Može li se više hidrauličkih ventila koristiti u seriji? Praktična pravila dizajna za krugove s višesmjernim ventilom

U mnogima hidraulički sustavi , jedan ventil nije dovoljan. Stroj će možda trebati podizati, rotirati, stezati, upravljati, voziti, blokirati, rasteretiti i zaštititi pritisak u isto vrijeme. Prije ili kasnije, dizajner, serviser ili proizvođač opreme postavit će isto pitanje: može više hidrauličkih ventila u seriji? koristiti

Kratak odgovor je: da, ali samo ako je sklop za to dizajniran . Povezivanje ventila u nizu nije samo stvar dodavanja jednog ventila za drugim. U hidrauličkom sustavu svaki ventil stvara gubitak tlaka, mijenja prioritet protoka, utječe na vrijeme odziva i može utjecati na sljedeći ventil nizvodno.

Ako je serijski krug loše dizajniran, stroj se može i dalje kretati, ali može se kretati sporo, zagrijati ulje , izgubiti snagu ili se ponašati drugačije kada dvije funkcije rade zajedno. Zbog toga se serijski spojeni hidraulički ventili moraju provjeriti sa stajališta protoka, tlaka, protutlaka, upravljačke logike i pristupa održavanju.

Što je višesmjerni hidraulički ventil?

A višesmjerni hidraulički ventil je sklop upravljačkog ventila koji se koristi za distribuciju hidrauličkog ulja od pumpe do različitih pokretača, kao što su hidraulički cilindri i hidraulički motori. Ovisno o dizajnu, može uključivati ​​usmjerivače, sigurnosne ventile, nepovratne ventile, ventile za zadržavanje opterećenja, protuudarne ventile, antikavitacijske ventile, proporcionalne upravljačke dijelove ili druge pomoćne funkcije.

Jednostavno rečeno, višesmjerni ventil djeluje poput kontrolora prometa hidrauličkog sustava . Odlučuje koji pokretač dobiva ulje, kamo ide povratno ulje i kako se različite akcije koordiniraju.

Višesmjerni ventili naširoko se koriste jer smanjuju složenost cjevovoda i omogućuju integriranje nekoliko kontrolnih funkcija u jedno tijelo ventila. Za OEM- i i tvrtke za popravke, ovo može uštedjeti prostor za instalaciju i pojednostaviti raspored sustava. Međutim, što više funkcija kontrolira grupa ventila, to krug mora biti pažljivije dizajniran.

Što znači 'Ventili u seriji'?

Kad ljudi kažu 'ventili u seriji', mogu misliti na različite stvari. Ovo je jedan od razloga zašto ova tema često izaziva zabunu.

U hidrauličkom krugu, ventili se mogu smatrati 'u seriji' kada ulje koje napušta jedan ventil ili dio ventila prelazi u drugi ventil prije nego što se vrati u spremnik ili stigne do pokretača. U mobilnoj hidraulici to se može dogoditi na nekoliko načina.

Ključno pitanje nije samo mogu li se ventili spojiti. Bolje pitanje je: što uzvodni ventil mora ostaviti na raspolaganju nizvodnom ventilu?

To uključuje protok, tlak, kapacitet povratnog puta, pilot ulje, odvodni put i prioritet upravljanja.

Može li se više hidrauličkih ventila koristiti u seriji?

Da, više hidrauličkih ventila može se koristiti u seriji, ali dizajn mora odgovarati hidrauličkoj funkciji. Neki serijski spojevi su uobičajeni i sigurni. Drugi stvaraju nestabilnu kontrolu jer dva ventila mogu pokušati kontrolirati istu varijablu u isto vrijeme.

Krug serijskog ventila obično je razuman kada svaki ventil ima drugačiji zadatak. Na primjer, jedan ventil može kontrolirati smjer, drugi ventil može zadržati opterećenje, a drugi ventil može zaštititi krug od prekomjernog tlaka. U ovom slučaju, ventili se ne bore jedni protiv drugih. Oni obavljaju odvojene zadatke unutar istog hidrauličkog sustava.

Serijski krug je obično razuman kada:

• Svaki ventil ima drugačiju funkciju.

• Nizvodni ventil još uvijek prima dovoljno pritiska i protoka.

• Uzvodni ventil ima ispravan put za napajanje ili prijenos.

• Povratno ulje ne stvara pretjerani protutlak.

• Reljefne i sigurnosne postavke raspoređene su ispravnim redoslijedom.

• Kapacitet pumpe je dovoljan za potrebne kombinirane funkcije.

• Razmatraju se pristup održavanju i dijagnoza kvara.

Obično je rizično kada:

• Dva ventila pokušavaju mjeriti isti protok.

• Prvi ventil blokira ili prigušuje ulje potrebno drugom ventilu.

• Izlaz ventila se neispravno koristi kao dovod tlaka.

• Priključci spremnika izloženi su pritisku koji je veći od dozvoljenog.

• Povratni vod je premalen i stvara visok protutlak.

• Stroj zahtijeva istodobne pokrete, ali krug nije dizajniran za dijeljenje protoka.

• Postavke reljefa su u sukobu jedna s drugom.

Najveći problem: Pad tlaka

Svaki hidraulički ventil ima unutarnji otpor. Ulje mora proći kroz otvore, kalemove, utore, povratni ventili , kompenzatori, armature i galerije. Čak i kada je ventil potpuno otvoren, tlak se i dalje gubi na ventilu.

Jedan ventil može stvoriti prihvatljiv pad tlaka. Tri ventila u seriji možda neće.

Pad tlaka je važan jer postaje toplina i smanjuje koristan tlak na aktuatoru. Ako pumpa proizvodi 180 bara, ali ulje gubi 20 bara kroz ograničenja ventila prije nego što stigne do motora, motor ne prima puni korisni tlak. U krugu hidrauličkog motora s velikim momentom taj gubitak može biti razlika između glatkog rada i slabog kretanja pod opterećenjem.

Kod hidrauličkih strojeva, prekomjerni pad tlaka često se pojavljuje kao sporiji cilindri, slabiji motori, toplije ulje i veća potrošnja goriva ili energije.

Praktični znakovi prekomjernog pada tlaka

Prioritet toka: Tko prvi dobiva naftu?

U serijskom krugu, ventil uzvodno obično ima prioritet jer ulje prvo stiže do njega. Ako uzvodni dio potpuno radi, nizvodni dio može primati manji protok ili ga uopće neće imati, ovisno o dizajnu ventila.

To je prihvatljivo u nekim strojevima. Na primjer, jednostavan poljoprivredni alat možda neće zahtijevati dvije radnje u isto vrijeme. Ali u opremi koja zahtijeva koordinirano kretanje, loš prioritet protoka postaje ozbiljan problem.

Razmotrite stroj u stilu bagera. Ako grana, ruka, žlica, njihanje i kretanje trebaju glatku koordinaciju, jednostavan raspored serijskih ventila možda neće pružiti potrebnu kontrolu. Sustavu su možda potrebni ventili osjetljivi na opterećenje, ventili za dijeljenje protoka, prioritetni ventili ili proporcionalna kontrola.

Za jeftinu opremu, osnovni sekcijski ventil može biti dovoljan. Za strojeve koji zahtijevaju preciznu višenamjensku kontrolu, arhitektura ventila je važnija od jednostavnog dodavanja više dijelova ventila.

Postavke pritiska ne smiju se međusobno sukobljavati

Hidraulički ventili često uključuju funkcije kontrole tlaka. Ventili za rasterećenje , sekvencijski ventili, redukcijski ventili, protutežni ventili, kočni ventili i ventili za rasterećenje utječu na tlak.

Kada su ti ventili spojeni u seriju, njihove postavke tlaka moraju se pažljivo rasporediti.

Zbog toga se konstrukcija serijskog ventila ne bi trebala oslanjati samo na nominalne vrijednosti tlaka. Inženjeri moraju provjeriti stvarni radni tlak, povratni tlak, pilot tlak i pad tlaka pod opterećenjem.

Metode upravljanja: ručne, električne, hidraulične i proporcionalne

Serijski krugovi postaju kompliciraniji kada se miješaju različite metode upravljanja.

Ručnim ventilom može se upravljati ručno. An električni upravljani ventil ovisi o naponu, struji, sili solenoida i logici signala. Hidraulički upravljani ventil ovisi o upravljačkom tlaku. Proporcionalni ventil ovisi o točnosti upravljačkog signala i čistoći ulja.

Ako su ovi ventili postavljeni u jedan krug bez jasne logike, operater može osjetiti odgođeni odgovor, neravnomjernu brzinu ili nestabilno kretanje.

U pravim strojevima, problem često nije samo tijelo ventila. To je tajming.

Na primjer, a solenoidni ventil može se brzo pomaknuti, ali nizvodni hidraulički upravljani ventil možda se neće otvoriti dok se ne izgradi upravljački tlak. Protutežni ventil može pravilno držati teret, ali ako povratni povratni tlak poraste jer drugi ventil radi, teret se može neravnomjerno spustiti. Proporcionalni ventil može glatko mjeriti protok u radionici, ali na stroju može postati nestabilan ako mu gornji ventil uskrati protok.

Kada serijski ventilski krugovi imaju smisla

Serijski spojeni hidraulički ventili korisni su kada svaki ventil ima jasnu ulogu. Ispod su uobičajene situacije u kojima dizajn serije može biti razuman.

1. Usmjereni ventil plus ventil za zadržavanje opterećenja

Upravljački ventil može upravljati kretanje cilindra , dok kontrolni ventil ili protutežni ventil zadržava opterećenje. To je uobičajeno u opremi za dizanje, potporama, dizalicama i okomitim cilindrima.

2. Usmjereni ventil plus kočni ventil

Hidraulički motori koji se koriste u vitlima, pogonima ili sustavima zakretanja često zahtijevaju kontrolu kočnica. Smjerni ventil kontrolira smjer ulja, dok kočni ventil ili balansni ventil upravlja kontrolom opterećenja i sprječava nenamjerno kretanje.

3. Višesmjerni ventil s Power-Beyond izlazom

Navlaka za napajanje ili priključak za prijenos omogućuje stlačenom ulju da napaja drugi ventil nizvodno. To je uobičajeno kod traktora, utovarivača i mobilnih hidrauličkih sustava. Međutim, otvor spremnika ne smije se koristiti kao izlaz tlaka osim ako je ventil za to dizajniran.

4. Kombinacija kontrole tlaka i protoka

Neki ispitni stolovi ili industrijski strojevi trebaju oboje kontrola tlaka i kontrola protoka. U tom se slučaju dva ventila mogu koristiti zajedno, ali njihova namjena upravljanja mora biti odvojena. Jedan ventil može postaviti maksimalni tlak, dok drugi mjeri protok.

5. Pomoćne funkcije na jednostavnim strojevima

Za jednostavnu opremu koja ne zahtijeva istovremeni rad, serijski spoj može smanjiti troškove i pojednostaviti raspored.

Kada biste trebali izbjegavati ventile u seriji

Serijski sklopovi nisu uvijek najbolji izbor. U nekim su slučajevima bolji paralelni krugovi, blokovi razdjelnika, sustavi osjetljivi na opterećenje ili prilagođene skupine ventila.

Glavna poenta je jednostavna: raspored ventila treba pratiti funkciju stroja, a ne samo pogodnost cjevovoda.

Kontrolni popis za odabir serijski spojenih hidrauličkih ventila

Prije korištenja višestrukih hidrauličkih ventila u seriji, provjerite sljedeće točke.

Koju vrstu hidrauličkog ventila kupci trebaju odabrati?

Za proizvođače opreme i tvrtke za popravke, najbolji izbor ventila ovisi o zahtjevima upravljanja stroja.

Ako birate ventil za građevinske strojeve, poljoprivredne strojeve, specijalna vozila ili industrijsku opremu, također možete pregledati naše rješenja hidrauličkog upravljačkog ventila za više mogućnosti proizvoda.

Uobičajene pogreške u projektiranju serijskih hidrauličkih ventila

Pogreška 1: Korištenje otvora spremnika kao izlaza pod pritiskom

Ovo je jedna od najopasnijih grešaka. Mnogi ventili imaju otvore spremnika dizajnirane samo za povratno ulje. Ako je priključak spremnika pod tlakom za napajanje drugog ventila, tijelo ventila ili brtve mogu se oštetiti. Upotrijebite odgovarajući priključak za napajanje ako je potreban nizvodni dovod tlaka.

Pogreška 2: Ignoriranje povratnog povratnog pritiska

Povratni tlak može utjecati ispusni tlak kućišta motora , kretanje cilindra, ponašanje protutežnog ventila i vijek trajanja brtve. U nekim sustavima problem nije tlačni vod nego povratni vod.

Pogreška 3: Postavljanje svih sigurnosnih ventila nasumično

Ako nekoliko ventila ima funkcije rasterećenja, obično će se prvi otvoriti najniža postavka. Ovo može učiniti još jedan sigurnosni ventil besmislenim. Postavke reljefa treba planirati, a ne nagađati.

Pogreška 4: predimenzioniranje ili premalost ventila

Ventil koji je premalen stvara gubitak tlaka i toplinu. Ventil koji je prevelik može smanjiti osjetljivost upravljanja, posebno pri niskom protoku. Veličina ventila treba odgovarati radnom protoku, a ne samo veličini navoja priključka.

Pogreška 5: Zaboravljanje simultanog rada

Krug može dobro raditi kada se testira samo jedna funkcija. Ali kada dvije ili tri funkcije rade zajedno, protok možda neće biti dovoljan. Uvijek testirajte stroj u stvarnim radnim uvjetima.

Praktičan primjer

Zamislite mali poljoprivredni stroj koji ga koristi zupčasta pumpa za pokretanje tri funkcije: podizanje, pomoćno upravljanje i hidraulički motor.

Ako prvi dio ventila kontrolira podizanje i koristi većinu protoka crpke, motor nizvodno može usporiti ili se zaustaviti kada se pokrene podizanje. Ako povratni vod motora prolazi kroz drugi restrikcijski ventil, povratni tlak može porasti. Ako je postavka rasterećenja na ulaznom ventilu niža od tlaka potrebnog motoru, motor nikada neće postići puni moment.

Vlasnik stroja može misliti da je hidraulički motor slab. U stvarnosti, motor bi mogao biti u redu. Pravi problem je da krug ventila ne ostavlja dovoljno tlaka i protoka za nizvodnu funkciju.

Zbog toga bi kod hidrauličkog rješavanja problema uvijek trebalo mjeriti tlak i protok na različitim točkama u krugu, a ne samo zamijeniti komponente.

Savjeti za održavanje serijskih ventilskih sustava

Sustavi serijskih ventila trebaju pažljivije održavanje jer problem s jednim ventilom može utjecati na cijeli krug.

• Redovito provjeravajte čistoću ulja.

• Zamijenite filtre prije nego što začepljenje uzrokuje gubitak protoka.

• Provjerite zapinjanje ventila ili zakašnjelo vraćanje.

• Provjerite postavke sigurnosnog ventila nakon popravka.

• Izmjerite tlak prije i iza sumnjivih točaka ograničenja.

• Pripazite na nenormalno porast temperature ulja.

• Pregledajte povratne vodove i filtre spremnika.

• Potvrdite napon solenoida i stanje konektora.

• Držite naljepnice ventila i oznake crijeva jasnima.

• Zabilježite očitanja tlaka nakon puštanja u pogon.

Čist i dobro označen hidraulički sustav puno je lakše dijagnosticirati nego sustav u kojem svaki crijevo i ventil izgledaju isto.

Zaključak

Više hidrauličkih ventila može se koristiti u nizu, ali krug mora biti dizajniran s jasnom svrhom. Serijski spoj može uštedjeti prostor, smanjiti cjevovode i omogućiti zajednički rad nekoliko kontrolnih funkcija. Ali također može uzrokovati pad tlaka, toplinu, nestabilnu kontrolu, protutlak i teško rješavanje problema.

Za jednostavne strojeve, serijski spojeni ventili mogu biti praktični i isplativi. Za strojeve koji zahtijevaju glatke kombinirane pokrete, kontrolu velikog opterećenja ili visoku učinkovitost, inženjeri bi trebali razmotriti dodatne ventile, sustave osjetljive na opterećenje, ventile za dijeljenje protoka ili prilagođena rješenja razdjelnika.

Prije odabira rasporeda ventila nemojte samo pitati mogu li se ventili spojiti. Pitajte ima li nizvodni aktuator još uvijek potrebnu stabilnost tlaka, protoka i upravljanja.

Za OEM kupce, distributere i timove za popravak opreme, Blince Hydraulic može pomoći pri odabiru odgovarajućih hidrauličkih upravljačkih ventila, višesmjernih ventila, hidrauličkih motora, pumpi i povezanih hidrauličkih komponenti na temelju radnog tlaka, zahtjeva za protokom, tipa aktuatora i primjene stroja.

FAQ

1. Mogu li se hidraulički upravljački ventili spojiti u seriju?

Da. Hidraulički usmjereni regulacijski ventili mogu se spojiti u seriju ako uzvodni ventil ima ispravan dizajn izlaza, kao što je priključak za napajanje, a nizvodni ventil prima dovoljan tlak i protok.

2. Je li potreban power-beyond priključak?

U mnogim mobilnim hidrauličkim sustavima, da. Priključak za napajanje omogućuje ulju pod tlakom sigurno napajanje drugog ventila. Normalni priključak spremnika ne bi se trebao koristiti kao dovod tlaka osim ako to proizvođač ventila jasno ne dopušta.

3. Što se događa ako se previše ventila spoji u seriju?

Sustav može patiti od pada tlaka, sporog odziva, zagrijavanja ulja, slabog izlaza pokretača i teškog rješavanja problema. Pumpa također može raditi više nego što je potrebno.

4. Mogu li se dva sigurnosna ventila koristiti u seriji?

Mogu, ali njihove postavke moraju biti pažljivo uređene. Obično se prva otvara donja postavka, tako da nasumične postavke sigurnosnog ventila mogu dovesti do neispravnog ponašanja sustava.

5. Zašto nizvodni ventil nema snage?

Mogući razlozi uključuju nedovoljan protok crpke, pretjerani pad tlaka, ograničenje uzvodnog ventila, pogrešan priključak napajanja, nisku postavku rasterećenja ili visok povratni povratni tlak.

6. Jesu li serijski hidraulički ventili prikladni za bagere?

Osnovna serijska kontrola obično nije dovoljna za moderne bagere jer zahtijevaju glatke kombinirane pokrete. Bageri često trebaju naprednije sustave dijeljenja protoka, senzore opterećenja ili posebno dizajnirane višesmjerne ventilske sustave.

7. Mogu li se ručni i električni ventili koristiti zajedno?

Da. Međutim, logika upravljanja mora biti jasna. Miješajući ručni, električni, hidraulički pilot i proporcionalni ventili mogu uzrokovati odgođenu reakciju ili nestabilan rad ako krug nije pravilno dizajniran.

8. Kako mogu smanjiti pad tlaka u krugu ventila?

Odaberite ventil s prikladnim nazivnim protokom, koristite odgovarajuće veličine crijeva i priključka, izbjegavajte nepotrebna ograničenja, održavajte ulje čistim i provjeravajte gubitak tlaka pri stvarnom radnom protoku.

9. Je li krug serijskog ventila jeftiniji?

Može smanjiti troškove cjevovoda i komponenti u jednostavnim sustavima. Međutim, ako krug uzrokuje toplinu, slabo kretanje ili često održavanje, dugoročni trošak može biti veći.

10. Kako odabrati višesmjerni ventil za svoj stroj?

Započnite s protokom pumpe, radnim tlakom, vrstom pokretača, brojem funkcija, potrebama za istodobnim radom, metodom upravljanja, prostorom za ugradnju i sigurnosnim zahtjevima. Zatim prema tome odaberite strukturu ventila, vrstu kalema, postavku rasterećenja i pomoćne funkcije.

Tel: +86 189 6887 7545

Email: sales16@blince.com

Web stranica: https://www.blince.com/

Odricanje

Sadržaj ove stranice je samo u informativne svrhe. Blince Hydraulic ne daje nikakva jamstva, izričita ili implicitna, u pogledu točnosti, potpunosti ili valjanosti informacija. Ne treba zaključiti da će dobavljač ili proizvođač treće strane osigurati parametre izvedbe, geometrijske tolerancije, specifične karakteristike dizajna, kvalitetu materijala, vrstu ili izradu putem mreže Blince Hydraulic. Odgovornost kupca je identificirati specifične zahtjeve za ove odjeljke. Molimo kontaktirajte nas za više informacija.

Blince Hydraulic Team

Blince Hydraulic je profesionalni proizvođač hidrauličkih komponenti i pružatelj rješenja. Fokusirani smo na projektiranje i proizvodnju visokih performansi hidrauličke pumpe, hidraulički motori, usmjereni regulacijski ventili, višesmjerni ventili i prilagođeni hidrauličke pogonske jedinice za mobilne strojeve, industrijsku opremu, poljoprivredne strojeve i druge primjene.

S godinama iskustva u proizvodnji i izvozu, služimo kupcima u mnogim zemljama i regijama. Naši proizvodi se proizvode pod strogim sustavima kontrole kvalitete i naširoko su priznati zbog svoje pouzdanosti, učinkovitosti i dugog vijeka trajanja.

Bilo da se radi o standardnim proizvodima ili prilagođenim hidrauličkim rješenjima, možemo brzo odgovoriti i podržati vaše projekte od odabira do isporuke.

Da biste saznali više, posjetite našu web stranicu: www.blince.com