Irányított vezérlőszelep útmutató: Hidraulikus rendszerek típusai, kiválasztása és alkalmazásai

Az irányszabályozó szelep bármely hidraulikus kör kormánykereke. Ez dönti el, hova kerül a nyomás alatt lévő olaj, melyik henger nyúlik ki, melyik motor forog, és milyen gyorsan történik. Ha a hidraulikus tápegység biztosítja az áramlást, de a szelep alulméretezett, helytelenül van felszerelve vagy szennyezett, akkor az egész gép veszít pontosságából és üzemidejéből. Ez az útmutató elmagyarázza, hogyan válasszuk ki a megfelelő irányított szabályozószelepet a berendezéshez, milyen specifikációk számítanak valójában, és hogyan kerülhetjük el a leggyakoribb hibákat.

Ha ezt a témát egy szélesebb hidraulikus erőforrás-projekt részeként kutatja, a mi lehetőségeket fedezhet fel fő webhely a komplett hidraulikus tápegységekhez és szeleptartozékokhoz.

Mi is pontosan az irányított vezérlőszelep?

Az irányított szabályozó szelep egy mechanikus vagy elektromechanikus eszköz, amely megváltoztatja a hidraulikafolyadék útját azáltal, hogy eltol egy belső elemet, amelyet orsónak vagy szelepnek neveznek. Hidraulikus rendszerben a szivattyú áramlást generál, de nem tudja eldönteni, hogy melyik hajtómű mozogjon. Az irányított vezérlőszelep átveszi ezt a szerepet azáltal, hogy kiválasztott portokat egy adott konfigurációban csatlakoztat.

A legtöbb szabványos szelep két-négy portot kínál, és az orsójuk két vagy három pozícióba állítható. Kétállású szelep használható egy egyszerű hengerhez, amely kinyúlik és visszahúzódik. A háromállású szelepnek általában van egy középső helyzete, ahol az összes nyílás blokkolva van, vagy ahol a szivattyú visszakerül a tartályba. A semleges vagy középső állapotot gyakran középfunkciónak jelölik, és ez közvetlenül befolyásolja a rendszer viselkedését, amikor a szelep nincs működtetve.

Az irányított vezérlőszelepek két nagy családba sorolhatók: orsószelepek és billenőszelepek. Az orsószelepek nagyobb áramlási sebességet kezelnek, és nyomás alatt könnyebben mozgathatók. A poppet szelepek rendkívül alacsony szivárgást és tiszta tömítést biztosítanak. A mobil berendezések és a statikus tápegységek esetében az orsó kialakítása az iparág alapértelmezett.

Ha még mindig zavarban van az olajút tényleges megfordítása, olvassa el cikkünket hogyan határozzák meg az olajkör irányát a hidraulikus tápegység működése során világosan elmagyarázza a teljes logikát.

Az irányított szabályozószelepek fő típusai

Az irányított szabályozó szelepeket helyzetük, portok száma, működtetési módja és belső kialakításuk alapján osztályozzuk. Az ipari és mobil hidraulikában a leggyakoribb konfiguráció a négyutas, háromállású szelep, amelyet gyakran 4/3-nak írnak. Az első szám a szervizportok számát, a második a kapcsolási pozíciók számát jelöli.

A 4/3-os szelep egy kettős működésű hengert vezérel, és kétirányú motort is tud hajtani. A 3/2-es szelep gyakoribb az egyszeres működésű hengereknél vagy a pilótavezérlésnél. A 2/2 szelep lényegében egy elzáró vagy be-/kikapcsoló elem.

A működtetési módszerek ugyanolyan fontosak. A kézi szelepek karokat, fogantyúkat vagy pedálokat használnak, és gyakoriak a mobil gépek fülkéiben. A mágnesszelepek elektromos tekercset használnak az orsó eltolásához, és az automatizált rendszerekben a standard választás. A pilótavezérlésű szelepek kis előnyomással mozgatják a nagyobb orsót, ami lehetővé teszi a kompakt mágnesszelepek nagy áramlású áramkörök vezérlését.

Az arányos szelepek külön kategóriát képviselnek. Ahelyett, hogy csak az útvonalakat váltanák, folyamatosan módosítják az orsó helyzetét. Ez lehetővé teszi a nyomás és az áramlás fokozatos szabályozását. Számos modern hidraulikus erőműben egy arányos irányszelep helyettesíti mind az irányszabályozó szelepet, mind az áramlásszabályozó szelepet.

A vevők számára a kézi, mágneses és arányos működtetés közötti választás határozza meg, hogy a gép automatizálható-e, mennyi elektromos teljesítményre van szükség, és milyen vezérlőrendszert lehet csatlakoztatni.

Hogyan működik az irányított vezérlőszelep?

A működési elv egy orsó precíziósan köszörült furatban történő eltolásán alapul. Az orsófelületek úgy vannak megmunkálva, hogy bizonyos orsópozíciókban bizonyos portok kinyíljanak vagy blokkolva legyenek. Amikor az orsó balra mozog, a szivattyú áramlását a henger kupakjának végére irányítják, és a rúd vége csatlakozik a tartályhoz. Amikor az orsó jobbra tolódik, a kapcsolatok felcserélődnek. Amikor az orsó középre van állítva, a középső funkció határozza meg az eredményt.

1. Nyomás keletkezik a szelep bemeneténél, amikor a szivattyú működik, és az orsó semleges helyzetben van.
2. A működtető erő, legyen az kézi, elektromos vagy pilóta, az orsót a központosító rugóhoz nyomja.
3. A keresztezett felületek kinyitják a munkanyílásokat, és nyomást irányítanak az aktuátor egyik oldalára, miközben a másik oldalt a visszatérő vezetéknek teszik ki.
4. Az orsó csak addig marad eltolt helyzetben, amíg a működtető jel jelen van, kivéve, ha mechanikusan reteszelődő reteszelő szelepről van szó.
5. A jel eltávolítása után a rugó visszaállítja az orsót semleges helyzetbe, és az aktuátor a középső funkciótól függően tartja a terhelést.

Egy szabványos mágnesszelep válaszideje a tekercs feszültségétől függően 30-80 milliszekundum között van. A biztonság szempontjából kritikus áramkörök esetében a gyorsabb reakció kisebb nyomáscsúcsok kockázatát jelenti. A 60 L/perc feletti nagy áramlású körökben az orsó átmérője és a rugósebesség növekszik, így a válaszidő meghaladhatja a 100 ms-t.

A középső funkció döntő kiválasztási tényező. Egy zárt középső szelep blokkolja az összes nyílást, és teljes nyomást szállít a szelepmozgatóhoz, szivárgás nélkül. Egy nyitott középső szelep közvetlenül csatlakoztatja a szivattyút a tartályhoz, így biztosítva a legegyszerűbb kulcsrakész műveletet. A tandem középső szelep kis nyomáson tehermentesíti a szivattyút, ami készenléti állapotban csökkenti a hőtermelést.

Irányvezérlő szelepek a hidraulikus erőművekben

Az Ön hidraulikus tápegysége nyomás alatti áramlást hoz létre, de irányított szelep nélkül nem tud hasznos munkát végezni. A kompakt erőművekben az irányított szabályozószelepet gyakran egy elosztóblokkba vagy szelepcsoportba szerelik össze, így a teljes szivattyú, tartály és vezérlőköteg egy funkcionális csomagot alkot.

A Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd. a kezdetektől fogva irányszabályozó szelepek köré tervez hajtóműveket. A szelepcsoport nem mellékes. Például az ET sorozatú hidraulikus emelőplatform szelepcsoportjában az irányszabályzó funkció túlterhelés elleni védelemmel és nyomáskompenzációval van beépítve, így a platform stabil sebességet biztosít változó terhelés mellett.

Hidraulikus mágnesszelep a tápegységek irányszabályozásához Ez a mágnesszelep gyorsan kapcsolja át a hidraulika olajjáratait, így kulcsfontosságú eleme a működtetőelemek precíz vezérlésének az irányított szelep konfigurációjára épülő rendszerekben. Termék megtekintése →

Ha szabványos tápegységet rendel, az irányszelep-konfiguráció határozza meg a vezetékeket, a tartály méretét és az elosztó elrendezését. Az egyenáramú motoros szivattyúállomás mozgása megfordítható egy megfordítható motor elektromos polaritásának megváltoztatásával, vagy egy irányszelep használatával, amely megváltoztatja az áramlást, miközben a motor egy irányban jár. A második megközelítés gyakoribb a DC sorozatunkban, mert leegyszerűsíti a vezetékezést és a vezérlést.

Integrált hidraulikus szelepblokk a kompakt elosztó-szereléshez Ez a szelepblokk több szelepet szerel fel precíziósan megmunkált áramlási csatornákkal, csökkentve a tömlők számát és a szivárgást, miközben támogatja a moduláris vezérlőkötegeket a különböző tápegységekhez. Termék megtekintése →

A hidraulikus szelepblokkok és az integrált elosztó szelepcsoportok többféle konfigurációban kaphatók, a kétegységes blokktól a négyegységes blokkig. Ha egy irányított szabályozó szelepet helyeznek be egy ilyen blokkba, az eredmény egy rendkívül moduláris vezérlőköteg, amely a működtetők széles skáláját támogatja anélkül, hogy nagyszámú különálló tömlőre és szerelvényre lenne szükség.

Többcsatlakozású integrált szelepblokk 2-4 egységgel A két-, három- vagy négyegységes változatban kapható blokk számos funkciót integrál az olajutak optimalizálása, a telepítés egyszerűsítése és az ipari gépek rendszerstabilitás javítása érdekében. Termék megtekintése →

Ennek a moduláris megközelítésnek a fő előnye a szervizelhetőség. Ha egy szelepszakasz meghibásodik, a technikus eltávolíthatja az alkatrészt, és kicserélheti anélkül, hogy a teljes rendszert leürítené, ami csökkenti az állásidőt a forgalmas gyártási környezetben.

Hogyan válasszunk irányított vezérlőszelepet a géphez

A helyes szelepspecifikációt négy tényező határozza meg: áramlási sebesség, nyomásérték, szelepfunkció és szabályozási típus. Bármelyik elhibázása a gép lassú mozgásához, idő előtti meghibásodásához vagy energiapazarláshoz vezethet.

1. Áramlási sebesség

Válassza ki azt a szelepet, amelynek névleges átfolyása megegyezik a rendszer maximális térfogatáramával vagy valamivel nagyobb. A 40 l/perc névleges teljesítményű szelep a határértéken üzemel, nagy nyomásesést produkál, ami hővé alakul. Az általános ipari gyakorlat azt javasolja, hogy folyamatos üzem esetén a névleges áramlás 70-80 százalékán működjön. Például, ha a szivattyú 25 l/perc teljesítményt ad, válasszon 30-35 l/perc névleges szelepet.

2. Nyomásérték

A szelep maximális üzemi nyomásának meg kell haladnia a rendszer biztonsági szelep beállítását. Ha a tehermentesítés 25 MPa-ra van beállítva, a szelep névleges teljesítménye legalább 31,5 MPa. A legtöbb gyártó az ISO 4413 szabványnak megfelelő nyomásértékeket tesz közzé, így a mobil berendezésekben általános a 31,5 MPa besorolás.

3. A szelep működése és a központ állapota

Válassza ki a semleges állapotot a terhelés típusa alapján. Ha szüksége van arra, hogy a henger megtartsa a pozícióját, amikor a szelep középen van, használjon zárt középső szelepet. Ha a tápegysége folyamatosan üzemel egy nagy tartály mellett, a nyitott központ lerövidítheti a felmelegedési időt. A legtöbb akkumulátoros mobilalkalmazáshoz a tandem központ ideális, mert üresjárati időközönként tehermentesíti a szivattyút.

4. Vezérlés típusa

A mágnesszelep vezérlés lehetővé teszi a PLC-hez és a távoli rendszerekhez való csatlakozást. A kézi kezelőszervek közvetlen tapintható visszajelzést adnak a kezelőnek. Az arányos kezelőszervek egyenletes gyorsítást és lassulást biztosítanak, ami kritikus fontosságú olyan nehéz terhek esetén, amelyek hevesen kilenghetnek egy egyszerű irányszelepen.

Ezenkívül a szelepet a rendszer szűrési szintjéhez képest kell kiválasztani. A tipikus mobil hidraulikus áramkörök ISO 4406 szerinti tisztaságot követelnek meg legalább 19/17/14. A javasolt szennyeződési tűréshatáron túli szelep használata az orsó megtapadásához, belső szivárgáshoz és az élettartam lerövidüléséhez vezet.

Az irányított szabályozószelepek általános alkalmazásai ipari berendezésekben

Az irányított vezérlőszelepek mindenhol megjelennek, ahol a hidraulikus mozgásoknak pontosnak és megismételhetőnek kell lenniük. Az anyagmozgató iparban a raklapszállító targoncák kormányzását vagy a billenő utánfutó billentését a szelep váltóműve, az erőegységgel kombinálva oldja meg.

A szerszámgépes rendszerekben a vezérlőszelep a megfelelő pillanatban a megfelelő hengerhez vezeti a hűtőfolyadékot és a vágóolajat. Befogókör esetén a szelepnek gyorsan kell elmozdulnia, hogy rögzítse a munkadarabot, és a középső helyzetnek meg kell tartania a szorítóerőt, hogy az alkatrész ne mozduljon el megmunkálás közben.

Az olyan emelőberendezésekben, mint a dokkoló szintezők és az ollós emelők, a szelep semleges helyzete gyakran tehertartó helyzet. Az irányítószeleppel együtt egy pilóta által működtetett visszacsapó szelepet használnak, hogy megakadályozzák a platform lecsúszását.

A gyorsan mozgó logisztikai műveletek jobban támaszkodnak az irányított szabályozószelepekre, mint azt az emberek gondolják. Minden elektrohidraulikus targonca, minden teherautó-hátsó emelő és minden mobil emelőplatform ugyanazon az alapszelepen múlik, akár manuálisan, akár nyomógombbal működtethető.

Egy mini raklapemelő targoncánál az irányszelep gyakran egy kompakt 3/2-es mágnesszelep, amelyet közvetlenül a szivattyúra szerelnek fel. Amikor a kezelő megnyomja a gombot, a mágnesszelep eltolódik, és az áramlást az emelőhengerhez irányítja. A gomb elengedésekor a rugó visszahelyezi az orsót, és a henger tartja a terhelést. Ez az egyszerű ciklus naponta több ezer alkalommal ismétlődik.

Az autóipari hátsó emelőknél a szelepnek mind az emelési, mind a billentési funkciókat kell kezelnie, gyakran egyetlen irányszeleppel kombinálva áramláselosztóval. A szelepcsoportnak megbízhatóan kell működnie kültéren esőben, porban és szélsőséges hőmérsékleti viszonyok között, ezért a tömítési specifikáció ugyanolyan fontos, mint az átfolyási érték.

Gyakori irányított vezérlőszelep-problémák hibaelhárítása

Három probléma okozza a legtöbb szelephibát: az orsó beragadása, a belső szivárgás és a mágnesszelep kiégése.

Okok és megoldások

Az orsó megtapadását általában a szennyezett olaj okozza. A részecskék és a finom törmelék beékelődik az orsó és a hüvely közötti hézagba. A megoldás az olajszűrő cseréje és az áramkör átöblítése. Ha az orsó továbbra is ragad, szerelje szét a szelepet, és ellenőrizze, hogy nincs-e karcolás a furatban.

Belső szivárgás akkor fordul elő, ha az orsófelületek elhasználódnak, vagy ha a tömítőélek megsérülnek. A szivárgási út lehetővé teszi, hogy a nyomás megkerülje az aktuátort, és a gép elveszti sebességét. Egy gyors ellenőrzés megméri a nyomásesést a szelepen, miközben a működtetőt ütközésig tartják. A megkerülő áramlás növekedése kopott orsóéleket jelez.

A mágnesszelep kiégése gyakran az alacsony feszültség jele. A tekercs nagyobb áramot vesz fel, ha a rendszer feszültsége a névleges érték alatt van, ami megemeli a hőmérsékletet és végül elégeti a szigetelést. Egy másik gyakori ok a kapcsolási frekvencia. A durva sorozatvezérlés, amely percenként több mint tízszer elmozdítja a szelepet, termikus feszültséget okoz. Ebben az esetben nagyobb teljesítményű tekercsre van szükség.

A megelőző karbantartás magában foglalja a tekercs ellenállásának a gyártó specifikációinak megfelelő ellenőrzését, az elektromos csatlakozó tisztaságának és tömítettségének ellenőrzését, valamint annak ellenőrzését, hogy az olaj hőmérséklete nem haladja meg a 60 Celsius fokot a szabványos tömítéseknél. 60 fokon egy tipikus O-gyűrű élettartama nagyjából a fele annak, ami 40 fokban lenne.

Gyakran ismételt kérdések az irányított szabályozószelepekkel kapcsolatban

Mi a különbség az irányszabályozó szelep és az áramlásszabályozó szelep között?

Az irányszabályozó szelep csak a folyadék útját változtatja meg. Nem korlátozza az áramlást. Az áramlásszabályozó szelep egy szándékosan méretezett korlátozást ad hozzá, amely szabályozza a rajta áthaladó folyadék mennyiségét. Sok rendszerben az arányos irányszelep mindkét funkciót ellátja.

Használható-e irányszabályozó szelep hengerekhez és hidraulikus motorokhoz is?

Igen. Egy négyutas szelep vezérli a kettős működésű hengert, és megfordítja a hidraulikus motor forgását is. A motor fordulatszáma az áramlástól, iránya pedig attól függ, hogy mely portok vannak nyomás alatt.

Mekkora a maximális üzemi nyomás egy szabványos irányított szelepnél?

A mobil hidraulikánál a legtöbb szabványos orsószelep maximális nyomása 25 és 35 MPa között van, a gyártótól és a nyílás méretétől függően. A szelepet mindig a biztonsági szelep rendszerbeállítása felett kell megadni.

Milyen gyakran kell ellenőrizni az irányszabályozó szelepet?

Normál ipari körülmények között gyakori a havi szemrevételezés és az éves funkcionális vizsgálat. 24 órás üzemű nagy igénybevételű ciklusokban az olajat havonta elemezni kell, és hathavonta ellenőrizni kell a szelep válaszidejét.

A szelepblokkot rendszeresen meg kell tisztítani?

Igen. A külseje letörölhető, hogy megakadályozza a por bejutását az orsó furatába. A belső szűrést a szűrőpatronok rendszertervező által javasolt időközönkénti cseréjével kell fenntartani.

Mi az a hidraulikus szelepblokk?

A hidraulikus szelepblokk egy olyan megmunkált elosztó, amely több irányszelepet, biztonsági szelepet és visszacsapó szelepet tartalmaz egyetlen kompakt testben. Csökkenti a tömlők és szerelvények számát, így a rendszer megbízhatóbbá és könnyebben szervizelhetővé válik.

Végső gondolatok

A megfelelő irányszabályozó szelep kiválasztása nem műszaki luxus. Ez funkcionális követelmény. A helyesen méretezett szelep megnöveli a gép üzemidejét, csökkenti az energiafogyasztást és leegyszerűsíti a jövőbeni karbantartást. Függetlenül attól, hogy hidraulikus hátsó táblát, emelőállványt vagy teljes hidraulikus állomást épít, az olajat irányító szelep határozza meg, hogy a gép megfelelően működik-e.

Kezdje az áramlási és nyomásszámokkal. Erősítse meg az áramkörhöz illeszkedő középső állapotot. Döntse el, hogy a kézi, mágnesszelep vagy arányos szelep megfelel-e a kezelő környezetének. Ezután ellenőrizze az olaj tisztasági szintjét. Ez a négy paraméter lefedi a legtöbb kritikus különbséget a megbízható áramkör és a krónikus probléma között.

Ha hidraulikus tápegységet határoz meg, mindig ellenőrizze a szelepcsoportot a szivattyúval és a tartállyal együtt. Az irányított szabályozó szelep mindkettővel kölcsönhatásba lép, és az eltérés bármely ponton hőt, zajt vagy az irányítás elvesztését okozza.