Prawidłowe zainstalowanie hydraulicznego zaworu sterującego przepływem pozwala określić, czy cylinder wysuwa się płynnie, czy też uszczelka silnika wybuchnie podczas pierwszego uruchomienia testowego. Metoda połączenia — dopływ, odpływ lub odpływ — wpływa na sztywność systemu, wytwarzanie ciepła i zdolność przenoszenia obciążenia. W tym przewodniku omówiono identyfikację portów, wybór topologii obwodu, interpretację strzałek kierunkowych oraz ryzyko intensyfikacji ciśnienia, które niszczy węże w zastosowaniach pomiarowych.
Zrozumienie typów zaworów sterujących przepływem i wymagań dotyczących ich połączeń
Zanim sięgniesz po klucz, określ, z jakim typem zaworu masz do czynienia. Nieskompensowane zawory iglicowe i regulatory przepływu z kompensacją ciśnienia wymagają innych kwestii dotyczących podłączenia.
Nieskompensowane zawory dławiąceProste zawory iglicowe regulują przepływ przez regulowaną kryzę. Przepływ jest zgodny z równaniem:
$$Q = C_d \cdot A \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot \Delta P}{\rho}}$$
Gdzie $Q$ to natężenie przepływu, $A$ to powierzchnia kryzy, a $\Delta P$ to spadek ciśnienia na zaworze. Pierwiastek kwadratowy oznacza, że zmiany obciążenia bezpośrednio wpływają na prędkość siłownika. Gdy cylinder naciska na rosnący opór, ciśnienie wylotowe wzrasta, zmniejszając delta P$ i spowalniając siłownik. Ta wrażliwość na obciążenie ogranicza zawory iglicowe do zastosowań ze stałymi obciążeniami lub niskimi wymaganiami dotyczącymi precyzji.
Do zaworów tych dodawany jest suwak kompensacyjny, który utrzymuje stałą wartość $\Delta P$ na kryzie dozującej niezależnie od zmian obciążenia. Kompensator automatycznie reguluje swoje otwarcie, aby utrzymać stałą różnicę ciśnień, uzależniając przepływ wyjściowy wyłącznie od ustawienia kryzy.
Integracja zaworu zwrotnego (sterowanie przepływem jednokierunkowym)Wiele zaworów sterujących przepływem zawiera równoległy zawór zwrotny, który umożliwia swobodny przepływ w odwrotnym kierunku. Kierunek zaworu zwrotnego określa, który skok siłownika będzie kontrolowany.
Krytyczna zasada instalacji:Strzałka na korpusie zaworu zazwyczaj wskazuje kierunek „przepływu kontrolowanego” lub „przepływu swobodnego”, w zależności od producenta. Jeśli zainstalujesz to odwrotnie, zamierzony kontrolowany skok będzie przebiegał z pełną prędkością, podczas gdy przeciwny skok będzie pełzał.
Trzy podstawowe strategie obwodów: gdzie podłączyć zawór
Położenie zaworu w obwodzie – a nie tylko fizyczne połączenie – definiuje zachowanie systemu. Inżynierowie stosują trzy standardowe topologie: wejście licznika, wyjście licznika i upust.
1. Sterowanie dopływem (dławienie wlotu)Lokalizacja połączenia:Zamontować zawór kontroli przepływu szeregowo pomiędzy pompą a portem wlotowym siłownika. Aby przedłużyć cylinder, podłącz go do linii końca pokrywy (ślepa strona).
Krytyczne ograniczenie:Nigdy nie używaj samego wejścia licznika do obciążeń wyprzedzających. Kiedy cylinder opuszcza duży ładunek, obciążenie ciągnie tłok szybciej, niż ograniczony przepływ wlotowy może dostarczyć olej, powodując „niekontrolę obciążenia” i kawitację.
2. Kontrola wyjścia licznika (dławienie wylotu)Lokalizacja połączenia:Podłączyć zawór kontroli przepływu szeregowo pomiędzy wylotem siłownika a zbiornikiem. Aby sterować wysuwaniem cylindra, zamontuj go na przewodzie powrotnym od strony tłoczyska.
Praktyczna zasada branżowa:„Jeśli masz wątpliwości, odmierz”. Meter-out zapewnia doskonałą kontrolę ruchu, ponieważ przeciwciśnienie eliminuje zjawisko stick-slip, które powoduje gwałtowny ruch przy niskich prędkościach.
Jest to ukryte niebezpieczeństwo związane z przyłączami licznikowymi. W cylindrach różnicowych podczas wysuwania z kontrolą odsunięcia licznika ciśnienie po stronie tłoczyska może wzrosnąć do niebezpiecznego poziomu.
Równanie równowagi sił z obciążeniem wyprzedzającym: $$P_2 = \frac{P_1 \cdot A_1 - F_{load}}{A_2}$$
Ryzyko:W przypadku cylindra o współczynniku powierzchni 2:1, jeśli ciśnienie w układzie wynosi 3000 psi, koniec tłoczyska może osiągnąć ponad 6000 psi. Standardowe węże o ciśnieniu 3000 psi ulegną katastrofalnej awarii. Przed podłączeniem obwodów wyjściowych miernika należy zawsze sprawdzić parametry znamionowe końcówki drążka.
Lokalizacja połączenia:Zamontować zawór kontroli przepływu w odgałęzieniu (trójniku) od głównego przewodu łączącego pompę z siłownikiem, z wylotem zaworu skierowanym bezpośrednio do zbiornika.
| Typ obwodu | Punkt połączenia | Możliwość obciążenia | Jakość ruchu |
|---|---|---|---|
| Wejście licznika | Linia wlotowa (seria) | Tylko rezystancyjne | Umiarkowany |
| Brak licznika | Linia wylotowa (seria) | Rezystancyjny + przekroczenie | Doskonały |
| Wykrwawianie | Linia odgałęzienia (równoległa) | Tylko stałe obciążenie | Słaba (wysoka wydajność) |
Identyfikacja portów i oznaczenia kierunkowe
Podłączenie do niewłaściwego portu lub odwrotna instalacja zaworu powoduje większość błędów w podłączeniu. Przed wykonaniem połączeń dokładnie przeczytaj korpus zaworu.
- P (ciśnienie) lub IN:Łączy się z zasilaniem pompy lub źródłem wysokiego ciśnienia.
- T (zbiornik) lub OUT:Wróć do zbiornika. W przypadku upustu jest to port zrzutu.
- CF (kontrolowany przepływ):W przypadku zaworów priorytetowych zapewnia stały odmierzony przepływ.
- EF (nadmierny przepływ):Port obejściowy wysyłający nadmiar przepływu do zbiornika.
Interpretacja oznaczeń strzałek:Korpusy zaworów mają zazwyczaj odlane strzałki. Częsty błąd: jeśli strzałka wskazuje niewłaściwą stronę przy sterowaniu prędkością cylindra, zawór zwrotny omija kryzę podczas skoku, który próbujesz kontrolować.
Procedury podłączania krok po kroku
Przygotowanie bezpieczeństwa- Rozhermetyzować:Włączyć cyklicznie zawory kierunkowe, aby uwolnić uwięzione ciśnienie. Sprawdź ciśnienie zerowe za pomocą manometrów.
- Czystość:Pojedyncze ziarnko piasku może zablokować szpulę kompensatora. Przed demontażem oczyścić okucia.
- Ryzyko wstrzyknięcia:Nigdy nie używaj rąk do wyszukiwania wycieków. Nieszczelności otworkowe mogą spowodować przedostanie się płynu przez skórę.
Krok 1:Znajdź port końcowy drążka.
Krok 2:Określ orientację zaworu zwrotnego. Podczas rozciągania olej wypływa Z końcówki drążka. Zamontować zawór tak, aby podczas przedłużania zawór zwrotny był ZAMKNIĘTY.
Krok 3:Wstępna regulacja. Obróć pokrętło całkowicie zamknięte, a następnie cofnij o 1-2 obroty. Nigdy nie zaczynaj od otwartej przestrzeni.
Uruchomienie i rozwiązywanie problemów
Po podłączeniu prawidłowe uruchomienie i dostrojenie optymalizują wydajność i ujawniają błędy instalacji, zanim spowodują uszkodzenia.
| Objaw | Prawdopodobna przyczyna | Weryfikacja i naprawa |
|---|---|---|
| Prędkość nieregulowana | Zawór zwrotny zamontowany odwrotnie | Odwróć orientację zaworu. |
| Gwałtowny ruch (stick-slip) | Wejście pomiarowe z niskim przeciwciśnieniem | Przejdź do konfiguracji licznika wyjściowego. |
| Obciążenie spada w niekontrolowany sposób | Pomiar w przypadku obciążenia wyprzedzającego | Natychmiast przestań.Przeprojektowany jako licznik. |
| Nieszczelna uszczelka wału silnika | Licznik bez spustu obudowy | Zainstaluj dedykowany przewód spustowy obudowy do zbiornika. |
Lista kontrolna końcowej instalacji
Przed zwiększeniem ciśnienia w nowo podłączonym systemie należy sprawdzić:
Przeprowadź wstępne uruchomienie przy obniżonym ciśnieniu (30–50% wartości maksymalnej systemu) i sprawdź poprawność ruchu siłownika przed dostrojeniem do końcowej prędkości roboczej.
