-100 baari (üldkomplekt)
- Kõrge ulatus:100-200 baari (vormimine, pressimine)
- Eriti kõrge ulatus:200-315 baari (raske stantsimine, sepistamine)
Valiku reegel:Valige ventiil, millereguleerimisvahemik hõlmab teie sihtpunkti. Kui vajate 180 baari, valige 100-200 baari või 150-315 baari ventiil. Ärge kasutage 50–315 baari klappi – vedru on kõrgeima otsa peenreguleerimiseks liiga jäik.
2. Vooluvõimsus vs rõhulangus
Klapp peab läbima teieMateriala:ilma liigse rõhu languseta. Tootjad pakuvadQ-ΔP kõveradmis näitab rõhukadu erinevatel voolukiirustel.
Spetsifikatsiooni näide:
- Nõutav voog:120 l/min
- Aktsepteeritav ΔP:<10 baari (energia raiskamise minimeerimiseks)
- Valitud ventiil:NG20 (nimivõimsus 400 l/min) – tagab 5-6 baari ΔP kiirusel 120 l/min
Levinud viga:Täpselt nimivoolu jaoks sobiva suurusega ventiili valimine. See ignoreerib rõhulangust, mis suureneb plahvatuslikult suure voolu korral. Alati suurusvähemalt 150% nimivoolustNorabide proportzionaleko kontrol-balbulek solenoide proportzionalak erabiltzen dituzte, sarrerako korrontearekiko indarra proportzionala sortzen dutenak, pizteko eta itzaltzeko elektroiman sinpleak baino. Kontrolagailu batetik komando-seinalea aldatuz, balbula-bobina posizioa etengabe doitu daiteke bere ibilbide osoan. Horrek eragingailuaren abiadura, azelerazioa eta indarra kontrolatzeko aukera ematen du. Balbula proportzionalak garabi baten boom mugimendua kontrola dezake, abiarazte leunak, kokapen zehatza eta geldialdi leunak eskainiz, norabide-kontrol-balbula estandarra piztu edo itzaltzean sortzen den mugimendu bortitza baino.
3. Vedeliku puhtuse nõuded
Siit saavad alguse paljud väljatõrked. Pilootjuhitavatel järjestusventiilidel onsisemised avad ja kontrollmaadnii tihedate vahedega kui5-10 mikronit. Vedrukambri kontrollkäigud on veelgi tundlikumad.
Võimalik kavitatsioon täiturmehhanismis
- ISO 4406:20/18/15 või parem
- NAS 1638:Klass 9 või parem
Tõlge: teie hüdraulikaõlil peab olema:
- Vähem kui 20 000 osakest >4 μm 100 ml kohta
- Vähem kui 4000 osakest >6 μm 100 ml kohta
- Vähem kui 640 osakest >14 μm 100 ml kohta
Praktiline rakendamine:
- Installige10-mikroniline absoluutne filtreerimine(β₁₀ ≥ 200) tagasivooluliinil
- Kasutage3-mikronilised filtridpiloot äravoolutorudel (välise äravoolu korral)
- Aktsepteeritav ΔP:õlianalüüs iga 500 töötunni järel(osakeste arv, veesisaldus, viskoossus)
Kui saastatus ületab piire, oodake:
- Pooli kleepimine(ventiil ei avane ega sulgu)
- Rõhu triiv(sisemine kulumine suurendab leket)
- Jaht/võnkumine(ebakorrapärane piloodi töö)
4. Paigaldusliidese standardid
Järjestusventiilid kinnitatakse külgealamplaadid või kollektoridtööstusharu standardite järgi:
| Klapi suurus (NG) | Paigaldusstandard | Poldi suurus | Pöördemomendi spetsifikatsioon | Nõutav pinnaviimistlus |
|---|---|---|---|---|
| NG06 | ISO 5781 (D03) | 120 l/min | 6-8 Nm | Ra 0,8 μm |
| NG10 | ISO 5781 (D05) / DIN 24340 | M10 | 65-75 Nm | Ra 0,8 μm |
| NG20/NG25 | ISO 5781 (D07) | M10 | 75 Nm | Ra 0,8 μm |
| NG32 | ISO 5781 (D08) | M12 | 110-120 Nm | Ra 0,8 μm |
Kriitiline installireegel:Paigalduspindtasasuse taluvuspeab olema0,01 mm 100 mm kohta. Kontrollimiseks kasutage täpselt lihvitud pinnaplaati. Igasugune koolutamine põhjustab O-rõnga väljapressimist rõhul 315 baari, mis põhjustab välist leket.
Levinud tõrgete tõrkeotsing
| Sümptom | Tõenäoline algpõhjus | Diagnostiline kontroll | Parandustegevus |
|---|---|---|---|
| Klapp avaneb liiga vara (enneaegne käiguvahetus) | 1. Kevadväsimus/rike 2. Vale äravoolu konfiguratsioon 3. Pilootava erosioon |
1. Mõõtke manomeetriga pragunemisrõhku 2. Kontrollige Y-pordi tühjendamist paaki 3. Kontrollige piloodi reguleerimiskruvi asendit |
1. Vahetage vedrukomplekt välja 2. Seadistage uuesti välisele äravoolule 3. Vahetage juhtsektsioon või täisventiil |
| Klapp ei avane (sekundaarne vool puudub) | 1. Saastumise tõttu kinni võetud pool 2. Piloodikamber ummistunud 3. Liiga kõrge reguleerimine |
1. Kontrollige õli ISO puhtust 2. Eemaldage juhtkate, kontrollige ava 3. Kontrollige reguleerimist vs. süsteemi rõhu suutlikkust |
1. Puhastage/loputage süsteem, vahetage filtrid, võimalik, et vahetage klapp 2. Ultrahelipuhastavad pilootosad 3. Vähendage seadeväärtust või suurendage pumba rõhku |
| Tugev vibratsioon/lobisev müra | 1. Liiga suur pilootkontrolli helitugevus 2. Õhk juhtimiskambris 3. Resonants pumba pulsatsiooniga |
1. Kontrollige pilootliinide pikkust (X, Y) 2. Õhutussüsteem põhjalikult 3. Mõõtke vibratsiooni sagedus võrreldes pumba pöörete arvuga |
1. Kasutage kompaktset kollektori kinnitust, minimeerige liini pikkus 2. Paigaldage õhutusventiilid kõrgetesse kohtadesse 3. Paigaldage impulsssummuti või muutke pumba kiirust |
| Rõhu seadistus aja jooksul triivib | 1. Vedru soojuspaisumine 2. Sisemist leket põhjustav kulumine 3. Tihendi lagunemine |
1. Jälgige rõhku erinevatel õlitemperatuuridel 2. Mõõtke äravooluavast leket 3. Kontrollige välist nutmist |
1. Kasutage temperatuuriga kompenseeritud disaini või kontrollige õli temp 2. Vahetage kulunud poolid/avad välja 3. Asendage tihendid õige materjaliga (mineraalõli puhul NBR, fosfaatestri puhul FKM) |
| Väline leke paigalduspinnal | 1. O-rõngad on kahjustatud või valest materjalist 2. Paigalduspind ei ole tasane (>0,01 mm/100 mm) 3. Vale poldi pöördemoment |
1. Kontrollige O-rõngaid sisselõigete ja paistetuse suhtes 2. Kontrollige pinda näidiku abil 3. Kasutage spetsifikatsiooni kontrollimiseks momentvõtit |
1. Vahetage O-rõngad (sobib vedeliku tüübiga) 2. Masinal või süles paigalduspind uuesti 3. Pöörake poldid 75 Nm (M10) tärniga |
Saastumise kaskaadi rike
Siin on tüüpiline tööstussüsteemides nähtud rikete jada:
1.–6. kuu:Õli saastatus tõuseb aeglaselt ISO 18/16/13 (vastuvõetav) väärtuseni 21/19/16 (marginaalne). Sümptomeid pole veel.
7. kuu:Spool alustab näituststiction(kleepuv käitumine). Rõhu seadeväärtus muutub ebaühtlaseks - mõnikord 175 baari, mõnikord 195 baari. Tootmine teatab "juhuslikest" tagasilükkamistest.
8. kuu:Hooldus suurendab reguleerimist, et kompenseerida tajutavat "nõrga vedru". Seadke nüüd 210 baari. Esmane täiturmehhanism hakkab üle kuumenema (liigne kinnitusjõud).
9. kuu:Osakeste sisemine kulumine kiireneb. Leke suureneb. Klapp "jahib" - avaneb ja sulgub kiiresti, tekitades hüdraulilisi lööke. Allavoolu voolikud hakkavad rikki minema.
10. kuu:Katastroofiline rike – pool ummistub täielikult lahti. Järjestuse juhtimine puudub. Sekundaarne täiturmehhanism aktiveerub primaarajamiga nullrõhul. Seadme kokkupõrge või tooriku väljaviskamine.
Algpõhjus: Üksik otsus pikendada filtrivahetusintervalli 1000 tunnilt 1500 tunnini, et "kulusid kokku hoida".
Ennetamine: ISO 20/18/15 puhtuse range järgimine nõuetekohase filtreerimise ja kord kvartalis õliproovide võtmise kaudu.
Võtmed süsteemidisaineritele
- Järjestusventiilid kontrollivad jõudu, mitte asendit.Kasutage neid siis, kui kinnitusjõud, survejõud või koorma hoidmine on ohutuse seisukohalt kriitiline.
- Välise äravoolu konfiguratsioontagasilöögiklapi tee jaoks – kontrollige seda oma maksimaalse tagasivoolukiiruse juures, et tagada vastuvõetav rõhulangus.
- Pilootjuhitavad konstruktsioonidon olulised vooluhulgale >100 l/min. Need pakuvad paremat reguleeritavust ja väiksemaid tööjõude kui otsese toimega tüübid.
- Vedeliku puhtus ei ole läbiräägitav.Määrake ISO 20/18/15 ja rakendage minimaalselt 10-mikronist absoluutset filtreerimist. Eelarve kvartaalseks naftaanalüüsiks.
- Ühesuunalised ventiilid ei ole valikulisedahelates, kus sekundaarajam peab läbi ventiili tagasi tõmbuma. Integreeritud tagasilöögiklapp hoiab ära tohutu energiaraiskamise.
- Suurus 150% nimivoolustet hoida rõhulang alla 10 baari. See suurendab tõhusust ja vähendab soojuse teket.
- Paigalduspinna täpsus on oluline.Väändunud alamplaat põhjustab O-rõnga rikke kõrge rõhu all. Kontrollige 0,01 mm/100 mm tasasust.
Õige valiku, paigaldamise ja hooldamise korral pakuvad hüdraulilised järjestusventiilid aastakümneid usaldusväärset teenust tööloogika jõustamisel, mis hoiab automatiseeritud süsteemid turvalisena ja tootlikuna.
