คู่มือวาล์วลำดับแรงดันไฮดรอลิก

วาล์วลำดับไฮดรอลิกคืออะไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญ

A วาล์วลำดับไฮดรอลิกเป็นส่วนประกอบควบคุมแรงดันที่บังคับใช้คำสั่งการปฏิบัติงานที่เข้มงวดในระบบหลายตัวกระตุ้น ซีเควนซ์วาล์วทำหน้าที่ต่างจากรีลีฟวาล์วที่ปกป้องระบบจากแรงดันเกินประตูลอจิก- ปิดกั้นการไหลไปยังวงจรทุติยภูมิจนกว่าวงจรปฐมภูมิจะถึงเกณฑ์ความดันที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

ลองคิดแบบนี้: ในการตัดเฉือน คุณต้องมีชิ้นงานยึดด้วยแรง 200 บาร์ก่อนที่ดอกสว่านจะเริ่มทำงาน วาล์วลำดับช่วยให้แน่ใจว่าระบบไฮดรอลิกไม่สามารถเริ่มการเจาะได้จริงจนกว่าจะยืนยันแรงดันแคลมป์ 200 บาร์ นี่ไม่ใช่แค่เรื่องจังหวะเวลาเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับอีกด้วยการตรวจสอบบังคับ.

ความแตกต่างหลักที่นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกร:การควบคุมตามตำแหน่ง(ใช้ลิมิตสวิตช์) ตรวจสอบที่ไหนตัวกระตุ้นคือ แต่การควบคุมตามแรงดัน(โดยใช้ซีเควนซ์วาล์ว) ตรวจสอบแรงเท่าไหร่ตัวกระตุ้นได้ถูกสร้างขึ้นจริง ในการใช้งานต่างๆ เช่น การขึ้นรูปโลหะ อุปกรณ์เชื่อม หรือการกด การรับประกันแรงนี้ไม่สามารถต่อรองได้สำหรับทั้งความปลอดภัยและคุณภาพของกระบวนการ

วาล์วลำดับทำงานอย่างไร: กลไกสมดุลแรง

หลักการทำงานขั้นพื้นฐาน

ซีเควนซ์วาล์วทำงานตรงไปตรงมาสมการสมดุลของแรง:

ที่ไหน:

• P_A= แรงดันขาเข้า (วงจรหลัก)
• A_{แกนม้วนสาย}= พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของแกนวาล์ว
• F_{ฤดูใบไม้ผลิ}= แรงสปริงที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
• P_{ท่อระบายน้ำ}การใช้งานที่แรงดันปลายน้ำ P

ลำดับการดำเนินงานสามขั้นตอน:

1. ด่าน 1 - การเปิดใช้งานวงจรหลัก:การไหลของปั๊มเข้าสู่พอร์ต A และขับเคลื่อนแอคชูเอเตอร์หลัก (เช่น กระบอกจับยึด) แกนหลักของวาล์วยังคงปิดอยู่ ปิดกั้นการไหลไปยังพอร์ต B
2. ด่าน 2 - การสะสมความดัน:เมื่อแอคชูเอเตอร์หลักเคลื่อนตัวจนสุดหรือพบกับแนวต้าน แรงดันที่พอร์ต A จะเพิ่มขึ้น แรงไฮดรอลิกที่กระทำต่อแกนวาล์วจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน
3. ขั้นตอนที่ 3 - การเลื่อนวาล์วและการปล่อยวงจรทุติยภูมิ:เมื่อไรP_Aถึงแรงดันการแตกร้าว (โดยทั่วไปคือ 50-315 บาร์ ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าสปริง) แกนม้วนจะเลื่อนไปทางสปริง ซึ่งจะเปิดทางเดินภายใน โดยเปลี่ยนเส้นทางการไหลจากพอร์ต A ไปยังพอร์ต B ซึ่งจะเปิดใช้งานตัวกระตุ้นรอง (เช่น กระบอกป้อน)

การออกแบบที่ดำเนินการโดยนักบินกับการออกแบบที่ออกฤทธิ์โดยตรง

สำหรับการใช้งานที่มีอัตราการไหลสูง (>100 ลิตร/นาที) ผู้ผลิตจะใช้การออกแบบที่ดำเนินการโดยนักบินมากกว่าประเภทการแสดงโดยตรง นี่คือเหตุผลทางวิศวกรรม:

ในวาล์วแบบออกฤทธิ์โดยตรง แกนม้วนหลักจะถูกควบคุมโดยตรงโดยสปริงและแรงดันขาเข้า สิ่งนี้จำเป็นต้องมีสปริงที่มีความแข็งและแรงสูงเพื่อรองรับแรงไหลขนาดใหญ่ ทำให้วาล์วเทอะทะและปรับให้แม่นยำได้ยาก

A วาล์วลำดับที่ดำเนินการโดยนำร่องใช้การออกแบบสองขั้นตอน:

• ตัวเล็กก้านนักบิน(ควบคุมโดยสปริงปรับแรงต่ำ) รับรู้แรงกดที่พอร์ต A
• เมื่อแรงดันของนักบินถึงจุดที่ตั้งไว้ มันจะเปิดและลดแรงดันในห้องควบคุมของแกนม้วนสายหลัก
• ซึ่งช่วยให้แกนหลักที่ใหญ่กว่ามากสามารถเลื่อนได้โดยใช้แรงเพียงเล็กน้อย

ข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติ:วาล์วที่ควบคุมด้วยไพล็อตสามารถรองรับ 600 ลิตร/นาทีที่ 315 บาร์ ในขณะที่ยังคงใช้สปริงแบบปรับได้ด้วยมือในการตั้งค่าแรงดัน รุ่นเช่นซีรีส์ DZ-L5Xบรรลุเป้าหมายนี้ด้วยความสามารถในการไหลตั้งแต่ NG10 (200 ลิตร/นาที) ถึง NG32 (600 ลิตร/นาที)

ประเภทการกำหนดค่า: การควบคุมและรูปแบบเส้นทางท่อระบายน้ำ

โดยพื้นฐานแล้วพฤติกรรมของซีเควนซ์วาล์วจะขึ้นอยู่กับที่มาของสัญญาณควบคุมและโดยที่ช่องสปริงระบายออกการควบคุมภายใน, การระบายน้ำภายนอก (พบมากที่สุด)

กฎการออกแบบที่สำคัญสำหรับท่อระบายน้ำภายนอก

สำหรับ90% ของแอปพลิเคชันการจัดลำดับคุณต้องใช้ท่อระบายน้ำภายนอก (พอร์ต Y ไปยังถัง)การกำหนดค่า นี่คือเหตุผล:

หากคุณใช้ท่อระบายน้ำภายในโดยไม่ตั้งใจและวงจรดาวน์สตรีม (พอร์ต B) มีแรงดันที่แตกต่างกัน - บอกว่าแรงดันผันผวนระหว่าง 20-80 บาร์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโหลด - แรงดันการแตกร้าวของคุณจะกลายเป็น:

นี้สวิง 60 บาร์ในแรงกดดันจากการแคร็กจะทำลายตรรกะทั้งหมดของการจัดลำดับการตรวจสอบแรง วาล์วอาจทำงานก่อนเวลาอันควรภายใต้ภาระเบาหรือล่าช้าภายใต้ภาระหนัก เดินท่อระบาย Y ไปยังถังโดยตรงเสมอ เว้นแต่คุณจะมีเหตุผลทางวิศวกรรมเฉพาะที่บันทึกไว้ในแผนผังไฮดรอลิก

วาล์วลำดับกับวาล์วควบคุมการไหล: เหตุใดความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างจึงปิดบังความแตกต่างด้านการทำงาน

นี่คือหนึ่งในการเปรียบเทียบที่มีการค้นหามากที่สุด - และด้วยเหตุผลที่ดี วาล์วทั้งสองใช้แกนสปริงและตอบสนองต่อแรงกด แต่บทบาทของพวกเขาที่สับสนอาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการออกแบบระบบที่ร้ายแรงได้

วาล์วลำดับทางเดียว: การแก้ปัญหาการไหลย้อนกลับ

วาล์วลำดับมาตรฐานจะสร้างปัญหาระหว่างจังหวะย้อนกลับ: หากการไหลย้อนกลับของแอคชูเอเตอร์รองต้องส่งกลับผ่านวาล์วลำดับ ก็จะพบกับทนต่อแรงกดทับเต็มพิกัด.

ตัวอย่าง: ซีเควนซ์วาล์วของคุณตั้งไว้ที่ 180 บาร์ ในระหว่างการถอยกลับ แม้ว่าคุณจะต้องใช้แรงดันเพียง 20 บาร์เพื่อดึงกระบอกสูบกลับ แต่คุณจะต้องเกิน 180 บาร์เพื่อให้ไหลผ่านวาล์วย้อนกลับ สาเหตุนี้:

• ความเร็วการถอยกลับช้ามาก
• การสร้างความร้อนมหาศาล (เสีย 160 บาร์ × การไหล)
• การเกิดโพรงอากาศที่แอคชูเอเตอร์

สูตรแรงดันแคร็ก

A วาล์วลำดับทางเดียวประกอบด้วยเช็ควาล์วแบบขนาน(บางครั้งเรียกว่าการตรวจสอบบายพาส) ที่อนุญาตการไหลย้อนกลับฟรีจากพอร์ต B ไปยังพอร์ต A โดยทั่วไปเช็ควาล์วจะมีแรงดันการแตกร้าวเพียง 0.5-2 บาร์ ซึ่งหมายความว่า:

• ทิศทางไปข้างหน้า(A→B): ใช้ลอจิกวาล์วแบบลำดับเต็ม (การแคร็ก 180 บาร์)
• ทิศทางย้อนกลับ(B→A): เช็ควาล์วบายพาสแกนหลัก (รอยแตก 2 บาร์)

นี่คือบังคับในวงจรที่ตัวกระตุ้นรองต้องถอยกลับผ่านวาล์วตัวเดียวกัน ผู้ผลิตจัดให้ΔP เทียบกับเส้นโค้งการไหลสำหรับเส้นทางเช็ควาล์ว - ตรวจสอบสิ่งนี้ที่อัตราการไหลกลับสูงสุดของคุณเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันตกคร่อมที่ยอมรับได้

ตัวอย่างการใช้งาน: วงจรกดแคลมป์แล้วป้อนสว่าน

มาดูการใช้งานแบบคลาสสิกที่แสดงให้เห็นว่าเหตุใดซีเควนซ์วาล์วจึงไม่สามารถทดแทนได้ในงานที่มีความเที่ยงตรง:

ความต้องการ

เครื่องเจาะแนวตั้งจะต้อง:

1. แคลมป์ชิ้นงานด้วยขั้นต่ำ 150 บาร์บังคับ
2. เจาะชิ้นงานหลังจากตรวจสอบการจับยึดแล้วเท่านั้น
3. ถอนกลับสว่าน
4. คลายแคลมป์ชิ้นงาน

เหตุใดการควบคุมตำแหน่งจึงล้มเหลวที่นี่

หากคุณใช้ลิมิตสวิตช์บนกระบอกแคลมป์ มันจะทริกเกอร์เมื่อกระบอกสูบสัมผัส2. Misurare la perdita dall'attacco di scarico

• การดีดชิ้นงาน (อันตรายด้านความปลอดภัย)
• ดอกสว่านหัก
• เศษชิ้นส่วน

การออกแบบวงจรซีเควนซ์วาล์ว

ส่วนประกอบ:

• SV1:ซีเควนซ์วาล์ว (เซ็ตพอยต์: 150 บาร์) ในวงจรแคลมป์
• กระบอกหนีบ:เจาะ 50 มม
• กระบอกฟีด:เจาะ 32 มม
• บรรเทาความดัน:200 บาร์ (ความปลอดภัยของระบบ)

ตรรกะปฏิบัติการ:

1. วาล์วปรับทิศทางให้พลังงาน:โฟลเข้าสู่กระบอกสูบผ่านพอร์ต A ของ SV1
2. แคลมป์ขยาย:กระบอกสูบเคลื่อนไปข้างหน้าจนกระทั่งชิ้นงานสัมผัสกัน ความกดดันที่ท่าเรือ A เริ่มเพิ่มขึ้น
3. แรงดันสะสม:เมื่อแรงแคลมป์สูงถึง 150 บาร์ (เทียบเท่ากับแรงแคลมป์ ~2,950 กก. สำหรับรูขนาด 50 มม.) SV1 จะเปิดขึ้น
4. กระบอกฟีดเปิดใช้งาน:ตอนนี้โฟลเปลี่ยนเส้นทางไปที่พอร์ต B ของ SV1 เพื่อเลื่อนกระบอกสูบป้อนสว่าน
5. แรงดันสะสม:แคลมป์จะมีแรงดันอยู่ที่ 150+ บาร์ตลอดการเจาะ

เกณฑ์การคัดเลือก: การจับคู่วาล์วกับการใช้งาน

1. ข้อกำหนดช่วงความดัน

ซีเควนซ์วาล์วมีการตั้งค่าช่วงแรงดันหลายแบบ โดยทั่วไป:

• Приводы подачи станков, ходовая часть транспортных средств10-50 บาร์ (หนีบอ่อน ชิ้นส่วนบอบบาง)
• ช่วงกลาง:50-100 บาร์ (งานประกอบทั่วไป)
• ช่วงสูง:100-200 บาร์ (ขึ้นรูป, กด)
• ช่วงสูงพิเศษ:200-315 บาร์ (งานปั๊มหนัก, งานตีขึ้นรูป)

กฎการเลือก:เลือกวาล์วที่มีช่วงการปรับจะครอบคลุมจุดที่ตั้งเป้าหมายของคุณ- หากคุณต้องการ 180 บาร์ ให้เลือกวาล์วช่วง 100-200 บาร์หรือ 150-315 บาร์ อย่าใช้วาล์วขนาด 50-315 บาร์ เพราะสปริงจะแข็งเกินไปสำหรับการปรับอย่างละเอียดที่ปลายสูง

2. ความสามารถในการไหลเทียบกับแรงดันตก

วาล์วจะต้องผ่านของคุณการไหลสูงสุดทันทีโดยไม่มีแรงดันตกมากเกินไป ผู้ผลิตจัดให้เส้นโค้ง Q-ΔPแสดงการสูญเสียแรงดันที่อัตราการไหลต่างๆ

ข้อกำหนดตัวอย่าง:

• การไหลที่ต้องการ:120 ลิตร/นาที
• สปูลติด<10 บาร์ (เพื่อลดการสิ้นเปลืองพลังงาน)
• วาล์วที่เลือก:NG20 (พิกัด 400 ลิตร/นาที) - ให้ 5-6 บาร์ ΔP ที่ 120 ลิตร/นาที

ข้อผิดพลาดทั่วไป:การเลือกวาล์วที่มีขนาดพอดีสำหรับอัตราการไหลปกติ สิ่งนี้จะไม่สนใจแรงดันตกที่เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณที่การไหลสูง ขนาดเสมออย่างน้อย 150% ของการไหลที่กำหนดเพื่อการทำงานที่ราบรื่น

3. ข้อกำหนดด้านความสะอาดของของไหล

นี่คือที่มาของความล้มเหลวในสนามหลายครั้ง มีวาล์วลำดับที่ควบคุมโดยนำร่อง시퀀스 밸브는 일반적으로 다음과 같은 다양한 압력 범위 설정에서 사용할 수 있습니다.ด้วยการกวาดล้างที่แน่นหนา5-10 ไมครอน- ช่องควบคุมห้องสปริงมีความละเอียดอ่อนมากยิ่งขึ้น

ข้อกำหนดการปนเปื้อนภาคบังคับ:

• ISO 4406:20/18/58 หรือดีกว่านั้น
• NAS 1638:คลาส 9 หรือดีกว่า

การแปล: น้ำมันไฮดรอลิกของคุณต้องมี:

• น้อยกว่า 20,000 อนุภาค >4μm ต่อ 100 มล
• น้อยกว่า 4,000 อนุภาค >6μm ต่อ 100 มล
• น้อยกว่า 640 อนุภาค >14μm ต่อ 100 มล

การนำไปปฏิบัติจริง:

• ติดตั้งการกรองแบบสัมบูรณ์ขนาด 10 ไมครอน(β₁₀ ≥ 200) บนเส้นกลับ
• ใช้ตัวกรองขนาด 3 ไมครอนบนท่อระบายน้ำนำร่อง (หากระบายน้ำภายนอก)
• ดำเนินการวิเคราะห์น้ำมันทุกๆ 500 ชั่วโมงการทำงาน(จำนวนอนุภาค ปริมาณน้ำ ความหนืด)

หากการปนเปื้อนเกินขีดจำกัด คาดว่า:

• สปูลติด(วาล์วไม่สามารถเปิดหรือปิดได้)
• ความดันดริฟท์วิธีการแก้ไข: เช็ควาล์วแบบรวม
• การล่าสัตว์/การสั่น(ปฏิบัติการนำร่องเอาแน่เอานอนไม่ได้)

4. มาตรฐานอินเทอร์เฟซการติดตั้ง

ติดตั้งวาล์วลำดับเข้ากับแผ่นย่อยหรือท่อร่วมตามมาตรฐานอุตสาหกรรม:

กฎการติดตั้งที่สำคัญ:พื้นผิวการติดตั้งความอดทนต่อความเรียบจะต้องเป็น0.01 มม. ต่อ 100 มม- ใช้แผ่นพื้นผิวที่มีความแม่นยำในการตรวจสอบ การบิดงอใดๆ ทำให้เกิดการอัดขึ้นรูปโอริงภายใต้แรงดัน 315 บาร์ ทำให้เกิดการรั่วไหลจากภายนอก

การแก้ไขปัญหาความล้มเหลวทั่วไป

ความล้มเหลวของการปนเปื้อนน้ำตก

ต่อไปนี้เป็นลำดับความล้มเหลวทั่วไปที่พบในระบบอุตสาหกรรม:

ประเด็นสำคัญสำหรับนักออกแบบระบบ

1. ซีเควนซ์วาล์วตรวจสอบแรง ไม่ใช่ตำแหน่งใช้เมื่อแรงจับยึด แรงกด หรือการรับน้ำหนักถือเป็นเรื่องสำคัญต่อความปลอดภัย
2. การกำหนดค่าท่อระบายน้ำภายนอก(Y ถึงถัง) จำเป็นสำหรับการใช้งาน 90% เพื่อให้ได้การตั้งค่าแรงดันที่มั่นคงและไม่ขึ้นอยู่กับโหลด
3. การออกแบบที่ดำเนินการโดยนักบินจำเป็นสำหรับการไหล >100 ลิตร/นาที มีความสามารถในการปรับได้ดีกว่าและแรงในการทำงานต่ำกว่าประเภทที่ออกฤทธิ์โดยตรง
4. ความสะอาดของของไหลไม่สามารถต่อรองได้ระบุ ISO 20/18/15 และใช้การกรองสัมบูรณ์ 10 ไมครอนเป็นขั้นต่ำ งบประมาณสำหรับการวิเคราะห์น้ำมันรายไตรมาส
5. วาล์วทางเดียวไม่ใช่อุปกรณ์เสริมในวงจรที่ตัวกระตุ้นรองต้องถอยกลับผ่านวาล์ว เช็ควาล์วในตัวช่วยป้องกันการสิ้นเปลืองพลังงานจำนวนมาก
6. ขนาด 150% ของการไหลที่กำหนดเพื่อรักษาแรงดันตกให้ต่ำกว่า 10 บาร์ สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดการสร้างความร้อน
7. ความแม่นยำของพื้นผิวในการติดตั้งมีความสำคัญแผ่นย่อยที่บิดเบี้ยวทำให้เกิดความล้มเหลวของโอริงภายใต้แรงดันสูง ตรวจสอบความเรียบ 0.01 มม./100 มม.