Hidraulikus áramlásszabályozó: típusok, kiválasztási kritériumok és telepítési útmutató

A fogantyú elengedése után az emelőplatform körülbelül 30 mm-rel felfelé kúszik. A teherautó csomagtérajtója abban a pillanatban lecsapódik, amikor kinyit egy szelepet. Ugyanazt a tűszelepet naponta háromszor állítja be, mert a henger sebessége folyamatosan sodródik, ahogy az olaj felmelegszik. Ez a három hiba eltérően néz ki, mégis mind ugyanarra a hiányzó összetevőre utal: a hidraulikus áramlásszabályozó .

A hidraulikus áramlásszabályozó egy olyan szelep, amely beállítja az áramlási sebességet a körben, és a nyomás vagy a hőmérséklet változása esetén is a beállítás közelében tartja. Mivel az áramlás határozza meg a sebességet, a vezérlő a gép sebességszabályozója: meghatározza, hogy milyen gyorsan nyúlik ki a henger, milyen gyorsan forog a hidraulikus motor, és milyen finoman száll le a felfüggesztett rakomány. Ez az útmutató leírja, mit csinál a hidraulikus áramlásszabályozó, hogyan működik, melyik típus melyik áramkörhöz illik, hogyan kell méretezni és telepíteni, és mit kell tenni, ha rosszul működik.

Mit csinál egy hidraulikus áramlásszabályozó

A hidraulikus áramlásszabályozó szabályozza az időegység alatt egy vezetéken áthaladó folyadék mennyiségét, általában liter per percben (L/perc) vagy gallon per percben (gpm) kifejezve. A fix lökettérfogatú szivattyúkörben a szivattyú állandó áramlást ad le, és a vezérlő megkerüli vagy korlátozza ennek az áramlásnak egy részét, így csak a tervezett mennyiség éri el a működtetőt. Proporcionális körben a szabályozó mérőműszerek folyamatosan áramolnak egy elektromos bemeneti jel szerint.

Egyszerűen fogalmazva: az áramlásszabályozó egyenlő a sebességszabályozóval. A henger sebességét az áramlástól veszi, nem a nyomástól. Dupla áramlás és ugyanaz a henger kétszer gyorsabban mozog; felére csökkenti az áramlást, és a mozgási idő megduplázódik. Emiatt a gépek sebességi panaszait szinte mindig az áramkör áramlási oldalán oldják meg.

Az áramlásszabályozás a biztonság és az energia szempontjából is fontos. A hidraulikus áramlásszabályozó megakadályozza a függőleges terhelés elszökését, megakadályozza, hogy két henger száguldozzon egymással, és csökkenti a szivattyúigényt a ciklus üresjárati szakaszaiban. A gyakorlatban a megfelelő méretű szabályozó csökkenti a nyomáscsúcsokat, csökkenti a hengerek és a tömítések kopását, valamint megkönnyíti a diagnosztikát, mivel minden működtető láb megismételhető áramlási beállítással rendelkezik.

Ha az áramkör elrendezése még mindig nem világos, olvassa el a hidraulikus rendszer működési elve mielőtt megérinti a vezérlőt; Amint látja, hol helyezkedik el a szivattyú, a tartály és az aktuátor a hurokban, a vezérlő funkciója nyilvánvalóvá válik.

Három beépítési pozíció: mérő be, mérő ki és légtelenítés

Az áramlásszabályozó három pozícióba helyezhető el egy áramkörben, és mindegyik pozíció megváltoztatja a mozgás jellemzőit:

• Bemérő: a szivattyú és az aktuátor bemenete közötti nyomóvezetékre szerelve. Alkalmas ellenálló terhelésekhez, például vízszintes hengerekhez és szorítóeszközökhöz; korlátozza az aktuátor maximális fordulatszámát.
• Mérő-kimenet: a hajtómű kimenete és a tartály közötti visszatérő vezetékre szerelve. Alkalmas terhek, például függőleges emelőhengerek és csörlők nagyjavítására, mert lefékezi a terhet, miközben leereszkedik.
• Elszívás: a nyomóvezetéktől a tartályba vezető bypassként szerelve. Egyszerű és gazdaságos, de a hajtómű sebessége jobban reagál a terhelés változásaira, mint a be- vagy kimérőnél.

Hogyan működik a hidraulikus áramlásszabályozó

Minden hidraulikus áramlásszabályozó egy egyszerű fizikai szabályra épül: a nyíláson áthaladó áramlás a nyílásfelülettel és a rajta átívelő nyomáskülönbség négyzetgyökével emelkedik. Egy sima tűszelepben ez azt jelenti, hogy az áramlás változik, amikor a terhelés változik. Magasabb terhelési nyomásnál a nyomáskülönbség csökken, és kevesebb olaj megy át; kisebb terhelési nyomásnál több olaj halad át, és az aktuátor gyorsabban mozog.

A nyomáskompenzált hidraulikus áramlásszabályozó ezt egy kompenzátororsó hozzáadásával oldja meg, amely az adagolónyíláson keresztüli nyomásesést közel állandó szinten tartja. A kompenzátor érzékeli a nyomást a nyílás bemeneti és kimeneti oldalán. Ha a kimeneti nyomás megemelkedik, a kompenzátor átvált egy bypass-út nyitására vagy enyhén zárásra, miközben a nyomáskülönbséget a rugó által beállított értéken tartja. Az áramlás tehát a kiválasztott érték közelében marad, miközben a terhelési nyomás változik.

Az ehhez az alkatrészosztályhoz tartozó tipikus katalógusadatok azt mutatják, hogy egy jó nyomáskompenzált szabályozó ±5 százalékon belül tartja az áramlást, ha a terhelési nyomás 70 és 250 bar között ingadozik. A hőmérséklet-kompenzált változat egy hőelemet használ az adagolóél eltolására, amikor az olaj felmelegszik, és az áramlást nagyjából ±3 százalékon belül tartja egy 20 °C és 60 °C közötti olajhőmérséklet-tartományban. Ellenőrizze az ábrát a megrendelt szelep adatlapjával, mert a tűrések eltérnek a miniatűr és az ipari méretek között.

1. Az olaj belép a bemeneti kamrába, és áthalad az állítható adagolónyíláson.
2. A terhelési nyomás a kiegyenlítő rugókamrájába kerül egy belső érzékelőnyíláson keresztül.
3. Amikor a terhelés emelkedik, a kiegyenlítő orsó elmozdul, és visszaállítja a programozott nyomáskülönbséget az adagolónyíláson keresztül.
4. Mivel a nyomáskülönbség állandó, az áramlási sebesség állandó marad, és a henger vagy a motor fordulatszáma állandó marad.

Ugyanez az elv érvényes, függetlenül attól, hogy a vezérlő egy kis patron a tápegység elosztójában, vagy egy nagy soros szelep a présen. A fizikai munka azonos: nyomásérzékeny nyílást alakítson át nyomásstabil adagolóélmé.

A hidraulikus áramlásszabályozók típusai: a megfelelő kialakítás kiválasztása

Nincs szüksége minden tervre az üzemben. Olyanra van szüksége, amelyik megfelel a terhelési mintának és a sebesség-stabilitási célnak. A szakasz végén található táblázat egy pillantással összehasonlítja őket.

Nem nyomáskompenzált áramlásszabályozók

A tűszelepek és a rögzített nyílások a legegyszerűbb eszközök. Csak akkor pontosak, ha a terhelési nyomás stabil. Használja őket kézi sebességvágáshoz olyan gépeken, amelyek terhelése közel állandó, például próbapadon vagy kis szállítószalagon. Ezek a legolcsóbb és a legkönnyebben karbantarthatók, de nem tudják tartani a sebességet a terhelés megváltozásakor.

Nyomáskompenzált áramlásszabályozók

Az ipari áramkörök igáslova. Széles nyomástartományban tartja az áramlási beállítást, így a henger fordulatszáma stabil marad a gép vágás, rögzítés vagy emelés közben. Ez az a típus, amelyet általában a hidraulikus tápegységek csatlakozóblokkjaiba és elosztóiba építenek be.

Hőmérséklet-kompenzált áramlásszabályozók

A hőmérséklet-kompenzált hidraulikus áramlásszabályozó termikus elemmel egészíti ki a kompenzált kialakítást a hosszú ciklusok és a precíziós adagolás érdekében, ahol az olajhőmérséklet a műszak alatt emelkedik. A kompenzációs elem a viszkozitás csökkenésével állítja be a tényleges nyitást, így a ciklusidő megismételhető a hidegindítástól a teljesen meleg gépig.

Arányos áramlásszabályozók

Az elektronikusan vezérelt arányos áramlásszabályozó modulálja az áramlást a kapott bemeneti árammal vagy feszültséggel arányosan. Valójában egy változtatható nyílás programozható nyílással, ami azt jelenti, hogy a PLC a ciklus közepén vezérelheti a fordulatszám változtatásokat: lassú megközelítés, gyors előtolás, lassú visszahúzás, mindez egy szelepben. Az arányos vezérlőket szerszámgépek bilincseihez és vágóbetétekhez, lágy-stop mozgású hátsó deszkákhoz és mobil emelőplatformokhoz használják, amelyek gyorsuláskezelést igényelnek. Többe kerülnek, és hangolási fázist igényelnek, de szükségtelenné teszik a több rögzített szelepet.

Elektrohidraulikus arányos áramlásszabályozó szelep teljesítményegységekhez Ez az arányos szelep lineárisan állítja be az áramlást vagy a nyomást egy elektromos bemenettel, lehetővé téve a zökkenőmentes sebességváltást a ciklus közepén, például lassú megközelítést és gyors előtolást. Megfelel a precíz, programozható vezérlést igénylő szerszámgépekhez és emelőállványokhoz. Termék megtekintése →

Elsőbbségi szelepek és áramláselválasztók

Az elsőbbségi szelep megtartja a beállított áramlást az elsőbbségi porthoz (például egy kormánykörhöz), a maradékot pedig egy másodlagos körbe küldi. Az áramláselosztó egyetlen bemenetet két arányos áramlásra oszt fel, ami még excenteres terhelés mellett is lépésben tartja a két hengert. Mindkettő speciális célú áramlásszabályozó, amely megoldja a szinkronizálási és vezérlési-útválasztási problémákat.

Lassító szelepek

A lassítószelep egy bütyökkel vagy mechanikusan működtetett áramlásszabályozó, amely fokozatosan zár, ahogy a géprész a löket végéhez közeledik. Csökkenti a túllövést a végeken, és megakadályozza a kalapács hatást a gyors gépeknél.

Főbb specifikációk és méretadatok

A méretre vonatkozó lekérdezés első kérdése ritkán a márka; ez a méret. Öt szám számít, ha összehasonlítja a hidraulikus áramlásszabályozókat egy tápegységhez: névleges áramlási tartomány, maximális nyomás, viszkozitási tartomány, kompenzációs pontosság és portméret vagy rögzítési minta.

• Névleges áramlási tartomány: A 0,5-80 l/perc a praktikus munkaablak az erőforrás-tartozékok számára.
• Maximális üzemi nyomás: 210-250 bar általános; erősítse meg a robbanási határt azokon a mobil gépeken, ahol nyomáscsúcsok fordulnak elő.
• Az olaj viszkozitási tartománya: 15 és 68 cSt között, az ISO VG 32 és ISO VG 46 ásványolajokkal standard választásként.
• Kompenzációs pontosság: nyomáskompenzált típusok ±5%-on belül maradnak; hőmérséklet-kompenzált típusok körülbelül ±3%-on belül.
• Port és rögzítés: G1/4-től G1-ig terjedő portok, 10-25 mm-es vonalméretek, vagy patron- és elosztószerelvény ISO 4401-es minták szerint.

Egy gyakorlati ökölszabály: válasszon egy hidraulikus áramlásszabályozót, amelynek névleges térfogatárama 20-30 százalékkal meghaladja a működtető által igényelt maximális térfogatáramot, majd ellenőrizze a szivattyú által biztosított legalacsonyabb tápnyomáson. Ne méretezze meg az áramlásszabályozót kizárólag a szivattyú áramlásából. A vezérlő egy ágat táplál, nem az egész szivattyút, és a túlméretezett szelepet nehezebb pontosan beállítani alacsony térfogatáram mellett.

Működő példa: az emelőállványnak 8 másodperc alatt fel kell emelkednie, és 1,6 liter olajra van szüksége a lökethez. A szelepmozgató áramlási sebessége 1,6 / 8 × 60 = 12 l/perc, így egy 15 l/perc névleges szabályozó a praktikus kiindulópont.

Hogyan válasszunk hidraulikus áramlásszabályozót egy tápegységhez

A kiválasztás hét döntésből áll. Menje végig őket sorban, és a végén egy olyan modellt kap, amely illeszkedik a géphez, nem pedig olyan alkatrészt, amely csak az árnak megfelelő.

1. Határozza meg az aktuátor fordulatszámának követelményét. Példa: egy hengerlöket 2,4 litert fogyaszt, és 10 s alatt kell befejeződnie; szükséges áramlás = 2,4 / 10 × 60 = 14,4 L/perc.
2. Válassza ki a vezérlő pozíciót. Meter-in rezisztív terhelésekhez, meter-out terhelések felújításához, légtelenítés csak nem kritikus áramkörökhöz.
3. Döntse el a kompenzációs szintet. Ha a terhelési nyomás több mint 20 százalékkal változik a ciklus során, válasszon nyomáskompenzált típust.
4. Ellenőrizze a nyomásértéket a legrosszabb eset csúcsnyomásával szemben, nem csak a nyomáscsökkentő szelep névleges beállításával szemben.
5. Egyezze meg a port méretét és a rögzítési mintát a meglévő elosztóhoz; A patronszelepeknek megfelelően megmunkált üregre és megfelelő meghúzási nyomatékra van szükségük.
6. Az arányos szabályozáshoz ellenőrizze a bemeneti jelet (0–10 VDC vagy 4–20 mA), a hiszterézist 2% alatt, és a ciklusnak megfelelő válaszidőt; A kis arányos áramlású szelepek tipikus katalógusértékei 50-100 ms teljes löketű mozgás esetén.
7. Válassza ki a beállítási stílust: gomb a gyakori cseréhez, csavarhúzó vagy kulcsos a biztonság érdekében, elektromos a távvezérléshez vagy PLC vezérléshez.

A leggyakoribb vásárlási hiba az áramlásszabályozó túlméretezése a szivattyú áramlásáról az aktuátor áramlása helyett. A hidraulikus áramlásszabályozó túl nagy lehet: kis nyílásoknál az adagolóél túlérzékeny lesz, a sebességet pedig szinte lehetetlen ismételten beállítani.

Telepítési, beállítási és üzembe helyezési tippek

Az új hidraulikus áramlásszabályozó általában az első tesztnél működik, ha a kör tiszta és a beállítás a megfelelő irányban történik. Ezekkel az üzembe helyezési lépésekkel elkerülhetők a gyakori hibák.

1. A beszerelés előtt öblítse át a vezetékeket és a tartályt. Tartsa az olajat ISO 4406 18/16/13 vagy tisztább; a szennyeződés az orsó letapadásának fő oka.
2. Szerelje fel a hidraulikus áramlásszabályozót úgy, hogy a beállítócsavar hozzáférhető legyen, és a testen lévő áramlási nyíl egyezzen a tényleges áramlási iránnyal.
3. A bypass típusú szabályozókon tartsa röviden a bypass vezetéket, és engedje vissza az olajszint alá, hogy elkerülje a levegőztetést és a habzást.
4. Kezdje az állítócsavarral a löket közepén, járassa a gépet terhelés nélkül, és kis lépésekben forgassa el a csavart, miközben ellenőrizze a működtető szerkezet fordulatszámát.
5. Ellenőrizze áramlásmérővel vagy a teljes hengerlöket időzítésével; az áramlásmérő megszünteti a találgatásokat, és rögzíti a következő karbantartás alapértékét.
6. Jegyezze fel a végső beállítást, az olajhőmérsékletet és a nyomást abban a pillanatban, majd rögzítse a gombot vagy a csavart, hogy a vibráció ne változtassa meg a beállítást.

Gyakori hibák és elhárításuk

A legtöbb hidraulikus áramlásszabályozó hibája szennyeződés, helytelen alkalmazás vagy helytelen beállítás, nem pedig törött szelep. Ez a táblázat felsorolja a tüneteket és a leggyorsabb megoldást.

Áramlásszabályozók a hidraulikus tápegységekben

A csomagolt erőművekben a hidraulikus áramlásszabályozó ritkán a tömlőben lógó különálló, soros alkatrész. Ez általában egy patronra vagy gyűjtőcsőre szerelt szabályozó, amely ugyanabban az alumínium blokkban található, mint a biztonsági szelep, a visszacsapó szelep és az irányszelep. Ezzel a konfigurációval az egység kompakt, a belső fúrások pedig rövidek maradnak, ami csökkenti a szivárgási útvonalakat és a nyomásveszteséget.

Három tipikus példa illusztrálja a kombinációt. Az emelőkosár egység nyomáskompenzált áramlásszabályozást használ a süllyesztő lábon, így a platform nem gyorsul le ereszkedés közben. A hidraulikus hátsófal-egység a henger és a tartály közötti mérőtávvezérlést használja, így a megrakott csomagtérajtó nem tud leesni. A szerszámgép befogó egysége arányos áramlásszabályozást használ a gyors megközelítés és az ugyanazon henger határozott befogása közötti váltáshoz.

Tápegység megrendelésekor az áramlásszabályozás funkcióját a szivattyúval és a motorral egy időben kell eldönteni, mert a szelepcsoportot, a tartály visszatérő vezetékét és a hidraulikus áramlásszabályozót egy csomagban kell összeilleszteni. Állandó sebességű mozgáshoz változó terhelés mellett a kompakt szabályozószelep a gazdaságos választás.

Tápegység-szabályozó szelep állandó sebességű alkalmazásokhoz A kompakt szabályozószelep pontosan szabályozza az áramlást, a nyomást vagy a hőmérsékletet, így gazdaságos választás az állandó sebességű mozgáshoz változó terhelés mellett. Ipari rendszerekhez pneumatikus és elektromos változatban is kapható. Termék megtekintése →

A ciklus során változó sebességhez az arányos útvonal biztosítja a legnagyobb rugalmasságot. Az egység kapacitása is számít: az egyenáramú tápegységek például általában 5-25 l/perc tartományban áramlásszabályozást tartalmaznak, míg a váltakozó áramú egységek 80 l/perc-ig vagy még magasabbak. Az emelőplatform tápegysége jól szemlélteti, hogy a teljes csomag, beleértve a szivattyút, a motort, a tartályt és az áramlásszabályozó elosztót, hogyan van kialakítva egyetlen átlátható sebességi követelményre. Ha egy csereprojekt kellős közepén van, a gyártó átépítheti az elosztót, hogy illeszkedjen a meglévő portokhoz.

Hidraulikus emelőplatformos tápegység nyomáskompenzációval Ez az integrált tápegység fogaskerék-szivattyút, váltóáramú motort, központi szelepblokkot, patronos szelepet és tartályt tartalmaz, nyomáskiegyenlítő szeleppel a terhelés alatti egyenletes süllyedés érdekében. A motor teljesítménye, feszültsége és a tartály anyaga testreszabható. Termék megtekintése →

A Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd. ezeket a szelepcsoportokat házon belül tervezi a váltakozó áramú, egyenáramú és olajba merülő sorozatú tápegységeihez. Mivel a vezérlő kiválasztását és az elosztó fúrását nem darabonként, hanem együtt kezelik, az ügyfél egy hozzáillő összeállítást kap: áramlásszabályozót, nyomáscsökkentő szelepet, tartályt, szivattyút és motort, amelyek ugyanarra a munkaciklusra méretezettek.

Gyakran Ismételt Kérdések

Mi a különbség a hidraulikus áramlásszabályozó és a nyomáscsökkentő szelep között?

A hidraulikus áramlásszabályozó szabályozza az áramlást, amely beállítja a működtető sebességét. A biztonsági szelep korlátozza a maximális nyomást a szivattyú és az alkatrészek védelme érdekében. Kiegészítik egymást: a nyomáscsökkentő szelep védi az áramkört, míg az áramlásszabályozó határozza meg a munka sebességét. Sok tápegység elosztója mindkettőt ugyanazon a blokkon tartalmazza.

Tűszelep használható áramlásszabályozóként?

Csak állandó terhelésű gépen. A tűszelep egy kompenzáció nélkül állítható nyílás: ha a terhelési nyomás megváltozik, megváltozik a rajta áthaladó áramlás, és az aktuátor sebessége eltolódik. Ha a terhelés lapos marad, a tűszelep egy olcsó sebességvágó; ha nem, válasszon kompenzált típust.

Függőleges hengerhez be- vagy kimérő?

Használjon kimérőt egy függőleges hengerhez, amely terhelést tart. A visszatérő vezetéken lévő vezérlő ellennyomást hoz létre, amely támogatja a terhelést és megakadályozza a szabad esést. Függőleges hengerre történő beméréssel fennáll annak a veszélye, hogy a terhelés túllépi a szivattyú áramlását, ami kavitációhoz és ellenőrizetlen fordulatszámhoz vezet.

Miért változik a hajtómű sebessége, amikor az olaj felmelegszik?

A viszkozitás csökken az olaj hőmérsékletének emelkedésével, és a rögzített nyílás több olajat enged át alacsonyabb viszkozitás mellett. A sebesség ezért reggelente kúszik, amíg a gép el nem éri a termikus egyensúlyt. A hőmérséklet-kompenzált hidraulikus áramlásszabályozó eltávolítja az elsodródás nagy részét azáltal, hogy a hőmérséklet emelkedésével egy hőelemet mozgat, hogy lezárja az adagoló élt.

Hogyan méretezhetek áramlásszabályozót emelőplatformhoz?

Számítsa ki a működtető áramlását: a henger térfogata literben osztva a szükséges löketidővel (másodpercben), szorozva 60-zal, az L/perc értéket kapja. Adjon hozzá 20-30 százalékos árrést, majd válasszon nyomáskompenzált típust. Egy 12 l/perc teljesítményt igénylő platformnál egy 15 l/perc névleges vezérlő a praktikus kiindulópont.

Az áramlásszabályozók pazarolják az energiát?

Minden adagolási lépés nyomásveszteséget okoz, így az áramlásszabályozók kevésbé hatékonyak, mint a változtatható lökettérfogatú szivattyúk folyamatos nagy átfolyású üzemben. Szakaszos ciklusok esetén, ami a legtöbb tápegységen működik, az áramlásszabályozó egyszerűbb, kompaktabb és könnyebben szervizelhető. Egy bypass szabályozóban a fel nem használt áramlás alacsony nyomáson visszatér a tartályba, ami az energiaveszteséget mérsékelten tartja.

Hozzáadhatok arányos áramlásszabályozót egy meglévő tápegységhez?

Igen, ha a szivattyú rendelkezik rendelkezésre álló áramlással és nyomással, és az elosztócsőnek van egy portja egy arányos elem számára. Szükség van még egy megfelelő erősítő meghajtóra és egy vezérlőjelre a PLC-ről vagy potenciométerről. A hidraulikus mérnöknek ellenőriznie kell a frekvenciaválaszt a ciklusidővel, mert az arányos szelepet be kell hangolni, nem csak csavarozni.

Milyen áramlási tartomány jellemző az egyenáramú tápegység-vezérlőkre?

A hátsó táblák, raklapemelő targoncák és mobil emelőplatformok egyenáramú tápegységei általában 5-25 l/perc tartományban hidraulikus áramlásszabályozókat tartalmaznak. A szelepcsoport kellően kompakt ahhoz, hogy közvetlenül a motor-szivattyú szerelvényre szerelhető legyen, miközben helyet hagy a biztonsági szelepnek és a visszacsapó szelepnek.

A hidraulikus áramlásszabályozónak nem kell a legdrágább alkatrésznek lennie egy tápegységen, hogy megvédje a gép legfontosabb tulajdonságát: a kiszámítható mozgást. A kiválasztási útvonal minden alkalommal ugyanaz – először a hajtómű fordulatszáma, a második a terhelés típusa, a harmadik a kompenzációs szint, a katalógus utolsó.

Amikor új egységet ad meg vagy egy elhasználódott vezérlőt cserél, kezdje ezzel a három döntéssel és az útmutatóban található adattáblázatokkal. Ha továbbra is segítségre van szüksége a méretezésben, a Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd. megtervezi a váltóáramú, egyenáramú és olajba merülő sorozatú tápegységeit házon belüli szelepcsoportokkal, így az áramlásszabályozót, a nyomáscsökkentő szelepet, a tartályt és a szivattyút egyetlen összeállításként tervezték.