Sequenzventilkreise der Hydraulikpresse

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Problem 1: Wie die Sequenzschaltung implementiert ist

1. Schaltung mit unterschiedlichen Lasten zur automatischen Steuerung der Aktionsfolge der Zylinder

Abbildung 1-1 zeigt zwei Zylinder mit gleicher Kolbenfläche, aber unterschiedlichen Arbeitslasten. Die Aktionsfolge ist 1 Zoll und 2 Zoll, wenn sich der Kolben vorwärts bewegt; 1 Zoll und 2 Zoll, wenn sich der Kolben nach hinten bewegt.

2. Sequentielle Aktionsschaltung mit Folgeventilen

In der Schaltung in Abbildung 1-2 wird ein Sequenzventil verwendet, um die Zylinder in der Sequenz 1-2-3-4 arbeiten zu lassen. In einer Folgebetriebsschaltung mit Folgeventilen muss der Einstelldruck des Folgeventils größer sein als der maximale Betriebsöldruck des Zylinders beim vorherigen Hub, sonst kommt es zu einem Vorlaufphänomen (dh der vorherige Hub ist noch nicht beendet und der nächste Hub wird betätigt) erfolgt.

3. Folgeschaltung mit Nockenschaltventil

Abbildung 1-3 zeigt eine Sequenzschaltung mit einem nockenbetätigten Vierwege-Umschaltventil. Der Startzeitpunkt des nächsten Sequenzvorgangs kann durch Veränderung der Position des Stößels auf der Kolbenstange und des Nockenschaltventils bestimmt werden. Der Aktionsablauf wird durch die Pfeile im Diagramm dargestellt.

4. Schaltung mit kontinuierlicher Hin- und Herbewegung

Der Spannzylinder in Abb. 1-4 wird durch ein manuelles Umschaltventil betätigt. Nach dem Spannen des Werkstücks wird das Drucköl über das Zuschaltventil auf den Hubarbeitszylinder übertragen und von selbst hin- und herbewegt. Beim Lösen der Klemmung wird das Handumschaltventil wiederhergestellt und der Arbeitszylinder stoppt.

5. Folgeschaltung mit Folgezylindern

Abbildung 1-5, Ein Zylinder für die feste Kolbenstange, einfache Zylinderbewegung; B-Zylinder für den Zylinder einfache feste, Kolbenstangenbewegung. Um die Aktionssequenz abzuschließen: 1YA erhält Strom, 1-A Zylinder nach rechts, 2-B Zylinder Abwärtsbewegung; 2YA erhält Strom, 3-A-Zylinder zurück zur Linksbewegung, 4-B-Zylinder zurück zur Aufwärtsbewegung.

Wie in Abbildung 1-5 gezeigt, vom elektromagnetischen Umschaltventil direkt zur Rohrleitung von Zylinder B, in Reihe zum Rückschlagventil, nur das Auslassöl des B-Zylinders durchfließen lassen, und in den B-Zylinder muss Drucköl in der Reihenfolge Zylinder A, weil die Position des A-Zylinderkolbens zum B-Zylinder in die Rohrleitung einschließt, um die Rolle des ersten nach dem Start zu schließen. Wenn der Hub des Zylinderkolbens endet, öffnen Sie erst dann den Ölkreislauf zum B-Zylinder, damit der A.B-Zylinder eine sequentielle Wirkung erzielt.

6. Folgeschaltung für elektrische Steuerung

In der elektrischen Steuersequenzschaltung Abbildung 1-6, mit Endschaltern und elektromagnetischem Umschaltventil, um besser zu manipulieren, ist das elektrische Gerät flexibel, automatische Manipulation schnell. Wenn der Hub beendet ist, wird der Endschalter A ausgelöst, um das Magnet-Umschaltventil 2 stromlos zu machen und der rechte Zylinder arbeitet in Pfeilrichtung 4.

Das Folgeventil wird in Reihe in den Ölkreislauf jedes Zylinders eingebaut, damit während der Bewegung eines Zylinders der Druckabfall anderer Zylinder nicht beeinflusst wird.

Problem 2: Unsachgemäße sequentielle Aktion

In dem in Abbildung 1-7 gezeigten Beispiel eines Systems mit einem falsch ausgewählten Sequenzventil ist die Hydraulikpumpe eine Dosierpumpe, und der Kreis, zu dem Hydraulikzylinder A gehört, ist ein Regelkreis für die Einlassdrosseldrehzahl. Die Last des Hydraulikzylinders A beträgt 1/2 der Last des Hydraulikzylinders B. Ein Folgeventil 4 ist vor dem Hydraulikzylinder B angeordnet und seine Druckeinstellung ist 1 MPa niedriger als die des Entlastungsventils 2. Die Reihenfolge der Hydraulikzylinderaktion muss nach der Aktion von Zylinder A und dann der Aktion von Zylinder B abgeschlossen sein. Wenn jedoch die Hydraulikpumpe gestartet und das elektromagnetische Umschaltventil erregt wird, funktioniert die linke Position, die Hydraulikzylinder A und B wirken gleichzeitig Zeit, kann die Abfolge von A-Zylinder erste Aktion, B-Zylinder nach Aktion nicht realisieren.

B. dem Hydraulikzylinder B vor dem Einbau des Direktsteuerfolgeventils, auch internes Steuerfolgeventil genannt. Wenn das Überströmventil überläuft, hat der Systemarbeitsdruck den Druck zum Öffnen des Folgeventils erreicht. Bei dieser Art von Zuschaltventil kann der Hydraulikzylinder B nur ohne vorheriges Wirken betätigt werden, nicht jedoch danach.

Wenn die Schaltung verbessert wird, wie in Abbildung 1-7 b gezeigt, wird das Direktsteuerfolgeventil 4 durch ein Fernsteuerfolgeventil ersetzt und der Fernsteuerkreis des Folgeventils wird zwischen Hydraulikzylinder A und Drosselventil geschaltet, so dass das Öffnen und Schließen des Folgeventils unabhängig vom Eingangsdruck des Folgeventils durch den Lastdruck des Hydraulikzylinders A bestimmt wird. Daher wird der Steuerdruck des Fernsteuerungsfolgeventils auf einen geringfügig höheren Druck als der Lastdruck des Hydraulikzylinders A eingestellt, um die Reihenfolge von zuerst wirkendem Zylinder A und später wirkendem Zylinder B zu erreichen. Der Aktionsprozess ist: Starten Sie die Hydraulikpumpe, um den Druck vor dem Überdruckventil einzustellen, elektromagnetisches Umschaltventil erregt linke Positionsarbeit, Druckölteil durch das Drosselventil in den Hydraulikzylinder A. Drücken Sie Zylinder A Bewegung, Teil des Drucks Öl durch das Überdruckventil zurück in den Tank überlaufen. Wenn sich der Hydraulikzylinder A bis zum Ende bewegt, steigt sein Lastdruck schnell an und erreicht den Steuerdruck des Fernsteuerfolgeventils, der Hauptölkreislauf des Fernsteuerfolgeventils wird angeschlossen, der Hydraulikzylinder B beginnt mit der Aktion.

Probleme:

Der Steuerölkreislauf des Fernsteuer-Zuschaltventils kann nicht vor der Drosselklappe angeschlossen werden; der Einstelldruck des Entlastungsventils im Hydrauliksystem sollte entsprechend dem Lastdruck des Hydraulikzylinders B eingestellt werden, sonst kann der oben genannte Fehler nicht behoben werden. Der Grund dafür ist, dass die Last des Hydraulikzylinders B das 2-fache der Last des Hydraulikzylinders A beträgt. Der Arbeitsdruck des Hydraulikzylinders B ist der höchste Druck des Hydrauliksystems, daher sollte der Arbeitsdruck des gesamten Hydrauliksystems entsprechend angepasst werden die normale Wirkung des Hydraulikzylinders B.

Problem 3: Nichtübereinstimmung der Druckeinstellwerte

1. Nichtübereinstimmung zwischen dem Druckeinstellwert des Überdruckventils und des Folgeventils

In dem in Abbildung 1-8 gezeigten System ist die Hydraulikpumpe quantitativ, und das Folgeventil 5 steuert den Hydraulikzylinder 6, nachdem der Hydraulikzylinder 7 das Ende seiner Bewegung erreicht hat: Das Folgeventil 4 steuert den Hydraulikzylinder 6, wenn die Hydraulikzylinder 7 fährt in seine Ausgangsstellung zurück und beginnt dann die Rückbewegung. Im System wurde die langsame Bewegung des Hydraulikzylinders 6 festgestellt. Die häufigen Gründe für die langsame Drehzahl sind, dass die Fördermenge der Hydraulikpumpe nicht den erforderlichen Wert erreicht, schwere Leckagen im Umschaltventil, starke Leckagen im Hydraulikzylinder usw., aber z. Die oben genannten Systemfehler wurden überprüft und gehörten nicht zu den häufigsten Ursachen für die oben genannten Fehler.

Bei der Überprüfung der Rücklaufleitung des Entlastungsventils wurde festgestellt, dass bei Fahrt des Hydraulikzylinders 6 eine große Menge Öl aus der Rücklaufleitung ausströmte und das Entlastungsventil zu überlaufen begann, was darauf hindeutet, dass die Druckeinstellung des Überdruckventil und Folgeventil stimmten nicht überein. Wird auch der Druck des Überströmventils entsprechend diesem Wert angepasst, beginnt auch das Überströmventil beim Öffnen des Folgeventils zu überlaufen. Wenn der Druck des Entlastungsventils höher eingestellt ist als der des Folgeventils, aber der höhere Wert nicht ausreicht, wenn sich der Hydraulikzylinder 6 bewegt, wenn die externe Last ansteigt, d. h. der Arbeitsdruck des Hydraulikzylinders 6 erreicht den Druck des Entlastungsventils beginnt das Entlastungsventil zu überlaufen, die Bewegung des Hydraulikzylinders 6 wird verlangsamt. Daher sollte der Druck des Überdruckventils auf 0,5 ~ 0,8 MPa höher als der Druck des Folgeventils eingestellt werden, damit sie miteinander übereinstimmen, um einen solchen Ausfall auszuschließen.

2. Die Einweg-Zuschaltventilsteuerung der Druckeinstellung des Folgeaktionskreises ist nicht geeignet

Wie in Abbildung 1-9 gezeigt, ist die Ursache der Sequenzaktion eine unsachgemäße Druckeinstellung. Die richtige Einstellmethode ist: Nach dem Bewegen des Ventils 6 sollte der Einstelldruck höher sein als der Arbeitsdruck von Zylinder 4 0,8 ~ 1 MPa; Der Einstelldruck des Ventils 3 sollte höher sein als der Arbeitsdruck von Zylinder 5, Rückwärtsbewegung drei 0,8 ~ 1 MPa, um die Arbeitsdruckschwankungen im System zu vermeiden, die zu Fehlfunktionen des Sequenzventils führen.

3. Das Druckanpassungsproblem jeder Komponente

Problematisch ist die Konstruktion der sequentiellen Schaltung, die vom Druckrelais gesteuert wird, am Beispiel des Systems mit zwei Zylindern und der Einstellung des Sequenzzyklus gemäß Aktion eins – Aktion zwei einer Aktion drei und Aktion vier.

Abbildung 1-10 zeigt eine Folgeschaltung mit zwei Druckrelais. Der Hauptfehler in dieser Schaltung ist, dass die sequentielle Aktion falsch ist, dh sie läuft nicht wie Aktion eins – Aktion zwei – Aktion drei – Aktion vier. Die Ursachen für eine schlechte Aktivierung und die Beseitigungsmethoden sind wie folgt. Der Einstelldruck jedes Ventils ist nicht angemessen oder ändert sich im Laufe des Gebrauchs aus irgendeinem Grund.

Um beispielsweise zu verhindern, dass das Druckrelais 1YJ ein falsches Signal sendet, bevor der Spannzylinder 1 das Ende des Spannhubs erreicht, sollte der Einstelldruck von 1YJ 0,3 bis 0,5 MPa größer als der Spanndruck des Spannzylinders sein und sicherstellen, dass der Zylinder 2 nicht zuerst zugeführt wird, bevor das Werkstück sicher gespannt ist, der Einstelldruck des Druckreduzierventils 5 um 0,3 bis 0,5 MPa höher ist als der Einstelldruck von 1YJ; der Einstelldruck des Entlastungsventils 8 Der Einstelldruck des Entlastungsventils 8 sollte 0,2~0,3 MPa höher sein als der Einstelldruck von Ventil 5 und 0,3~0,4 MPa größer als der maximale Arbeitsdruck von Zylinder 2. 2YJ sollte den Verlust von verwenden Druck, ein Signal zu senden.

Problem 4: Probleme mit gleichzeitiger Geschwindigkeits- und Ablaufsteuerung

1. Das Problem der Steuermethode des Folgeventils

Bei Schaltungen mit gleichzeitiger Drehzahl- und Folgesteuerung sollte die Ansteuerung des Folgeventils sorgfältig überlegt werden.

Nehmen Sie die in Abbildung 1-11 gezeigte Schaltung als Beispiel, die konstruktiven Anforderungen: Spannzylinder 1 spannt das Werkstück 5, bevor der Vorschubzylinder 2 wirken kann und. Die Geschwindigkeit des Spannzylinders 1 soll einstellbar sein. Abbildung 1-11 (a) Um die Drehzahl des Spannzylinders 1 über ein Drosselventil zu regeln, muss das Druckventil 4 ein Entlastungsventil (stromlos offenes Druckventil) und der Kreis ein Konstantdruckkreis sein, die Druckkraft von die durch das Druckventil 4 geregelt wird. Somit kann der Öffnungsdruck p des Folgeventils 3 nur p2 ≤ pi betragen, so dass der Vorschubzylinder 2 nur zuerst oder zusammen mit dem Spannzylinder 1 wirken kann (ohne Berücksichtigung der Lastdifferenz zwischen den beiden Zylindern), was den vorgesehenen Zweck nicht erfüllt. Das Zuschaltventil in Abb. 1-11 (b) wird extern angesteuert, dh der Sekundärdruck (Steuer) wird nicht vom Primärdruck, sondern vom Drosselventilausgang geführt. Auf diese Weise, wenn der Spannzylinder 1 in Bewegung ist, muss aufgrund des Drosselventils Differenzdruck bestehen, der Sekundärdruck ist immer geringer als der Primärdruck, bis der Spannzylinder 1 das Werkstück stoppt, die Bewegung stoppt, der Sekundärdruck ist gleich bis – – Sekundärdruck, der Zuführzylinder 2 nur zum Starten der Aktion, um die erforderliche sequentielle Aktion zu erreichen.

2. Unsachgemäße Einstellparameter des Überströmventils und des Folgeventils führen dazu, dass die Folgeaktion nicht den Anforderungen entspricht

Wie in Abbildung 1-12 für ein sequentiell wirkendes Hydrauliksystem mit Doppelzylinder für Spezialwerkzeugmaschinen gezeigt. Durch unsachgemäße Einstellparameter des Entlastungsventils und des Folgeventils kann die im Hydrozylinder 4 resultierende Bewegungsgeschwindigkeit den Auslegungswert erreichen, während die Geschwindigkeit des Hydrozylinders 5 dann den vorgegebenen niedrigen Wert erreicht. Der Grund für das obige Problem: Da das Druckventil 2 im geöffneten Zustand nicht öffnen sollte, wird der Förderstrom der Pumpe umgeleitet, dh das Überdruckventil 3 öffnet den Druckwert ist niedriger als das Folgeventil durch die Hydraulikpumpe Wenn der volle Durchfluss des höchsten Druckwerts oder des Überdruckventils 3 zum Öffnen eingestellt ist, ist der Druckwert gleich oder geringfügig höher als das durch die Hydraulikpumpe geöffnete Folgeventil Wenn der volle Durchfluss des höchsten Druckwerts vorliegt, kann der Hydraulikzylinder nicht laufen bei voller Geschwindigkeit oder Geschwindigkeit, wenn sie groß und manchmal klein ist. Daher kann das Problem des Systems gelöst werden, indem der Druck des Entlastungsventils 3 auf 0,5 ~ 0,8 MPa höher als der höchste Druck eingestellt wird, nachdem das Folgeventil geöffnet wurde.

Problem 5: Entwurfsproblem des variablen Lastkreises

In dem in Abbildung 1-13 gezeigten System ist die Hydraulikpumpe 1 eine Dosierpumpe und das elektrohydraulische Dreiwege-Vierwege-Umschaltventil ein Y-Typ.

Der Hydraulikzylinder 8 bringt die Last W in Bewegung. Da die Last in der ersten Hälfte der Neutralstellung positiv und in der zweiten Hälfte der Neutralstellung negativ ist, dh die Lastrichtung gleich der Bewegungsrichtung des Hydraulikzylinders ist, sind die Folgeventile 4 und 5 Sequenzventile mit Fernbedienung. Wenn der Hydraulikzylinder die Lastbewegung nach rechts drückt, ist die kolbenstangenlose Kammer des Hydraulikzylinders im Öldruck des Ölkreislaufs groß genug, um das Fernsteuerfolgeventil 4 zu öffnen, der Hydraulikzylinder kann die Lastbewegung nach rechts schieben. Umgekehrt, wenn der Hydraulikzylinder die Last nach links zieht, kann der Hydraulikzylinder die Last nur dann nach links ziehen, wenn der Hydraulikdruck im Einlasskreis der kolbenstangenlosen Kammer des Hydraulikzylinders einen Druck erreicht, der das Fernsteuerungsfolgeventil 5 öffnen kann.

Das Problem bei dem System besteht darin, dass der Hydraulikzylinder während der Lastbewegung starke Vibrationen und Stöße erzeugt. Das Fernsteuerfolgeventil ist im System so eingestellt, dass der Ausfall des Hydraulikzylinders, der beim Wechsel der Lastrichtung während der Schubbewegung der Last stark nach unten schwingt, nicht ausfällt. Der Grund für die Vibrationen und Erschütterungen des Hydraulikzylinders ist, dass der Druck in der kolbenstangenlosen Kammer des Hydraulikzylinders schnell abfällt, wenn die Last nach rechts unten über die Neutralstellung hinaus schwenkt, so dass der Eingangsdruck nicht in der Lage ist, das Ventil zu öffnen Fernsteuerungsfolgeventil 4, so dass das Fernsteuerungsfolgeventil 4 sofort schließt, wenn sich der Hydraulikzylinder zu diesem Zeitpunkt unter dem Zug der Last schnell nach rechts bewegt, wird das Öl in der kolbenstangenlosen Kammer schnell nach außen abgelassen, so Wenn sich das Sequenzventil der Fernbedienung schließt, erzeugt es heftige Vibrationen und Stöße, so dass die Last, die nach rechts schwingt, gezwungen wird, die Bewegung zu stoppen.

Beim Schließen des Fernsteuerventils kann der Hydraulikzylinder nicht in den Tank zurückkehren, so dass der Druck in der kolbenstangenlosen Kammer des Hydraulikzylinders schnell ansteigt, was Vibrationen und Stöße verursacht. Wenn die kolbenstangenlose Kammer des Hydraulikzylinders den Flüssigkeitsdruck erhöht, so dass ihr Einlassdruck das Fernsteuerungsfolgeventil 4 öffnen kann, wird die kolbenstangenlose Kammer des Hydraulikzylinders der Flüssigkeit gerade durch den Tank, die Last und scharf nach rechts nach unten schwenken. Dieser Vorgang wiederholt sich, so dass Vibrationen und Stöße entstehen. Wenn der Hydraulikzylinder die Last zieht, um nach links zu schwingen, tritt das gleiche Vibrations- und Stoßphänomen auf, wenn die Last nach links über die neutrale Position hinaus schwingt.

Dieser Fehler ist auf ein schlechtes Design zurückzuführen und sollte daher gemäß Abbildung 1-13 b verbessert werden. Drosselventile an den Auslassleitungen des Fernsteuerfolgeventils 4 bzw. 5 einstellen, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Hydraulikzylinders zu regulieren. Wenn die Last über der Neutralstellung liegt, dh der Lastrichtung und der Bewegungsrichtung des Hydraulikzylinders – gleich, kann das Öl im Rückraum des Hydraulikzylinders nicht unbegrenzt in den Tank zurückgeführt werden, sondern durch die Drosselklappenregelung. Wenn der Drosselklappenstutzen eingestellt ist, ist der Drosselklappendurchfluss Q nach folgender Formel zu bestimmen.

Q – Durchflussmenge durch die Drossel, cm³/s

C_D – Fließfaktor, cm ^0.5

A – Querschnittsfläche der Drosselöffnung, cm²

ρ- Dichte des Öls, kg/cm³

P – der Druckunterschied zwischen Vorder- und Rückseite der Drosselklappe, N/ cm²

Aus obiger Formel ist ersichtlich, wenn A eingestellt ist, durch die Drosselklappe der Durchfluss Q und die Drosselklappe vor und nach der Quadratwurzel der Druckdifferenz Δp proportional zum Druck nach der Drosselklappe Null ist (weil direkt durch den Tank) , also je größer der Durchfluss durch die Drosselklappe ist, desto größer ist der Druck des Hydraulikzylinders zurück in den Ölraum. Auf diese Weise steht, wenn die Lastrichtung gleich der Bewegungsrichtung des Hydraulikzylinders ist, das Öl in der Rücklaufkammer des Hydraulikzylinders unter einem bestimmten Druck, und dieser Druck ändert sich mit der Verstellung des Drosselventils. Daher fällt der Druck in der Einlasskammer des Hydraulikzylinders bei negativer Last nicht schnell ab und das Fernsteuerungsfolgeventil schließt nicht. Daher bewegt sich der Hydraulikzylinder beim Lastwechsel von positiv nach negativ aufgrund der Regelung des Drosselventils immer noch sanft. Zu diesem Zeitpunkt spielt das Fernsteuerfolgeventil hauptsächlich eine ausgleichende Rolle, so dass die Last in jeder Position stabil bleiben kann. Um das Hydrauliksystem zu gewährleisten. Das in den Abbildungen 1-14 gezeigte Systemdiagramm des Hydraulikkreislaufs für variable Lasten kann verwendet werden, um die Laufruhe und Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten.

Bei nicht durchdachtem Systemaufbau kommt es zwangsläufig zu dem einen oder anderen Ausfall, auch wenn das gesamte Hydrauliksystem nicht funktionieren kann. Daher sollte bei Systemen mit wechselnden Lastrichtungen vor der Auslegung des Hydrauliksystems eine sorgfältige Analyse der Kräfte durchgeführt werden.