Návrh hydraulických obvodů hydraulických lisů

Předpokládaná doba čtení: 18 minut

V moderním stroje, hydraulické pohonné systémy používané jsou tvořeny mnoha základními hydraulickými okruhy. Takzvaný základní okruh je složen z příslušných hydraulických komponentů a slouží k dokončení specifické funkce typického olejového okruhu. Osvojte si jejich princip role, složení a charakteristiky podle výkonu stroje, požadavků a pracovních podmínek, správné a rozumné volby těchto obvodů, abyste vytvořili kompletní hydraulický systém.

Návrh obvodu regulace tlaku

Obvody pro regulaci tlaku jsou hydraulické okruhy, které používají ventily pro regulaci tlaku k řízení celkového nebo částečného tlaku v systému. Tlakový okruh ovládání tlakového ventilu lze použít k dosažení stabilizace tlaku, snížení tlaku, zvýšení tlaku a vícestupňové regulace tlaku pro splnění požadavků na sílu a točivý moment ovládacího prvku v požadavcích. Standardní součástí tlakových ventilů jsou přetlakové ventily, redukční ventily, sekvenční ventily a zpětné ventily paralelně s kombinací jednocestných redukčních ventilů a jednosměrných sekvenčních ventilů.

 Obvody pro regulaci tlaku

Otázka 1: Volba metody regulace tlaku

Za prvé, Obvody omezující tlak

K omezení maximálního tlaku v hydraulických obvodech se přednostně používá přetlakový ventil. Obrázek 1-1 ukazuje společný obvod pro zařízení pro zpracování tlaku. Nízký přetlakový ventil 1 slouží k tomu, aby píst nespadl pod svou vlastní hmotnost, když píst válce stoupne (nefunguje) na jeho konec. To šetří spotřebu energie a zabraňuje zahřívání oleje z přetlakového ventilu.  

Za druhé, okruh dálkového ovládání tlaku

Jak je znázorněno na obrázku 1-2, když je elektromagnetický třícestný ventil demagnetizován, je tlak okruhu nastaven na 10 MPa pro hlavní pojistný ventil: když je elektromagnetický třícestný ventil buzen, studna prochází čtyřcestným ventilem , a tlak je nastaven na 10 MPa pro hlavní pojistný ventil. Ventil je buzen, jímka prostřednictvím čtyřcestného elektromagnetického ventilu mění hlavní ventil a dálkové ovládání s pojistným ventilem a nebo b, může převést tlak v hlavním okruhu na 7 MPa nebo 5 MPa. Kapacita každého ventilu, kromě hlavního ventilu, jiného než malého průtokového ventilu.

Za třetí, Dvoustupňový hydraulický okruh regulující tlak

Na obrázku 1-3, když píst válce stoupá, klesá a píst zůstává v nejvyšší poloze, je tlak v olejovém okruhu P2 = 5 MPa (vyprazdňování vysokotlakého čerpadla levého registru). Když však píst dosáhne dna, zatížení se zvýší a do hry vstoupí tlakové relé, které manipuluje s elektromagnetickým třícestným ventilem tak, že P1 = 10 MPa, vysokotlaký olej vstupuje do okruhu.

Začtvrté, okruh pro regulaci tlaku pro kombinovaná čerpadla

V konstrukci musí být kapacita čerpadla kompatibilní s požadavky práce a přerušit méně zbytečného tepla generovaného při nízkých rychlostech pohonu. Obrázek 1-4 Okruh je elektricky řízen a může pracovat s různými průtoky a tlaky oleje podle potřeby k udržení maximální účinnosti okruhu s výhodami, které nabízejí variabilní čerpadla doplňování tlaku. Elektrohydraulický reverzační ventil v okruhu je ovládán z portu dálkového ovládání pojistného ventilu, čímž se zabrání šokům způsobeným přepínáním mezi hlavními reverzními ventily.

Otázka 2: Nastavovače parametrů tlakut

Za prvé, Nesprávné nastavení tlaku přetlakového ventilu

Nastavený tlak pojistného ventilu není vhodný, což má za následek, že se hydraulický válec nepohybuje požadovanou rychlostí. Obvod 1-5 vyžaduje při zvedání plochý pohyb. Celkově je rozsah nastavení rychlosti velký, píst se může zastavit v jakékoli poloze, ale v provozu upravte rychlost zvedání zdvihu, ve velmi drsných podmínkách se rychlost nemění, pouze při otevření škrticí klapky na velmi malé, změna rychlosti stoupání , nemůže dosáhnout správných požadavků na výkon. To je důvod, proč je tlak přetlakového ventilu nastaven vysoko. Nastavení tlaku přetlakového ventilu by mělo být pracovní tlak hydraulického čerpadla přesně stejný jako tlak zatížení hydraulického válce a při požadovaném poklesu tlaku pumpovat veškerý průtok škrticím ventilem.

Za druhé, Nesprávné parametry nastavení tlaku

Nesprávné parametry nastavení tlaku vedou k vysoké teplotě oleje v napájecím systému čerpadla s konstantním tlakem. Jak je znázorněno na obrázku 1-6 v hydraulickém okruhu čerpadla s konstantním tlakem, v důsledku nesprávných parametrů nastavení tlaku, což má za následek vysokou teplotu oleje během provozu systému. Důvodem výše uvedeného problému je, že systémový tlak Pr nastavený tlakovým ventilem 1 je nižší než tlak Pt nastavený regulační pružinou ventilu 2, takže čerpadlo s konstantním tlakem pracuje vždy pod maximálním výtlakem, přebytečným průtokem k tlaku Pr přetéká zpět do nádrže a vše je přeměněno na teplo, takže teplota systému stoupá, a proto ventil 1 pro použití pojistných ventilů, tlak bude upraven na nejvyšší tlak, než systém požadoval 0,5 ~ 1 MPa. Výše uvedený problém lze vyřešit.

Za třetí, Příklad selhání nastavení parametru tlaku

Na obrázku 1-7 hydraulický obvod řízení tlaku kvantitativního čerpadla je hydraulické čerpadlo kvantitativní čerpadlo, třícestný čtyřcestný přepínací ventil v poloze může být typu Y. Když tedy hydraulický válec přestane běžet, systém se nevyloží, hydraulické čerpadlo vypustí tlakový olej přepadovým přetlakovým ventilem zpět do nádrže. Odlehčovací ventil v systému je pilotní přetlakový ventil typu YF, struktura tohoto pojistného ventilu je třístupňový koncentrický typ.

Problémy: Systém v reverzním ventilu ve střední poloze, upravte tlak přetlakového ventilu nalezen, když je hodnota tlaku o 10 MPa níže, přepouštěcí ventil funguje normálně; když je tlak nastaven na vyšší než 10 MPa jakoukoli hodnotu tlaku, systém vydává skřípavý zvuk jako píšťalka, v tuto chvíli můžete vidět prudké vibrace ukazatele tlakoměru. Po testování bylo zjištěno, že hluk vychází z pojistného ventilu.

Analýza problémů s hydraulickými okruhy: v třístupňovém koaxiálním vysokotlakém přetlakovém ventilu, hlavní cívce a tělese ventilu jsou ventilová víka opatřena dvěma posuvnými uloženími, pokud se těleso ventilu a kryt ventilu po soustřednosti vývrtu za konstrukcí hlavní cívka se nemůže pohybovat flexibilně, ale držet se na straně otvoru, aby provedla abnormální pohyb. Když je tlak nastaven na určitou hodnotu, je povinen vyvolat vibrace hlavní cívky. Tato vibrace není hlavní cívkou v pracovním pohybu konvenčních vibrací, ale hlavní cívka je zaseknutá v určité poloze (v tuto chvíli proto, že hlavní cívka nese hydraulickou upínací sílu) a je vyvolána vysokofrekvenční vibrací. Tyto vysokofrekvenční vibrace způsobí silné vibrace pružiny, zejména kulky regulující tlak, a rezonanci hluku.

Kromě toho, protože vysokotlaký olej neproudí běžným přepadovým otvorem, ale zaseknutým přepadovým otvorem a vnitřním drenážním kanálem zpět do nádrže, bude tento vysokotlaký proud oleje vydávat vysokofrekvenční hluk kapaliny. Tyto vibrace a hluk jsou buzeny specifickými provozními podmínkami systému, a proto při tlacích pod 10 MPa nekvíká.

Řešení

Přesnost výroby pojistného ventilu typu YF je relativně vysoká. Souosost vnitřní a vnější kruhové plochy spojovací části mezi vloupacím krytem a tělesem ventilu a soustřednost vnější kruhové plochy tří ramen hlavní cívky by měla být v uvedeném rozmezí. Kromě toho má tlumicí otvor na hlavní cívce omezený tlumicí účinek, když hlavní cívka vibruje. Pokud je viskozita pracovního oleje nízká nebo je teplota příliš vysoká, tlumící účinek se odpovídajícím způsobem sníží, a proto volba vhodné viskozity nárůstu teploty oleje a řídicího systému je příliš vysoká, což rovněž přispívá ke snížení vibrací a hluku .

Začtvrté, problém s poruchou nastavení parametru tlaku

• Tlak nelze upravit. Hlavním důvodem je, že pružina regulačního tlaku přetlakového ventilu je příliš měkká, špatně nainstalovaná nebo vynechaná; pilotní pojistný ventil zablokování hlavního ventilu zablokování tlumícího otvoru, posuvný ventil na dolním konci tlaku oleje, k překonání tlaku kapaliny v horní dutině a síly pružiny hlavního ventilu, takže hlavní ventil se posunul nahoru, regulační pružina ztratila ovládání hlavního ventilu, takže hlavní ventil při nižším tlaku otevře přepad přelivu; cívka a sedlo ventilu nejsou zavřené, únik je vážný; cívka je otřep nebo jiná špína uvízlá v otevřené poloze.
• Tlak je příliš vysoký a nelze jej snížit. Hlavním důvodem je, že cívka je otřep nebo špína uvízlá v zavřené poloze, hlavní ventil nelze otevřít; instalace, nesprávné připojení vstupu a výstupu ventilu, žádný tlakový olej, který by tlačil na cívku, aby se pohyboval, takže se cívka nemůže otevřít; pilotní ventil před zablokováním tlumicího otvoru, což má za následek, že hlavní ventil nelze otevřít.
• Oscilace tlaku je velká. Hlavním důvodem je, že v oleji je smíchán vzduch; špatný kontakt mezi cívkou a sedlem ventilu; průměr tlumicího otvoru je příliš velký a tlumicí účinek je slabý. Tlumící role je slabá; rezonance; pohyb cívky v těle ventilu není pružný. U výše uvedených problémů může dojít k návrhu obvodu, výběru součásti, parametrů komponent a nastavení systému, instalaci potrubí, použití hydraulického oleje atd. Výše uvedené problémy lze řešit z hlediska návrhu obvodu, výběru součásti, součásti nastavení parametrů a systému, instalace potrubí, použití hydraulického oleje a další cílená vylepšení.

Otázka 3: Uzavření výstupu hydraulického čerpadla

Obrázek 1-8 (a) ukazuje regulační obvod, který přepíná tlak v systému mezi dvěma tlaky regulovanými přetlakovým ventilem 1 a přetlakovým ventilem 2. Tlak v systému je regulován přetlakovým ventilem 1, když je zpětný ventil 3 v levé poloze, pojistný ventil 2 ve správné poloze a uvolní systém v neutrální poloze. Systém. Po určité době používání došlo k nehodě prasknutí hadice. Nehoda byla analyzována a bylo zjištěno, že je způsobena nepřiměřeným návrhem systému. Reverzační ventil 3 v procesu provádění přepínání tlaku musí projít krátkým procesem úplného uzavření ventilu, v tomto procesu kvůli výstupnímu oleji z čerpadla není možné, aby tlak v systému náhle vzrostl, opakovaný tlakový ráz k vytvoření hydraulického výbuch únavy hadice.

Řešení

Jedno řešení je znázorněno na obrázku 1-8 (b).

Tento příklad ilustruje: i velmi krátké uzavření výstupu, ale také hydraulického systému způsobí mnoho tlakových rázů, pokud systém nemá hadici, dlouhá doba nevyhnutelně povede k poškození hydraulického čerpadla.

Otázka 4: Interference mezi tlakovými ventily

Za prvé, hydraulický systém se dvěma čerpadly

V hydraulickém systému zobrazeném na obrázku 1-9 hydraulická čerpadla 1 a 2 přivádějí tlakový olej do hydraulických válců 7 a 8 a zpětné ventily 5 a 6 jsou oba třícestné čtyřcestné elektromagnetické reverzní ventily typu Y.

Problémy: Když je spuštěno hydraulické čerpadlo a systém začne běžet, tlak v pojistných ventilech 3 a 4 je nestabilní a vibruje a vydává hluk.

Test ukázal, že když fungoval pouze jeden pojistný ventil, jeho regulovaný tlak byl stabilní a nedocházelo ke zjevným vibracím a hluku. Pokud pracují dva pojistné ventily současně, dochází k výše uvedeným poruchám.

Z hydraulického systému je vidět, že dva pojistné ventily nemají jiné spojení než společné vratné potrubí. Zjevně je chyba způsobena touto společnou zpáteční linkou. Ze struktury výkonu přetlakového ventilu je patrný kanál regulačního oleje pojistného ventilu pro vnitřní odtok, tj. Pojistný ventil před tlakovým olejem do ventilu, přes tlumicí otvor proudí do dutiny regulační kapacity, když tlak stoupá, působení na ventil.

Když tlak stoupne a hydraulický tlak na ventil překoná regulační pružinu, otevřete port kuželového ventilu, abyste snížili tlak, olej proudí do zpětné dutiny přetlakového ventilu otvorem tělesa ventilu a olej přetéká z hlavního port ventilu sbíhá a proudí zpět do nádrže zpětným potrubím - stejný průtok, takže ve zpětném potrubí přetlakového ventilu stav proudění oleje přímo ovlivňuje regulační tlak přetlakového ventilu.

Tlakový ráz, protitlak a další fluktuace kapaliny přímo na kuželovém ventilu pilotního ventilu, takže se zvýšil i tlak v řídicí dutině a dochází k otřesům a kolísání, což má za následek nestabilní úpravu tlaku pojistného ventilu, kterou lze snadno vyprovokovat vibrace a hluk.

Řešení

Vraťte dva přepouštěcí ventily do olejové nádrže samostatně, aby nedošlo k vzájemnému rušení. Pokud kvůli některým faktorům musí být zkombinovány zpět do nádrže, měly by být zkombinovány po silnějším zpětném potrubí a dva přepouštěcí ventily jsou změněny na typ vnějšího úniku, to znamená po ústí kuželového ventilu oleje a hlavního ventilu zpět do olejové komory je odděleno, oddělené připojení zpět do nádrže na externím pojistném ventilu typu úniku.

Za druhé, hydraulický systém zvedacího stolu

Jak je znázorněno na obrázku 1-10 obvod, každý obvod působí samostatně, dva okruhy odpovídají stejným specifikacím hydraulických komponent, stejného průměru potrubí.

Problémy: když začnou pracovat současně dvě hydraulická čerpadla, přetlakové ventily 3 a 4 pro nastavení kolísání tlaku, vibrací a hluku.

Test ukazuje, že když čerpadlo spustí provoz s jedním válcem, tlak nastavený pojistným ventilem je stabilní a nedochází k žádným zjevným vibracím a hluku, a když se spustí dvě čerpadla současně, to znamená, že fungují dva přetlakové ventily současně dochází k výše uvedenému selhání.

Jak je patrné z obrázku 1-10, oba pojistné ventily sdílejí společné vratné potrubí a neexistuje žádné jiné spojení. Je zřejmé, že chyba spočívá v tomto společném potrubí. Pokud je celková zpětná trubka stále navržena podle průměru samostatného okruhu, je nevyhnutelné, aby se protitlak zpětného otvoru přetlakového ventilu zvýšil, když jsou obě čerpadla napájena současně.

Protitlak na zpátečce pojistného ventilu se zvýší, když jsou obě čerpadla napájena současně. Je vidět, že když obě čerpadla pracují současně, stav laminárního proudění, celková vratná čára podél ztráty odporu se zvýšila o 1 čas; turbulentní stav proudění, zvýšený o 3 krát, to znamená, že protitlak přetlakového ventilu se zvýšil 1 nebo 3krát.

Ze struktury odlehčovacího ventilu a principu práce je patrné, že ovládají olej hlavní cívkou na tlumicím otvoru do řídicí dutiny, když tlak stoupne, aby překonal sílu pružiny regulující řídicí ventil, tlakový olej otevře port řídicího ventilu , průtok oleje redukcí tlaku v otvoru ventilu, odtokovým kanálem tělesa ventilu.

Olej bude proudit do zpětné dutiny oleje pojistného ventilu a olej přetékající z otvoru hlavního ventilu se spojí a bude proudit zpět do olejové nádrže potrubím zpětného toku oleje. Stejný tok zpět do nádrže. Proto stav proudění průtoku oleje ve zpětném potrubí přetlakového ventilu přímo ovlivňuje nastavovací tlak přetlakového ventilu. Když obě čerpadla pracují současně, oba přetlakové ventily sdílejí stejné zpětné potrubí, interakci dvou proudů toku oleje, je snadné vytvářet kolísání tlaku, zatímco přepouštěcí ventil vrací zpětný tlak portu, který se výrazně mění dvě příčiny vzájemného rušení, změní se také dutina regulační kapacity přetlakového ventilu v tlaku oleje, což povede k nestabilnímu nastavení přetlakového ventilu a bude doprovázeno vibracemi a hlukem.

Aby se odstranila výše uvedená porucha, lze u dvou přetlakových ventilů zvětšit průměr celého vratného potrubí a dva pojistné ventily jsou nahrazeny externím typem úniku, tj. Průtokem oleje otvorem pilotního ventilu o další netěsné potrubí proudí zpět do nádrže, nebo budou dva přetlakové ventily vybaveny vlastním zpětným potrubím, aby se předešlo tomu, že dva pojistné ventily mohou být vybaveny vlastním zpětným potrubím, aby se zabránilo vzájemnému rušení

Za třetí, problém rezonance vícenásobného pojistného ventilu

V hydraulickém systému znázorněném na obrázku 1-11 (a) je čerpadlo 1 a čerpadlo 2 stejnou specifikací kvantitativního čerpadla, přičemž při dodávce hydraulického oleje do systému může být trojcestný čtyřcestný přepínací ventil 7 v poloze Y typu, přetlakový ventil 3 a 4 má také stejnou specifikaci, v daném pořadí nainstalován v oleji výstupního portu čerpadla 1 a čerpadla 2.

Odlehčovací ventily 3 a 4 mají stejnou velikost a jsou instalovány ve výstupních otvorech čerpadla 1, respektive čerpadla 2, pro konstantní odlehčení tlaku. Nastavení tlaku pojistného ventilu je 14 MPa a při spuštění systému systém vydává pískání jako siréna. Při zahájení provozu systém píská.

Po zprovoznění přišel hluk odlehčovacího ventilu a zjistil, že když funguje pouze jedna strana čerpadla a přepouštěcí ventil, hluk zmizel a když obě strany čerpadla pracují současně, pískavý zvuk. Je vidět, že důvodem hluku je to, že dva přetlakové ventily rezonují působením tekutiny Podle pracovního principu pojistného ventilu je vidět, že přepouštěcí ventil pracuje pod vzájemným působením tlaku kapaliny a silou pružiny, takže je velmi snadné vyvolat vibrace a hluk. Jakmile kolísá tlakový olej na výstupu a ovládacím otvoru pojistného ventilu, tj. Dojde k hydraulickému šoku, hlavní cívka přetlakového ventilu, kuželový ventil a jeho interagující pružina vibrují a stupeň vibrací a jeho stav se budou měnit s tlakovým šokem kapaliny a kolísavými podmínkami. Proto čím stabilnější je průtok oleje spojený s pojistným ventilem, tím stabilnější bude pojistný ventil fungovat a naopak.

Ve výše uvedeném systému vydává dvojité čerpadlo tlakový olej zpětným ventilem poté, co dojde ke kombinovanému toku, rázovému rázu a kolísání, což způsobí oscilaci zpětného ventilu, což vede k nestabilitě tlaku oleje na výstupu z hydraulického čerpadla. A protože výstupní olejový tlak čerpadla původně pulzuje, olejový výstupní tlak čerpadla bude silně kolísat a vyvolávat vibrace odlehčovacího ventilu. A protože vlastní frekvence dvou odlehčovacích ventilů je stejná, způsobuje to rezonanci přetlakového ventilu a vydává neobvyklý hluk.

Vylučovací metodas

• Odlehčovací ventily 3 a 4 budou nahrazeny velkokapacitním přetlakovým ventilem umístěným na sloučení dvojitého čerpadla, takže i když bude pojistný ventil také vibrovat, ale nebude příliš silný, protože rezonance podmínek je vyloučena.
• Dva přetlakové ventily budou nastaveny na tlak přibližně 1 MPa rozložený, ale také aby se zabránilo rezonanci. Pokud je v tuto chvíli pracovní tlak hydraulického válce mezi 13 MPa a 14 MPa, měla by se hodnota nastavení přetlakového ventilu zvýšit, aby minimální nastavovací tlak odpovídal pracovním požadavkům hydraulického válce a tlakový rozdíl 1MPa by měl být stále zachován.
• Změňte výše uvedený obvod do podoby obrázku 1-11 (b), to znamená, že porty dálkového ovládání dvou pojistných ventilů jsou připojeny k dálkovému regulátoru 11, nastavovací tlak systému je určen regulátorem, existuje žádný přímý vztah k řídicímu ventilu přetlakového ventilu, ale k zajištění toho, aby nastavená hodnota tlaku regulační pružiny řídicího ventilu musela být vyšší než maximální nastavovací tlak regulátoru.

• Je to proto, že aby nastavovací tlak dálkového regulátoru mohl účinně fungovat, musí být nižší než nastavovací tlak řídicího ventilu odlehčovacího ventilu, jinak dálkový regulátor nebude fungovat.