เมื่อคุณดูวาล์วไฮดรอลิก คุณจะสังเกตเห็นเครื่องหมายพอร์ตหลายอันที่ประทับหรือติดฉลากไว้บนตัววาล์ว การกำหนด A และ B ระบุพอร์ตการทำงาน ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อเอาต์พุตหลักสองตัวที่เชื่อมโยงวาล์วโดยตรงกับแอคชูเอเตอร์ไฮดรอลิกของคุณ พอร์ตเหล่านี้ควบคุมการไหลแบบสองทิศทางของของไหลไฮดรอลิกเข้าและออกจากกระบอกสูบหรือมอเตอร์ ทำให้เป็นอินเทอร์เฟซที่จำเป็นสำหรับการแปลงกำลังของของไหลให้เป็นการเคลื่อนที่ทางกล
พอร์ต A และ B ทำหน้าที่เป็นการเชื่อมต่อแบบพลิกกลับได้ในวงจรไฮดรอลิก ในช่วงเวลาใดก็ตาม พอร์ตหนึ่งจะจ่ายของเหลวที่มีแรงดันเพื่อขยายหรือหมุนแอคชูเอเตอร์ ในขณะที่อีกพอร์ตหนึ่งส่งของเหลวกลับคืนสู่ถัง เมื่อคุณเปลี่ยนแกนวาล์วเพื่อเปลี่ยนทิศทาง บทบาทของ A และ B จะกลับกัน ซึ่งก็คือลักษณะการยืดและหดของกระบอกไฮดรอลิก หรือวิธีที่มอเตอร์เปลี่ยนทิศทางการหมุน
ระบบการระบุพอร์ตนี้เป็นไปตามมาตรฐานสากลที่กำหนดโดย ISO 1219-1 และมาตรฐาน NFPA ของอเมริกาเหนือ ANSI B93.7 มาตรฐานเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าวิศวกรและช่างเทคนิคทุกที่ในโลกสามารถอ่านแผนผังไฮดรอลิกและเข้าใจการเชื่อมต่อวาล์วได้โดยไม่เกิดความสับสน การกำหนดมาตรฐานของระบบการตั้งชื่อพอร์ตเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานร่วมกันของระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณทำงานกับส่วนประกอบจากผู้ผลิตหลายรายหรืออุปกรณ์แก้ไขปัญหาในภาคสนาม
ระบบพอร์ตวาล์วไฮดรอลิกแบบสมบูรณ์
เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าพอร์ต A และ B ทำหน้าที่อะไร คุณต้องดูว่าพอร์ตเหล่านี้เข้ากับโครงสร้างพอร์ตทั้งหมดของวาล์วควบคุมทิศทางได้อย่างไร การกำหนดค่าวาล์วสี่พอร์ตทั่วไปประกอบด้วยการเชื่อมต่อหลักสี่จุดซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของแอคทูเอเตอร์
พอร์ต P ทำหน้าที่เป็นช่องรับแรงดัน โดยรับของเหลวแรงดันสูงจากปั๊มไฮดรอลิก นี่คือจุดที่แรงดันของระบบเข้าสู่วาล์ว พอร์ต T (บางครั้งทำเครื่องหมายเป็น R สำหรับการส่งคืนระยะไกล) คือเส้นส่งคืนถังซึ่งของเหลวจะไหลกลับไปยังอ่างเก็บน้ำหลังจากทำงานในแอคทูเอเตอร์เสร็จแล้ว วาล์วบางตัวยังมีพอร์ต L สำหรับการระบายน้ำรั่วภายใน ซึ่งป้องกันการสะสมแรงดันในห้องสปริงของวาล์วและบริเวณระยะห่างของสปูล
- [รูปภาพแผนภาพวาล์วควบคุมทิศทาง 4 พอร์ต] -พอร์ตงาน A และ B เชื่อมต่อโดยตรงกับห้องสองห้องของกระบอกสูบแบบแสดงสองทางหรือสองพอร์ตของมอเตอร์ไฮดรอลิก สิ่งเหล่านี้เรียกว่าช่องทำงานเนื่องจากเป็นที่ที่เกิดการแปลงพลังงานจริง โดยที่ของไหลที่มีแรงดันกลายเป็นแรงทางกลและการเคลื่อนที่ ต่างจากพอร์ต P และ T ที่รักษาบทบาทที่ค่อนข้างคงที่ พอร์ต A และ B จะสลับระหว่างฟังก์ชันจ่ายและส่งคืนอย่างต่อเนื่อง ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของสปูล
| การกำหนดท่าเรือ | ชื่อมาตรฐาน | ฟังก์ชั่นหลัก | ช่วงความดันทั่วไป |
|---|---|---|---|
| P | แรงดัน/ปั๊ม | ช่องรับแรงดันหลักจากปั๊ม | 1,000-3,000 PSI (70-210 บาร์) |
| ที (หรืออาร์) | ถัง/คืน | แรงดันต่ำกลับคืนสู่อ่างเก็บน้ำ | 0-50 PSI (0-3.5 บาร์) |
| A | งานพอร์ต A | การเชื่อมต่อแอคชูเอเตอร์แบบสองทิศทาง | 0-3000 PSI (ตัวแปร) |
| B | งานท่าเรือ B | การเชื่อมต่อแอคชูเอเตอร์แบบสองทิศทาง | 0-3000 PSI (ตัวแปร) |
| L | การรั่วไหล/ท่อระบายน้ำ | การกำจัดการรั่วไหลภายใน | 0-10 PSI (0-0.7 บาร์) |
พอร์ต A และ B ควบคุมทิศทางของแอคชูเอเตอร์อย่างไร
งานพื้นฐานของพอร์ต A และ B คือการเปิดใช้งานการควบคุมการเคลื่อนไหวแบบพลิกกลับได้ เมื่อคุณเข้าใจว่าเส้นทางของของไหลเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรภายในวาล์ว คุณจะเห็นว่าเหตุใดพอร์ตทั้งสองนี้จึงจำเป็นสำหรับการควบคุมแบบสองทิศทาง
ในการตั้งค่ากระบอกไฮดรอลิกแบบ double-acting ทั่วไป พอร์ต A โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อกับปลายฝาครอบ (ด้านข้างที่ไม่มีก้าน) ในขณะที่พอร์ต B เชื่อมต่อกับปลายก้าน อย่างไรก็ตาม รูปแบบการเชื่อมต่อนี้ไม่บังคับ และขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบเฉพาะของคุณและทิศทางการเคลื่อนไหวเริ่มต้นที่ต้องการ สิ่งสำคัญคือคุณต้องรักษาความสม่ำเสมอตลอดการออกแบบวงจรและเอกสารประกอบของคุณ
เมื่อแกนวาล์วเลื่อนไปที่ตำแหน่งหนึ่ง ทางเดินภายในจะเชื่อมต่อ P ถึง A และ B ถึง T ของไหลที่มีแรงดันจะไหลจากปั๊มผ่านช่อง A ไปยังปลายฝาสูบ โดยดันลูกสูบและยืดก้านออก ในเวลาเดียวกัน ของไหลที่ถูกแทนที่จากปลายก้านจะไหลออกผ่านพอร์ต B ผ่านทางช่องภายในของวาล์ว และกลับสู่ถังผ่านทางพอร์ต T ความแตกต่างของแรงดันระหว่างห้องกระบอกสูบทั้งสองสร้างแรงที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายโหลด
การเลื่อนสปูลไปที่ตำแหน่งสองจะทำให้การเชื่อมต่อเหล่านี้กลับกัน ตอนนี้ P เชื่อมต่อกับ B และ A เชื่อมต่อกับ T. ของไหลไหลเข้าสู่ปลายก้านผ่านพอร์ต B เพื่อดึงลูกสูบกลับและดึงก้านกลับ ของเหลวที่ถูกแทนที่จากปลายฝาครอบจะออกผ่านพอร์ต A และกลับสู่ถัง การพลิกกลับได้นี้เป็นหลักการสำคัญที่ทำให้วาล์วควบคุมทิศทางทำงานได้
อัตราการไหลผ่านพอร์ต A และ B จะกำหนดความเร็วของแอคชูเอเตอร์ อัตราการไหลนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยสองประการ: ปริมาตรเอาท์พุตของปั๊มและพื้นที่ปากภายในของวาล์วที่สร้างขึ้นโดยตำแหน่งของสปูล สมการออริฟิสพื้นฐานควบคุมความสัมพันธ์นี้:
ที่ไหนQคืออัตราการไหลCdคือค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยAoคือบริเวณปากที่มีประสิทธิภาพ∆พีคือความแตกต่างของความดัน และρคือความหนาแน่นของของไหล ด้วยการควบคุมการเคลื่อนตัวของสปูลอย่างแม่นยำ คุณสามารถควบคุมพื้นที่ออริฟิสที่มีประสิทธิภาพและการไหลไปยังพอร์ตการทำงานแต่ละพอร์ตได้
การกำหนดค่าตำแหน่งกึ่งกลางและผลกระทบต่อพอร์ต A และ B
พฤติกรรมของพอร์ต A และ B ในตำแหน่งที่เป็นกลางของวาล์วส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของระบบของคุณ การกำหนดค่าศูนย์กลางที่แตกต่างกันตอบสนองความต้องการในการปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน และการทำความเข้าใจรูปแบบต่างๆ เหล่านี้จะช่วยให้คุณเลือกวาล์วที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณได้
การกำหนดค่าวาล์วกึ่งกลางปิดจะบล็อกพอร์ตทั้งหมดเมื่อแกนม้วนอยู่ในตำแหน่งที่เป็นกลาง พอร์ต A และ B ทั้งสองถูกปิดผนึกจาก P และ T การออกแบบนี้ให้ความสามารถในการรับน้ำหนักที่ดีเยี่ยม เนื่องจากของเหลวที่ติดอยู่ในห้องแอคชูเอเตอร์ไม่สามารถหลบหนีได้ แม้จะอยู่ภายใต้ภาระภายนอก กระบอกสูบจะรักษาตำแหน่งไว้โดยมีการเคลื่อนตัวน้อยที่สุด อย่างไรก็ตาม หากคุณใช้ปั๊มที่มีปริมาตรคงที่ คุณจะต้องมีวาล์วระบายแรงดันหรือวงจรถ่ายออกเพื่อป้องกันแรงดันสะสมมากเกินไปเมื่อวาล์วอยู่ตรงกลาง เนื่องจากปั๊มยังคงส่งกระแสไหลต่อไปโดยไม่มีทางไปไหน
วาล์วเปิดตรงกลางใช้แนวทางที่แตกต่างออกไป ในตำแหน่งที่เป็นกลาง P จะเชื่อมต่อกับ T และทั้งพอร์ต A และ B ก็เชื่อมต่อกับ T เช่นกัน การกำหนดค่านี้ช่วยให้ปั๊มขนถ่ายที่แรงดันต่ำระหว่างสแตนด์บาย ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานและการสร้างความร้อนได้อย่างมาก ระบบจะเย็นลงมากในช่วงที่ไม่ได้ใช้งาน ข้อเสียคือคุณสูญเสียความสามารถในการกักเก็บน้ำหนัก หากแรงภายนอกกระทำต่อกระบอกสูบของคุณ กระบอกสูบจะลอยเนื่องจากพอร์ตเชื่อมต่อกับสายถังแรงดันต่ำ
วาล์วตรงกลางแบบ Tandem-center เป็นตัวแทนของกราวด์ตรงกลาง พอร์ต P บล็อกอยู่ในสถานะเป็นกลาง แต่ A และ B เชื่อมต่อกับ T การออกแบบนี้ทำงานได้ดีในวงจรอนุกรมที่คุณต้องการยกเลิกการโหลดแอคชูเอเตอร์ปัจจุบันในขณะที่ปล่อยให้ไหลไปยังวาล์วถัดไปในวงจร แอคชูเอเตอร์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต A และ B จะช่วยลดแรงดัน แต่ปั๊มไม่จำเป็นต้องถ่ายออก เว้นแต่ว่าวาล์วทั้งหมดในซีรีส์จะตั้งอยู่ตรงกลาง
วาล์วพิเศษบางตัวใช้การกำหนดค่าศูนย์ฟื้นฟูโดยที่พอร์ต A และ B เชื่อมต่อภายในกันในบางตำแหน่ง การพอร์ตข้ามนี้ทำให้เกิดเทคนิคการจัดการการไหลขั้นสูงที่สามารถเพิ่มความเร็วของแอคชูเอเตอร์ได้อย่างมาก โดยปล่อยให้ของเหลวจากห้องหนึ่งเพื่อเสริมการไหลของปั๊มไปยังอีกห้องหนึ่ง
| ประเภทศูนย์ | สถานะพอร์ต A และ B | การถือครองโหลด | ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน | แอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุด |
|---|---|---|---|---|
| ศูนย์ปิด | ถูกบล็อก | ยอดเยี่ยม | ต้องใช้วงจรขนถ่าย | ตำแหน่งที่แม่นยำ ปั๊มแบบแปรผัน |
| เปิดศูนย์ | เชื่อมต่อกับที | ยากจน | ดีเยี่ยม (ปั๊มขนถ่าย) | รอบการทำงานต่ำ อุปกรณ์เคลื่อนที่ |
| แทนเดมเซ็นเตอร์ | เชื่อมต่อกับที | ยากจน | ดี (ในวงจรอนุกรม) | ระบบแอคชูเอเตอร์หลายตัว |
| ศูนย์ฟื้นฟู | เชื่อมต่อข้าม (A ถึง B) | ยุติธรรม | ดีเยี่ยม (ผลรวมการไหล) | รถขุดขยายความเร็วสูง |
พอร์ต A และ B ในแอปพลิเคชันโลกแห่งความเป็นจริง
การทำความเข้าใจทฤษฎีพอร์ตเป็นสิ่งสำคัญ แต่การได้เห็นว่าพอร์ต A และ B ทำงานอย่างไรในอุปกรณ์จริงจะช่วยให้แนวคิดนี้แข็งแกร่งขึ้น แอคชูเอเตอร์ไฮดรอลิกประเภทต่างๆ ใช้พอร์ตเหล่านี้ในลักษณะเฉพาะที่ตรงกับความต้องการในการปฏิบัติงาน
ในกระบอกสูบแบบสองทางซึ่งแสดงถึงการใช้งานทั่วไป การเชื่อมต่อพอร์ต A และ B จะกำหนดรูปแบบการเคลื่อนที่ของกระบอกสูบ พิจารณาเครื่องอัดไฮดรอลิกทั่วไปที่คุณต้องการควบคุมการยืดและการถอยกลับ พอร์ต A เชื่อมต่อกับปลายบอดด้วยพื้นที่ลูกสูบที่ใหญ่กว่า ในขณะที่พอร์ต B เชื่อมต่อกับปลายก้านสูบโดยมีพื้นที่ใช้งานน้อยกว่าเนื่องจากปริมาตรก้านสูบ เมื่อคุณส่งกระแสผ่านพอร์ต A พื้นที่ลูกสูบเต็มจะสร้างแรงสำหรับการกด ในระหว่างการดึงกลับ การไหลผ่านพอร์ต B จะเคลื่อนพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า และเนื่องจากอัตราการไหลเท่ากับพื้นที่คูณด้วยความเร็ว กระบอกสูบจึงหดตัวเร็วกว่าที่ขยายออกไปด้วยอัตราการไหลเดียวกัน
มอเตอร์ไฮดรอลิกใช้พอร์ต A และ B เพื่อควบคุมทิศทางการหมุน ในการใช้งานมอเตอร์แบบสองทิศทาง เช่น สว่านโรตารี่หรือตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียง แรงดันรับพอร์ตจะกำหนดทิศทางที่เพลามอเตอร์จะหมุน การเปลี่ยนแรงดันจากพอร์ต A ไปยังพอร์ต B จะทำให้การหมุนกลับด้านทันที ความแตกต่างของแรงดันระหว่างสองพอร์ตจะสร้างแรงบิด ในขณะที่อัตราการไหลจะกำหนดความเร็วในการหมุน หากข้อกำหนดมอเตอร์ของคุณแสดง 10 ลูกบาศก์นิ้วต่อการเคลื่อนตัวของการปฏิวัติ และคุณไหล 20 GPM คุณสามารถคำนวณได้ว่าคุณจะได้ 231 RPM (โดยใช้การแปลงที่ 1 GPM เท่ากับ 231 ลูกบาศก์นิ้วต่อนาที)
อุปกรณ์เคลื่อนที่ขั้นสูง เช่น รถขุด แสดงให้เห็นถึงการใช้งานที่ซับซ้อนของการจัดการพอร์ต A และ B กระบอกบูมในรถขุดต้องเผชิญกับสภาวะการรับน้ำหนักที่แตกต่างกัน - บางครั้งยกต้านแรงโน้มถ่วง หรือบางครั้งก็ถูกแรงโน้มถ่วงผลักลง ระบบควบคุมตรวจสอบสัญญาณแรงดันจากพอร์ต A และ B อย่างต่อเนื่อง ในระหว่างการลดบูมลงด้วยบุ้งกี๋ที่บรรทุกไว้ ห้องปลายก้าน (โดยทั่วไปคือพอร์ต B) อาจแสดงแรงดันที่สูงกว่าการจ่ายปั๊มเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเป็นตัวขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ ระบบควบคุมอัจฉริยะตรวจจับสภาวะนี้และสามารถเปิดใช้งานวงจรสร้างใหม่หรือระบบนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยใช้ส่วนต่างแรงดันพอร์ต A และ B เป็นสัญญาณตอบรับหลัก
การควบคุมตามสัดส่วนและการตรวจจับโหลดผ่านพอร์ต A และ B
ระบบไฮดรอลิกสมัยใหม่มีการพัฒนาไปไกลกว่าการควบคุมวาล์วเปิด-ปิดแบบธรรมดา วาล์วแบบสัดส่วนและเซอร์โวช่วยให้ควบคุมการไหลผ่านพอร์ต A และ B ได้อย่างแม่นยำและต่อเนื่อง และพอร์ตเหล่านี้ยังทำหน้าที่เป็นจุดเซ็นเซอร์ที่สำคัญสำหรับกลยุทธ์การควบคุมขั้นสูง
วาล์วตามสัดส่วนจะปรับตำแหน่งของสปูลตามสัญญาณอินพุตทางไฟฟ้า ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นกระแสระหว่าง 0 ถึง 800 มิลลิแอมป์ หรือสัญญาณแรงดันไฟฟ้า เมื่อกระแสเพิ่มขึ้น แกนม้วนจะค่อยๆ เปลี่ยนจากความเป็นกลาง และจะเปิดเส้นทางการไหลระหว่าง P และพอร์ตงานอย่างต่อเนื่อง พื้นที่ปากแปรผันนี้ช่วยให้คุณเร่งความเร็วและลดความเร็วของแอคชูเอเตอร์ได้อย่างราบรื่นและควบคุมได้ ผู้ปฏิบัติงานที่ใช้จอยสติ๊กเพื่อควบคุมบูมของรถขุดไม่ได้เปิดและปิดวาล์ว แต่พวกเขากำลังส่งคำสั่งตามสัดส่วนซึ่งแปลงเป็นอัตราการไหลที่แม่นยำผ่านพอร์ต A และ B
ระบบตรวจจับโหลด (LS) ยกระดับความซับซ้อนนี้ไปอีกขั้นโดยใช้การตอบสนองแรงดันจากพอร์ต A และ B เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ ในระบบ LS ท่อนำร่องขนาดเล็กจะเชื่อมต่อจากช่องทำงานที่มีแรงดันสูงสุดกลับไปยังตัวควบคุมการเคลื่อนที่ของปั๊มหรือกับตัวชดเชยแรงดันบนวาล์ว ระบบจะวัดอย่างต่อเนื่องว่าพอร์ตงานใด (A หรือ B) ในปัจจุบันเผชิญกับแรงดันโหลดสูงสุด ซึ่งกำหนดเป็นPแอลเอส- ปั๊มหรือตัวชดเชยจะปรับเพื่อรักษาระดับแรงดันให้คงที่เหนือแรงดันโหลดนี้ โดยทั่วไปคือ 200-300 PSI ความสัมพันธ์แสดงเป็น:
วิธีการตรวจจับโหลดนี้หมายความว่าปั๊มของคุณสร้างแรงดันเพียงพอที่จะเอาชนะโหลดจริงบวกกับส่วนต่างเล็กน้อยสำหรับการควบคุม แทนที่จะทำงานโดยใช้แรงดันระบายเต็มระบบตลอดเวลาและสิ้นเปลืองพลังงานจากการควบคุมปริมาณ ระบบจะปรับแรงดันตามความต้องการ เมื่อคุณเคลื่อนย้ายกระบอกสูบที่ไม่ได้บรรจุอย่างรวดเร็ว แรงดันพอร์ต A และ B จะยังคงต่ำ และแรงดันปั๊มก็เช่นกัน เมื่อคุณพบกับแรงต้านอย่างหนัก แรงดันพอร์ตการทำงานจะเพิ่มขึ้น สัญญาณ LS จะเพิ่มขึ้น และปั๊มจะเพิ่มแรงดันเอาท์พุตโดยอัตโนมัติ การจับคู่แรงดันแบบเรียลไทม์ตามการตอบรับพอร์ต A และ B สามารถลดการใช้พลังงานของระบบได้ 30 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระบบแรงดันคงที่
เทคโนโลยีวาล์วสูบจ่ายอิสระ (IMV) แสดงถึงความล้ำหน้าของการควบคุมพอร์ตการทำงาน วาล์วกำหนดทิศทางแบบดั้งเดิมจะจับคู่กลไกการไหลเข้า (P ถึง A หรือ P ถึง B) กับการไหลออกของมิเตอร์ออก (A ถึง T หรือ B ถึง T) ผ่านตำแหน่งแกนม้วนเดียว ระบบ IMV ใช้วาล์วควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์แยกต่างหากสำหรับเส้นทางการไหลทั้งสี่เส้นทาง: P ถึง A, P ถึง B, A ถึง T และ B ถึง T การแยกส่วนนี้ทำให้ระบบควบคุมสามารถปรับการจ่ายและการไหลกลับอย่างอิสระโดยขึ้นอยู่กับสภาวะโหลด ข้อกำหนดในการเคลื่อนไหว และเป้าหมายด้านประสิทธิภาพพลังงาน ตัวควบคุมสามารถวิเคราะห์ข้อมูลความดันและการไหลจากพอร์ต A และ B แบบเรียลไทม์ และปรับองค์ประกอบของวาล์วแต่ละส่วนแยกกัน ทำให้สามารถใช้งานฟังก์ชันต่างๆ เช่น การสร้างใหม่อัตโนมัติ การควบคุมส่วนต่าง และโปรไฟล์การเคลื่อนไหวที่ชดเชยโหลด
การสร้างใหม่ด้วยไฮดรอลิก: การจัดการพอร์ต A และ B ขั้นสูง
วงจรการฟื้นฟูแสดงให้เห็นถึงการใช้งานที่ซับซ้อนที่สุดของการควบคุมพอร์ต A และ B ซึ่งมักพบในอุปกรณ์ก่อสร้างและการเกษตร การทำความเข้าใจการฟื้นฟูช่วยให้คุณเข้าใจว่าพอร์ตการทำงานที่ดูเหมือนเรียบง่ายเหล่านี้ช่วยให้การจัดการพลังงานที่ซับซ้อนได้อย่างไร
การสร้างใหม่ด้วยไฮดรอลิกใช้ประโยชน์จากพื้นที่ที่แตกต่างกันระหว่างปลายฝากระบอกสูบและปลายก้าน เมื่อกระบอกสูบดิฟเฟอเรนเชียลขยายออก ปลายฝาครอบ (โดยทั่วไปคือพอร์ต A) จะต้องมีปริมาตรของเหลวมากกว่าปลายก้าน (โดยทั่วไปคือพอร์ต B) จะถูกไล่ออก เนื่องจากก้านกินพื้นที่ในห้องปลายก้าน ความสัมพันธ์ของปริมาณคือ:
ในวงจรการฟื้นฟู แทนที่จะส่งการไหลย้อนกลับของปลายก้านสูบผ่านพอร์ต B ไปยังแท็งก์ซึ่งจะกระจายพลังงานผ่านการควบคุมปริมาณ ระบบเปลี่ยนเส้นทางการไหลย้อนกลับนี้เพื่อรวมเข้ากับการไหลของปั๊มที่จ่ายปลายฝาปิดผ่านพอร์ต A การรวมการไหลนี้เพิ่มความเร็วส่วนขยายอย่างมาก หากปั๊มของคุณจ่าย 20 GPM และปลายก้านสามารถจ่ายเพิ่ม 8 GPM ผ่านการฟื้นฟู ปลายฝาของคุณจะได้รับรวม 28 GPM ซึ่งเพิ่มความเร็วได้ 40 เปอร์เซ็นต์
การใช้งานวงจรจำเป็นต้องมีการจัดการเส้นทางพอร์ต A และ B อย่างระมัดระวัง วาล์วสร้างใหม่ (บางครั้งเรียกว่าวาล์วแต่งหน้าหรือสปูลสร้างใหม่) ควบคุมการเชื่อมต่อระหว่างพอร์ต เมื่อระบบพิจารณาว่าการฟื้นฟูนั้นมีประโยชน์ - โดยทั่วไปเมื่อแรงโน้มถ่วงหรือแรงภายนอกช่วยในการเคลื่อนไหว - วาล์วฟื้นฟูจะทำงาน โดยจะปิดกั้นเส้นทางจากพอร์ต B ไปยังแท็งก์ และเชื่อมต่อพอร์ต B ไปยังพอร์ต A แทน เช็ควาล์วในสายการสร้างใหม่นี้ป้องกันการไหลย้อนกลับเมื่อแรงดันพอร์ต A เกินแรงดันพอร์ต B ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการจ่ายไฟขยายต่อโหลด
ระบบควบคุมจะทำการตัดสินใจสร้างใหม่ตามสัญญาณแรงดันจากพอร์ตการทำงาน ในระหว่างการลดบูมบนรถขุด เซ็นเซอร์ตรวจจับได้ว่าแรงดันปลายก้านที่พอร์ต B นั้นสูงขึ้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงถูกกดลง สัญญาณแรงดันนี้บ่งชี้ว่าของเหลวที่ปลายก้านมีพลังงานที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ ตัวควบคุมจะเปิดใช้งานการสร้างใหม่ โดยควบคุมการไหลย้อนกลับแรงดันสูงนี้เพื่อเสริมการจ่ายปั๊ม แทนที่จะปล่อยให้ไหลผ่านวาล์วควบคุม แนวทางนี้จะเพิ่มความเร็วและลดการสูญเสียพลังงานไปพร้อมๆ กัน โดยบรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพสองประการด้วยกลยุทธ์การควบคุมเดียว
ระบบอิเล็กโทรไฮดรอลิกสมัยใหม่รวมการควบคุมการงอกใหม่เข้ากับลอจิกวาล์วหลักโดยตรง วาล์วเคลื่อนที่ขั้นสูงบางรุ่นมีช่องทางสร้างใหม่ในตัวซึ่งจะเปิดใช้งานตามตำแหน่งแกนหมุนที่ชดเชยแรงดัน ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้วาล์วสร้างใหม่แยกต่างหาก ระบบ IMV สามารถดำเนินการสร้างใหม่ได้ทั้งหมดผ่านทางซอฟต์แวร์ โดยกำหนดค่าเส้นทางการไหลใหม่ได้ทันทีโดยการปรับองค์ประกอบของวาล์วแต่ละตัวโดยไม่มีส่วนประกอบในการฟื้นฟูทางกลใดๆ
ข้อควรพิจารณาในการวินิจฉัยและการบำรุงรักษาสำหรับพอร์ตการทำงาน
พอร์ต A และ B ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อการวินิจฉัยที่ดีเยี่ยมสำหรับการแก้ไขปัญหาระบบไฮดรอลิก การทำความเข้าใจสิ่งที่ควรวัดที่พอร์ตเหล่านี้และวิธีตีความผลลัพธ์ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบำรุงรักษาที่มีประสิทธิภาพ
เมื่อวินิจฉัยความเร็วของแอคชูเอเตอร์ช้า ให้เชื่อมต่อเกจวัดแรงดันเข้ากับพอร์ต A และ B ระหว่างการทำงาน เปรียบเทียบแรงดันใช้งานที่พอร์ตแอคทีฟ (อัตราการไหลของปั๊มรับ) กับแรงดันโหลดที่คาดหวัง หากพอร์ต A ควรแสดง 1500 PSI เพื่อยกโหลดที่ทราบ แต่คุณเห็น 2200 PSI แสดงว่าคุณมีความต้านทานมากเกินไปในที่ใดที่หนึ่ง สิ่งนี้อาจบ่งบอกถึงเส้นจำกัดระหว่างวาล์วและกระบอกสูบ การสึกหรอของซีลกระบอกสูบภายในทำให้เกิดการบายพาส หรือตัวกรองอุดตันบางส่วนในท่อส่งกลับซึ่งเพิ่มแรงดันต้านที่พอร์ต B
ความไม่สมดุลของแรงดันระหว่างช่องทำงานระหว่างการเคลื่อนที่สามารถเผยให้เห็นปัญหาของวาล์วหรือกระบอกสูบได้ เมื่อขยายกระบอกสูบ พอร์ต A ควรแสดงแรงดันโหลดบวกกับแรงดันตกคร่อมข้อจำกัดฝั่งส่งคืน ในขณะที่พอร์ต B ควรแสดงเฉพาะแรงดันต้านจากแนวต้านส่งคืน (โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 100 PSI) หากพอร์ต B แสดงแรงดันสูงผิดปกติระหว่างการยืดออก คุณอาจมีข้อจำกัดในเส้นทางการไหล B-to-T - อาจเป็นทางเดินของวาล์วอุดตันหรือท่อส่งกลับงอ แรงดันต้านนี้จะลดความแตกต่างของแรงดันทั่วทั้งกระบอกสูบ ส่งผลให้แรงและความเร็วที่มีอยู่ลดลง
การกระเพื่อมของแรงดันหรือความไม่เสถียรที่พอร์ต A และ B มักบ่งบอกถึงการปนเปื้อนที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของสปูลวาล์ว หากการปนเปื้อนของอนุภาคเกินระดับความสะอาด ISO 4406 19/17/14 การสะสมของตะกอนอาจทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของสปูลที่ไม่แน่นอน ส่งผลให้เกิดความผันผวนของแรงดันที่มองเห็นได้ที่พอร์ตการทำงาน สภาวะนี้จำเป็นต้องได้รับการดูแลทันที เนื่องจากจะทำให้ความแม่นยำในการควบคุมลดลงและทำให้ส่วนประกอบสึกหรอเร็วขึ้น
การรั่วไหลข้ามพอร์ตแสดงถึงโหมดความล้มเหลวทั่วไปอีกรูปแบบหนึ่งที่คุณสามารถตรวจจับได้ผ่านการทดสอบพอร์ตงาน ปิดกั้นพอร์ตแอคทูเอเตอร์ทั้งสองและอัดแรงดันด้านหนึ่งผ่านพอร์ต A ในขณะที่ตรวจสอบความดันพอร์ต B ในวาล์วตรงกลางแบบปิดซึ่งมีขนาดพอดีกับแกนม้วนสายที่ดี ความดันบนพอร์ต B ที่ถูกบล็อกควรคงต่ำกว่า 50 PSI เมื่อพอร์ต A เห็นแรงดันของระบบ แรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วบนพอร์ต B บ่งชี้ว่ามีการรั่วไหลภายในมากเกินไปผ่านแกนยึดแกนม้วนสาย ซึ่งหมายความว่าวาล์วจำเป็นต้องเปลี่ยนแกนม้วนสายหรือยกเครื่องใหม่ทั้งหมด
| อาการ | พอร์ต เอ เรดดิ้ง | พอร์ต บี เรดดิ้ง | สาเหตุน่าจะ | จำเป็นต้องดำเนินการ |
|---|---|---|---|---|
| การขยายเวลาช้า | แรงกดดันมากเกินไป | ปกติ (ต่ำ) | ข้อจำกัดของสาย A-port หรือซีลกระบอกสูบล้มเหลว | ตรวจสอบเส้น ตรวจสอบซีลกระบอกสูบ |
| การถอยกลับช้า | ปกติ (ต่ำ) | แรงกดดันมากเกินไป | ข้อ จำกัด สาย B-port หรือการอุดตันกลับ | ตรวจเช็คเส้น ทำความสะอาดช่องวาล์ว |
| การทำงานของกระบอกสูบ | ความดันสลายตัว | ความดันสลายตัว | วาล์วภายในรั่วหรือซีลกระบอกสูบชำรุด | ทำการทดสอบการรั่วซึมข้ามพอร์ต |
| การเคลื่อนไหวที่ผิดปกติ | 0-10 PSI (0-0.7 บาร์) | 0-10 PSI (0-0.7 บาร์) | ตรวจสอบความสะอาดของของเหลว ตรวจอากาศ | ตรวจสอบความสะอาดของของเหลว ตรวจอากาศ |
| ไม่มีการเคลื่อนไหว | ความดันต่ำ | แรงดันสูง | การเชื่อมต่อท่อกลับด้านที่แอคชูเอเตอร์ | ตรวจสอบการประปากับแผนผัง |
อุปกรณ์ป้องกันที่พอร์ต A และ B ปกป้องระบบของคุณจากความเสียหายระหว่างสภาวะที่ไม่ปกติ วาล์วระบายแบบข้ามพอร์ตที่ติดตั้งระหว่างพอร์ตทำงานจะป้องกันแรงดันที่เพิ่มขึ้นเมื่อกระบอกสูบเกิดการหยุดทางกลไกกะทันหันหรือโหลดแรงกระแทก โดยทั่วไปวาล์วเหล่านี้จะตั้งค่าสูงกว่าแรงดันใช้งานสูงสุดปกติประมาณ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ เมื่อความดันพอร์ต A เกินการตั้งค่าการผ่อนปรน วาล์วจะเปิดและเชื่อมต่อพอร์ต A เข้ากับพอร์ต B ช่วยให้ของเหลวสามารถบายพาสกระบอกสูบที่ถูกบล็อก แทนที่จะสร้างแรงดันสูงสุดที่ทำลายล้างซึ่งอาจทำให้ท่อแตกหรือซีลเสียหายได้
เมคอัพวาล์วป้องกันการเกิดโพรงอากาศระหว่างโหลดเกิน หากมวลหนักขับเคลื่อนกระบอกสูบเร็วกว่าที่ปั๊มสามารถจ่ายกระแสได้ ห้องฝั่งจ่ายจะพัฒนาแรงดันลบ วาล์วแต่งหน้าจะเปิดขึ้นเมื่อสุญญากาศนี้ถึงประมาณ 5 PSI ต่ำกว่าบรรยากาศ ทำให้ของเหลวความดันต่ำจากถังไหลเข้าสู่ห้องที่อดอาหารผ่านทางช่องทำงาน ซึ่งจะช่วยป้องกันการก่อตัวของฟองไอที่อาจก่อให้เกิดเสียง การสั่นสะเทือน และความเสียหายจากการกัดกร่อนต่อพื้นผิวภายใน
สรุป: บทบาทสำคัญของพอร์ตการทำงาน A และ B
พอร์ต A และ B บนวาล์วไฮดรอลิกเป็นตัวแทนมากกว่าจุดเชื่อมต่อธรรมดา พอร์ตการทำงานเหล่านี้สร้างอินเทอร์เฟซที่สำคัญ โดยที่การควบคุมไฮดรอลิกแปลงเป็นการทำงานทางกล โดยที่ระบบอัจฉริยะตรงกับความเป็นจริงของแอคชูเอเตอร์ และที่ที่กลยุทธ์ประสิทธิภาพพลังงานประสบความสำเร็จหรือล้มเหลว ในขณะที่ฟังก์ชันพื้นฐานยังคงที่ตลอดการใช้งาน - ให้เส้นทางการไหลแบบย้อนกลับเพื่อควบคุมทิศทางและความเร็วของแอคชูเอเตอร์ - การใช้งานในระบบสมัยใหม่แสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนที่น่าทึ่ง
ตั้งแต่การควบคุมทิศทางขั้นพื้นฐานในวงจรกระบอกสูบธรรมดาไปจนถึงระบบการฟื้นฟูที่ซับซ้อนในอุปกรณ์ก่อสร้าง การจัดการการไหลและแรงดันผ่านพอร์ต A และ B จะเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของระบบ ระบบตรวจจับโหลดอาศัยสัญญาณแรงดันจากพอร์ตเหล่านี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน วงจรการฟื้นฟูจะกำหนดค่าเส้นทางระหว่าง A และ B ใหม่เพื่อนำพลังงานกลับคืนและเพิ่มความเร็ว ระบบควบคุมตามสัดส่วนปรับการไหลผ่านพอร์ตเหล่านี้ด้วยความแม่นยำที่วัดเป็นมิลลิวินาที เทคโนโลยีการวัดแสงแบบอิสระได้รับการพัฒนาเพื่อให้อำนาจในการควบคุมเส้นทางจ่ายและส่งคืนของแต่ละพอร์ตงานอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
เนื่องจากเทคโนโลยีไฮดรอลิกยังคงก้าวหน้าไปสู่การใช้พลังงานไฟฟ้าและการควบคุมแบบดิจิทัลมากขึ้น พอร์ต A และ B ทางกายภาพยังคงมีความสำคัญขั้นพื้นฐาน สิ่งที่เปลี่ยนแปลงคือวิธีที่เราจัดการสิ่งเหล่านั้น - ด้วยวาล์วที่เร็วขึ้น อัลกอริธึมที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้น และลูปป้อนกลับที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ไม่ว่าคุณจะบำรุงรักษาเครื่องจักรเคลื่อนที่ที่มีอายุหลายสิบปีหรือกำลังออกแบบระบบเซอร์โว-ไฮดรอลิกที่ล้ำสมัย การทำความเข้าใจว่าพอร์ต A และ B คืออะไร และวิธีการทำงานของพอร์ตเหล่านี้จะเป็นรากฐานสำหรับการทำงานของระบบไฮดรอลิกที่มีประสิทธิภาพ
