A hidraulikus kormányegységek – gyakran hidraulikus kormányzásvezérlő egységeknek, hidrosztatikus kormányegységeknek vagy orbitális kormányegységeknek (Orbitrol-típus) nevezik – a hidraulikus kormányrendszer 'parancsközpontját'. A kormánykerék kis bemenetét pontosan mért olajárammá alakítják, amely egy kormányhengert mozgat, így a nehéz gépek terhelés alatt is könnyen kormányozhatók. Ez különösen fontos a traktorok, betakarítógépek, rakodógépek, targoncák és speciális járművek esetében, amelyek hosszú műszakban dolgoznak az orosz nyelvű eurázsiai piacokon és a spanyol nyelvű Belt & Road projektrégiókban, ahol a megbízhatóság, a szervizelhetőség és a szivattyúk megfelelő illesztése gyakran meghatározza a teljes működési költséget.
Sok vásárlót és mérnököt megzavar, hogy a kormányegységeket két egymást átfedő módon írják le: középső típus (nyitott központ, zárt középpont, terhelésérzékelés) és visszacsatolási viselkedés (reakció és nem reakció). A Danfoss – a hidraulikus kormányberendezések vezető gyártója – kifejezetten felsorolja a gyakori változatokat, mint például a nyitott központú nem-reakció, a nyitott középső reakció, a zárt középpontos nem-reakció és a terhelésérzékelő (LS). Ez az útmutató minden típust definíciókkal, működési elvekkel, előnyeivel/hátrányaival és tipikus alkalmazásokkal ismerteti, miközben a terminológiát összehangolja a beszállítói kategóriák elnevezésével és az St.Z hidraulikus kategória-előállításokkal, például az Unilicce B sorozat hidraulikus kategóriájával. kormányvezérlő egységek.
A hidraulikus kormánymű alapjai és a kulcsszókincs
Egy tipikus hidrosztatikus kormányegység egy forgó vezérlőszelepet (orsó/hüvelyes szelep torziós elemmel) és egy forgó adagolóelemet (gyakran gerotor/forgó mérő) kombinál. Amikor elfordítja a kormánykereket, a szelepek arányosan mérik az áramlást, és az olajat a bal vagy a jobb hengernyílásba irányítják; amikor megáll, az egység visszatér semleges helyzetbe, és a konfigurációtól függően megtartja vagy szabályozza az áramlást. A Danfoss szakirodalma ezeket az egységeket 'hidrosztatikus kormányegységként' írja le, amelyek többféle változatban kínálják a különböző hidraulikus körökhöz és kormányzási viselkedésekhez.
A kapcsolási rajzokon és a kormánymű házán ezek a portok azok, amelyeket a leggyakrabban láthat:
P (Nyomás / Szivattyú) : ellátás szivattyúból vagy prioritási szelepből
T (Tank / Return) : visszatérés a tartályhoz
L és R (bal/jobb munkaport) : a kormányhenger kamráihoz (néha A/B jelzéssel)
LS (Load Sensing) : jelport az LS rendszerekben (csak az LS kormányegységeken található)
Számos kormányegység-család beépített szelepfunkciókkal is rendelhető – például nyomáscsökkentő, lökés-/szívószelepek a munkanyílásoknál és visszacsapó/visszacsapó szelepek – a típustól és a konfigurációtól függően. A Danfoss tudomásul veszi az opcionális portcsatlakozási szabványokat (ISO/SAE/DIN) és az integrált szelepfunkciókat számos típusban, ami fontos az exportáló gépek és a határokon átnyúló pótalkatrészek beszerzése szempontjából.
Az alábbiakban egy egyszerűsített 'mentális modell' diagram látható, hogy miben különböznek a központ típusai a semlegesben:
NYITOTT KÖZPONT (semleges): P -----> T (folyamatos áramlási út nyitva) L/R: jellemzően megtartva/blokkolva (a reakciótervezéstől függően) ZÁRT KÖZPONT (semleges): P X (blokkolva / nincs átáramlás) L/R blokkolva: jellemzően kezelve (SELOADNS) (semleges): P: prioritás/LS szivattyúlogikán keresztül táplálva LS -----> T (LS jel légtelenítése üresben)
Ez a semleges viselkedés az alapja annak, hogy a szivattyú-illesztés megkérdőjelezhetetlen: a nyitott központ folyamatos áramlást vár el egy rögzített szivattyútól, míg a zárt központ/LS-t változó szállításra vagy prioritás-vezérelt szállításra tervezték.
Nyitott középső kormányegységek és nyitott középső kormányrendszerek
Definíció és a rendszer szándéka
A nyitott középső kormányegység nyitott csatlakozással rendelkezik a szivattyú és a tartály között semleges helyzetben, és olyan nyitott középső kormányrendszerekben használják, amelyek jellemzően fix lökettérfogatú szivattyút használnak. A Danfoss ezt közvetlenül kijelenti: a nyitott középső kormányegységek nyitott szivattyú-tartály csatlakozással rendelkeznek semleges helyzetben, a nyitott központú rendszerek pedig fix lökettérfogatú szivattyúkat használnak.
A Hydromot hasonló megfogalmazást használ: 'Open Center' azt jelenti, hogy az egységet nyitott rendszerekhez tervezték, és üresben nyitott kapcsolat van a szivattyú és a tartály között.
Működési elv
Semleges állásban a szivattyú áramlása a kormányegységen keresztül visszamegy a tartályba, így a rendszernyomás viszonylag alacsonyan marad. Amikor a kezelő elfordítja a kormánykereket, a forgószelep méri és balra vagy jobbra irányítja az áramlást, mozgatja a hengert és forgatja a kerekeket. Ez az architektúra azonnali kormányreakciót biztosít, amint a kerék forog, és a Danfoss az 'azonnali reakciót' hangsúlyozza a nyitott középső kormányberendezésekkel rendelkező nyitott kormányrendszerek jellemzőjeként.
Előnyök
A nyitott középső kormányzást gyakran a robusztusság és az egyszerű karbantartás érdekében választják:
Egyszerűbb áramkör-integráció fix lökettérfogatú szivattyúkkal (kevesebb vezérlőelem, mint az LS/zárt központ).
Bizonyítottan alkalmas traktorokhoz, betakarítógépekhez, targoncákhoz, vállalkozói gépekhez és speciális járművekhez nyitott kormányrendszerben.
Széles körű kereskedelmi elérhetőség a gyakori 'BE/VAGY' változatokban (nyílt középső nem reakció / nyitott középső reakció).
Hátrányok
Az alapvető kompromisszum az energia és a hő:
Egy rögzített szivattyú folyamatosan szállítja az áramlást; semleges helyzetben ez az áramlás a hasznos munka elvégzése helyett visszatér a tartályba, ami növeli az üzemanyag-fogyasztást és a hőterhelést hosszú munkaciklusok alatt. (Ez a 'a szivattyú és a tartály közötti nyitott kapcsolat' velejárója a semleges helyzetben.)
A többfunkciós gépekben a nyitott középső kormányzás prioritáskezelés nélkül kevésbé hatékony, mint a szivattyúk áramkörök közötti megosztására tervezett LS architektúrák.
Tipikus alkalmazások
A nyitott középső kormányegységek továbbra is gyakoriak a fix lökettérfogatú szivattyúk köré épített gépekben és a költségérzékeny konfigurációkban: régebbi traktorok, alapvető mezőgazdasági gépek, targoncák és egyszerű vállalkozói járművek. A Danfoss traktorokat, betakarítógépeket, villástargoncákat és vállalkozói/speciális járműveket sorol fel a kormányegység-családokhoz, amelyeket nyitott központú változatokban kínálnak.
Zárt középső kormányegységek és zárt középső kormányrendszerek
Definíció és a rendszer szándéka
A zárt középső kormányegység blokkolva van a P (szivattyú) nyílásnál üresben, és a zárt középső kormányrendszerek változó olajáramlást igényelnek (azaz változó szállítást/vezérelt betáplálást a folyamatos nyitott visszafolyású áramlás helyett). A Danfoss pontosan így írja le a zárt középső kormányegységeket: a P üresben blokkolva van, és változó olajáramlásra van szükség. 5
Ez a definíció a legfontosabb kompatibilitási szabály az egész témakörben: a zárt központú egységek nem egyszerűen 'egy másik címke' – más szivattyú/ellátási stratégiát feltételeznek, mint a nyitott központ.
Működési elv
Üresben a kormányegység megakadályozza az átáramlást a szivattyú nyílásánál (P blokkolva van), így az áramlási igény nulla közelébe esik. Kormányzáskor az egység méri és irányítja az olajat balra vagy jobbra a kormányráfordítás arányában, és a szivattyú/kompenzációs elrendezés csak annyit szolgáltat, amennyi a kormányzáshoz szükséges.
Előnyök
A hatékonyság és a hőszabályozás érdekében gyakran a zárt középső kormányzást választják:
Csökkentett semleges/üresjárati áramlási veszteségek, mivel a P blokkolva van a nullajáratban (kevésbé állandó visszakeringetés a tartályba, mint a nyitott központ).
Jobb összehangolás a modern gépek hidraulikus tervezésében megszokott változó szállítási stratégiákkal (különösen, ha több áramkör osztozik egy szivattyún a kompenzációs logika révén).
Hátrányok
A kompromisszum a rendszer kifinomultsága és a helyes egyeztetés költsége:
Kompatibilis ellátási stratégiát ('változó olajáramlást') igényel – általában nyomáskompenzált vagy áramlás- és nyomáskompenzált szivattyút vagy ezzel egyenértékű, szabályozott betáplálási elrendezést.
A zárt középső kormányegység és a nyitott középső, rögzített szivattyúkör helytelen összeillesztése instabil kormányzási teljesítményt vagy túlzott hő/nyomás viselkedést okozhat, mivel az egységet úgy tervezték, hogy blokkolja a P üres állásban.
Tipikus alkalmazások
A zárt központú kormányegységeket a modern berendezés-architektúrákban használják, ahol a kormányzás egy ellenőrzött hidraulikus 'ökoszisztéma' része, gyakran magasabb elvárások mellett a hatékonyság és a termikus stabilitás tekintetében. A Danfoss zárt központú változatokat is tartalmaz a kormányegységek elérhetőségi listáján, a nyitott középső és LS konfigurációk mellett.
Terhelésérzékelős kormányegységek és LS prioritású kormányáramkörök
Definíció és mi teszi egyedivé az LS-t
A terhelésérzékelős kormányegység tartalmaz egy extra LS (load Sensing) csatlakozást, amely terhelési nyomásjelet továbbít a kormányegységtől egy elsőbbségi szelephez és/vagy egy LS szivattyúhoz. A Danfoss elmagyarázza, hogy az LS kormányegységek rendelkeznek ezzel az extra LS-porttal; az LS jel vezérli az olajáramlást az elsőbbségi szeleptől és/vagy az LS szivattyútól a kormány egységhez, és az LS csatlakozás nyitva van a tartály felé, amikor a kormányegység üresben van.
A Hydromot egyértelműen összefoglalja a rendszerszintű koncepciót: az LS kormányegységekben a kormányrendszer és a működő hidraulika egy közös szivattyúval látható el, és egy prioritási szelep gondoskodik arról, hogy a kormányzás elsőbbséget élvezzen.
Működési elv
Egy tipikus LS-kormánykörben a kormányegység a kormányzási igényekkel arányos LS-jelet küld. Ez a jel eltolja az elsőbbségi szelepet (vagy parancsot ad egy LS-szivattyúnak), így a kormányzás először kapja meg a garantált áramlást; a többletáramlás elérhetővé válik más körök számára (munkagépek, gémek, segédfunkciók). Az Eaton/Char-Lynn szakirodalom kiemeli ennek az architektúrának a legfontosabb előnyeit: csak a kormányzási manőver által megkívánt áramlás jut a kormányzáshoz, a fel nem használt áramlás elérhető a segédkörök számára, és a kormánykör fenntartja az áramlás/nyomás prioritást.
A Danfoss megkülönbözteti a terhelésérzékelő statikus és a terhelésérzékelő dinamikus kormányrendszereket is. A Danfoss definíciója szerint a dinamikus LS rendszereknek állandó áramlása van az LS-csatlakozásban a kormányegység felé még akkor is, ha a kormányegység üresben van, míg a statikus rendszerekben nem (ez a különbségtétel a megfelelő elsőbbségi szeleptípus kiválasztásakor számít).
Előnyök
Az LS kormányzást széles körben használják a fejlett mobil hidraulikában, mert javítja a kormányzás biztonságát és hatékonyságát:
A kormányzás prioritása az LS jel és a prioritási szelep logikáján keresztül kerül beépítésre az áramkörbe.
Javult a gép általános hatékonysága, mivel a fel nem használt áramlást a segédáramkörökhöz rendelik, ahelyett, hogy a tehermentesítőn keresztül vezetnék vagy értelmetlenül visszavezetnék a tartályba.
Erősen illeszkedik a többfunkciós gépekhez és a korszerűsítési projektekhez, ahol egyetlen szivattyúnak kell támogatnia a kormányzást és a munkaeszközöket.
Hátrányok
Az LS teljesítménye a rendszer helyes kialakításától függ:
Több vízvezeték és több alkatrész (LS vezeték, elsőbbségi szelepméretezés/illesztés, helyes vezérlőnyomás-stratégia). Az Eaton kifejezetten megjegyzi, hogy a kormányzásvezérlő egységet és az elsőbbségi szelepet össze kell hangolni a kívánt kormányzási sebesség és stabilitás eléréséhez.
A statikus vs. dinamikus LS választások helytelenül alkalmazhatók, ha a telepítő nem óvatos, ami instabil jelekhez vagy lassú válaszadáshoz vezethet.
Tipikus alkalmazások
Az LS kormányzás elterjedt a modern traktorokban, betakarítógépekben és vállalkozói gépekben, ahol a kormányzásnak megbízhatónak kell maradnia, még akkor is, ha más hidraulikus funkciók működnek. A Danfoss kormánymű-családok LS-változatokat tartalmaznak, az Eaton/Char-Lynn pedig az LS-kormányzást írja le a megosztott szivattyúk és prioritási körök összefüggésében.
Reakciós és nem reakciós kormányegységek, és mit is jelent a 'visszacsatolás' valójában
Meghatározások
A reagáló kormányegységek a külső kerékerőket visszaadják a kormánykeréknek: a Danfoss úgy definiálja a reakciót, mint 'a kormányzott kerekekre ható külső erők a kormánykerék megfelelő mozgását eredményezik, amikor a vezető nem kormányoz.'
A nem reagáló kormányegységek blokkolják ezt a viselkedést: A Danfoss úgy határozza meg a nem reagálást, mint a kormánykerék megfelelő mozgásának hiányát, amikor a vezető nem kormányoz. A Hydromot ezt az elképzelést a 'Non Load Reaction' kifejezéshez igazítja, kijelentve, hogy a kerekekre ható külső erők nem váltanak ki forgó mozgást a kormányon, amikor a kormányegység üresben van.
Mi változik az egységen belül
A reakció és a nem-reakció nem csak 'érzés'; megváltoztatja a kerék által kiváltott nyomás és elmozdulás kezelését a munkanyílásokban. A reakciókialakításoknál a kerékerők a belső utakon visszavezethetik az olajat, ami elforgatja a kormánykereket (útérzet / visszarúgás). A nem reagáló kiviteleknél a kormányegység úgy van beállítva, hogy megakadályozza, hogy a kerékerők visszahajtsák a kormánykereket üres állásban, javítva ezzel a kezelő kényelmét és stabilitását ütközési terhelések során.
Egy egyszerűsített fogalmi diagram:
Reakció típusa: Hengernyomás változás -> belső visszacsatolás -> kormánykerék mozog
Nem reagáló típus: A hengernyílások szigetelve/kezelt -> A kormánykerék NEM mozdul
Előnyök és hátrányok
A reakciókormányzás informatív visszajelzést ad, de fárasztó lehet; a nem reagálás javítja a kényelmet, de csökkenti a tapintható információkat.
A mérnökök számára a legfontosabb, hogy a biztonság, a kezelői elvárások és a 'visszarúgás' mértéke alapján válasszanak a gépkategóriához. A Danfoss termékek elérhetőségi listái az ugyanazon kormányegység-családon belüli reakció- és reakciólehetőségeket egyaránt tartalmazzák, jelezve, hogy ez egy szándékos tervezési választás, nem pedig egy szűk körű funkció. 1
Tipikus alkalmazások
A reagáló kormányzást gyakran előnyben részesítik, ha a kezelői visszajelzések javítják az irányíthatóságot egyenetlen terepen vagy megerőltető manőverezés során (pl. egyes mezőgazdasági és terepjáró alkalmazások).
A nem reagáló kormányzást széles körben alkalmazzák ott, ahol a kényelem és a csökkentett visszarúgás a prioritás (sok nehézgépnél gyakori), és kifejezetten az egyik leggyakoribb változat a nyitott középső, zárt középső és LS konfigurációkban.
Praktikus kiválasztási ellenőrző lista
Kezdje a szivattyú és a gép architektúrájával, majd finomítsa:
Erősítse meg a hidraulikus központ követelményét: nyitott középpont vs. zárt középpont vs LS. 5
Döntse el a visszacsatolási viselkedést: reakció vagy nem reakció a kezelő preferenciái és a gépkörnyezet alapján. 4
Adja meg a portokat és szabványokat: Az ISO/SAE/DIN port opciók befolyásolhatják a helyszíni szervizelhetőséget és a tömlőszerelvényeket az exportprojektekben. 1
Szükség szerint válassza ki az integrált szelepfunkciókat (leeresztő, lökés-/szívószelepek, visszacsapó szelepek), különösen erős ütközések és biztonság esetén. 3
Ellenőrizze a kerekes földmunkagépekre vonatkozó vonatkozó kormányzásbiztonsági követelményeket: Az ISO 5010:2019 meghatározza a kormányrendszer tesztjeit és teljesítménykritériumait a kerekes, ráhajtott földmunkagépekre, és lefedi a vezérlési és haladási funkciókkal kapcsolatos veszélyeket.
GYIK
Melyik a legjobb hidraulikus kormánymű típusa gépparkokhoz az orosz nyelvű Eurázsiában?
Sok régi traktornál és egyszerű haszongépnél továbbra is általános a nyitott középső kormányzás, mivel illeszkedik a fix lökettérfogatú szivattyúkhoz, és üresben nyitott szivattyú-tartály kapcsolatot használ.
Azoknál az újabb gépeknél, amelyek a kormányzás és a munkafunkciók között megosztják a szivattyút, gyakran a terhelésérzékelős kormányzást részesítik előnyben, mivel az elsőbbségi szelep biztosítja a kormányzás elsőbbségét, miközben a fel nem használt áramlást a segédáramkörökhöz rendeli.
Hogyan magyarázzam el a spanyol nyelvű piacokon a 'nyílt középső kormányzást' és a 'zárt középső kormányzást' egyszerűen az ügyfeleknek?
A gyártó definícióival összhangban lévő gyakorlati magyarázat: a nyitott központ azt jelenti, hogy a kör lehetővé teszi a szivattyú visszaáramlását a tartályba üresben, míg a zárt középső azt jelenti, hogy a betáplálás (P) le van tiltva üresben, és a rendszer változó olajáramlást igényel.
Ez a megfogalmazás gyakran könnyebb a kétnyelvű értékesítési csapatok számára, mivel nem a belső szelepgeometriára, hanem arra összpontosít, hogy mi történik egyenesen haladva.
Mikor válasszon egy projekt reakciókormányzást vagy nem reakciókormányzást durva területeken (bányászat, erdészet, útépítés)?
Ha a kezelő számára fontos az 'útérzet' előnye, és a kormánykerék bizonyos mozgása a külső kerékerők miatt elfogadható, a reakciókormányzás ezt a viselkedést biztosítja.
Ha a kényelem, a csökkentett visszarúgás és a kormányzás stabilitása fontosabb – ez gyakori a nehéz munkaciklusokban –, akkor a nem reagáló kormányzás megakadályozza, hogy a kerékerő forgatja a kormánykereket, amikor a vezető nem kormányoz.
Mit jelent a 'terhelésérzékelős kormányzás' egy mondatban a helyi keresőoptimalizálás számára Latin-Amerikában és Eurázsiában?
Ez azt jelenti, hogy a kormányegység rendelkezik egy LS jelporttal, amely terhelési nyomásjelet küld egy elsőbbségi szelepnek és/vagy LS szivattyúnak, így a kormányzás először megkapja a szükséges áramlást, és a fel nem használt áramlás más hidraulikát szolgálhat.
Hogyan illeszkednek ezekbe a kategóriákba a Blince BZZ sorozatú kormányvezérlő egységek?
A Blince a BZZ sorozatú hidraulikus kormányvezérlő egységeit a hidraulikus kormányvezérlő egység (SCU) kategóriában forgalmazza, és alacsony fordulatszámú, nagy teherbírású járművekhez írja le őket alacsony vezérlőnyomatékkal és terheléstől független válaszlépésekkel.
A specifikációk vagy a tartalmi oldalak összeállításakor a termék elnevezését általában a gyártó által megadott definíciók szerinti megfelelő áramkörtípus terminológiával (nyitott központ / zárt központ / LS, reakció / nem reakció) párosítja, hogy elkerülje a helytelen alkalmazást.
