Конструкция гидравлических схем гидравлических прессов.

Приблизительное время прочтения: 18 минут

В современном машины, The системы гидравлического привода используемые, состоят из многих основных гидравлических контуров. Так называемый базовый контур состоит из соответствующих гидравлических компонентов, используемых для выполнения определенной функции типового масляного контура. Освойте принцип их роли, состав и характеристики, в соответствии с характеристиками машины, требованиями и условиями работы, правильный и разумный выбор этих контуров, чтобы сформировать полную гидравлическую систему.

Конструкция контура регулирования давления

Контуры регулирования давления - это гидравлические контуры, в которых используются клапаны регулирования давления для управления общим или частичным давлением в системе. Контур давления управления клапаном давления может использоваться для стабилизации давления, снижения давления, повышения давления и многоступенчатого управления давлением для удовлетворения требований к силе и крутящему моменту исполнительного элемента в требованиях. Стандартными компонентами напорных клапанов являются предохранительные клапаны, редукционные клапаны, клапаны последовательности, а также обратные клапаны параллельно с комбинацией односторонних редукционных клапанов и односторонних клапанов последовательности.

 Контуры регулирования давления

Вопрос 1: Выбор метода регулирования давления

в первую очередь, Контуры ограничения давления

Для ограничения максимального давления в гидравлических контурах предпочтительно использовать предохранительный клапан. На рисунке 1-1 показана общая схема оборудования для обработки под давлением. Клапан низкого давления 1 используется для предотвращения падения поршня под собственным весом, когда поршень цилиндра поднимается (не работает) до конца. Это снижает энергопотребление и предотвращает нагрев масла от предохранительного клапана.  

Во-вторых, цепь дистанционного управления давлением

Как показано на Рисунке 1-2, когда трехходовой электромагнитный клапан размагничивается, давление в контуре устанавливается на 10 МПа для главного предохранительного клапана: когда трехходовой электромагнитный клапан возбужден, колодец проходит через четырехходовой клапан. , а для главного предохранительного клапана установлено давление 10 МПа. Клапан возбуждается через четырехходовой электромагнитный клапан для изменения основного клапана и дистанционного управления с предохранительным клапаном a или b пути, он может преобразовать давление в основной цепи до 7 МПа или 5 МПа. Емкость каждого клапана, помимо основного клапана, кроме клапана малого потока.

В-третьих, Гидравлический контур с двухступенчатым регулированием давления

На Рис. 1-3, когда поршень цилиндра поднимается, опускается, а поршень остается в крайнем верхнем положении, давление в масляном контуре составляет P2 = 5 МПа (разгрузка насоса высокого давления левого регистра). Однако, когда поршень достигает дна, нагрузка увеличивается, и реле давления срабатывает, управляя трехходовым электромагнитным клапаном так, чтобы P1 = 10 МПа, масло под высоким давлением попадает в контур.

В-четвертых, контур регулирования давления для составных насосов.

В конструкции производительность насоса должна быть совместима с требованиями работы и ломать меньше бесполезного тепла, выделяемого при низких скоростях привода. Рисунок 1-4 Контур имеет электрическое управление и может работать при различных расходах и давлениях масла в соответствии с требованиями для поддержания максимальной эффективности контура, с преимуществами, предлагаемыми насосами подпитки с регулируемым давлением. Электрогидравлический реверсивный клапан в контуре управляется от порта дистанционного управления предохранительного клапана, предотвращая удары, вызванные переключением между основными реверсивными клапанами.

Вопрос 2: Регулировка параметров давленият

В первую очередь, Неправильная настройка давления предохранительного клапана

Установленное давление предохранительного клапана не соответствует требованиям, в результате чего гидроцилиндр не движется с требуемой скоростью. Схема на рис. 1-5 требует плоского движения при подъеме. Итого, диапазон регулировки скорости большой, поршень может останавливаться в любом положении, но при работе регулировать скорость подъема подъемника, в очень грубой форме со скоростью не меняется, только при открытии дроссельной заслонки очень мало, изменение скорости подъема , не может достичь надлежащих требований к производительности. Это причина того, что давление предохранительного клапана установлено на высокое. Настройка давления предохранительного клапана должна быть такой, чтобы рабочее давление гидравлического насоса было точно равным давлению нагрузки гидроцилиндра, и прокачивать весь поток через дроссельный клапан при требуемом падении давления.

Во-вторых, Неправильные параметры настройки давления

Неправильные параметры настройки давления приводят к высокой температуре масла в системе подачи насоса постоянного давления. Как показано на Рисунке 1-6 в гидравлической схеме насоса постоянного давления, из-за неправильных параметров настройки давления, что приводит к высокой температуре масла во время работы системы. Причина вышеупомянутой проблемы заключается в том, что давление в системе Pr, установленное клапаном давления 1, ниже давления Pt, установленного регулирующей пружиной клапана 2, так что насос постоянного давления всегда работает при максимальном рабочем объеме, превышение расхода по отношению к давлению Pr переливается обратно в резервуар, и все превращается в тепло, так что температура в системе повышается, поэтому клапан 1 для использования предохранительных клапанов, давление будет отрегулировано до самого высокого давления, чем требуется системе 0,5 ~ 1 МПа. Вышеупомянутую проблему можно решить.

В-третьих, Пример отказа регулировки параметра давления

На Рисунке 1-7 гидравлический контур управления давлением количественного насоса, гидравлический насос является количественным насосом, трехходовой четырехходовой реверсивный клапан в положении может быть Y-типа. Следовательно, когда гидравлический цилиндр останавливается, система не разгружается, гидравлический насос выводит масло под давлением через перепускной клапан обратно в бак. Предохранительный клапан в системе представляет собой предохранительный клапан с пилотным управлением типа YF, конструкция этого предохранительного клапана представляет собой трехступенчатый концентрический тип.

Проблемы: Система в реверсивном клапане в среднем положении, отрегулируйте давление найденного предохранительного клапана, когда значение давления на 10 МПа ниже, предохранительный клапан работает нормально; когда давление регулируется на более высокое, чем 10 МПа любое значение давления, система издает пронзительный звук, похожий на свист, в это время вы можете видеть сильную вибрацию указателя манометра. После испытаний было установлено, что шум исходит от предохранительного клапана.

Анализ проблем гидравлических цепей: в трехступенчатом коаксиальном предохранительном клапане высокого давления, главном золотнике и корпусе клапана, в крышке клапана есть две скользящие посадки, если корпус клапана и крышка клапана в сборе после концентричности отверстия за пределами конструкции В соответствии с требованиями, основная катушка не может двигаться гибко, а прилипает к стороне канала ствола, чтобы совершать ненормальное движение. Когда давление регулируется до определенного значения, оно обязательно вызывает вибрацию основного золотника. Эта вибрация не является основной катушкой в рабочем движении обычной вибрации, но основная катушка застревает в определенном положении (в это время, потому что основная катушка при этом несет гидравлическое зажимное усилие) и вызывается высокочастотной вибрацией. Эта высокочастотная вибрация вызовет сильную вибрацию пружины, особенно пули, регулирующей давление, и шумовой резонанс.

Кроме того, поскольку масло под высоким давлением течет не через нормальное отверстие перелива, а через застрявшее отверстие перелива и внутренний дренажный канал обратно в резервуар, этот поток масла под высоким давлением будет издавать высокочастотный шум жидкости. Эта вибрация и шум вызываются конкретными условиями эксплуатации системы, поэтому она не издает визга при давлении ниже 10 МПа.

Решение

Точность изготовления предохранительного клапана типа YF относительно высока. Концентричность внутренней и внешней круговых поверхностей соединительной части между обкатной крышкой и корпусом клапана, а также соосность внешней круговой поверхности трех плеч главного золотника должны находиться в пределах указанного диапазона. Кроме того, демпфирующее отверстие на главной катушке имеет ограниченный демпфирующий эффект, когда основная катушка вибрирует. Когда вязкость рабочего масла низкая или температура слишком высока, демпфирующий эффект будет соответственно уменьшен, поэтому выбор подходящей вязкости масла и слишком высокий рост температуры системы управления также способствует снижению вибрации и шума. .

В-четвертых, проблема сбоя регулировки параметров давления.

• Давление не регулируется. Основная причина заключается в том, что пружина регулирования давления предохранительного клапана слишком мягкая, неправильно установлена или отсутствует; предохранительный клапан пилотного типа засорение отверстия демпфирования основного клапана, золотниковый клапан в нижнем конце давления масла, чтобы преодолеть давление жидкости в верхней полости и силу пружины основного клапана, так что основной клапан переместился вверх, регулирующая пружина потеряла управление основным клапаном, так что основной клапан на более низкое давление, чтобы открыть перелив водосброса; золотник и седло клапана не закрыты, утечка серьезная; катушка - это заусенец или другая грязь, застрявшая в открытом положении.
• Давление слишком высокое и не может быть уменьшено. Основная причина в том, что на золотнике застрял заусенец или грязь в закрытом положении, главный клапан не может открыться; установка, впускной и выпускной клапан неправильное соединение, без давления масла, чтобы подтолкнуть золотник к перемещению, поэтому золотник не может открыться; пилотный клапан перед засорением демпфирующего отверстия, в результате чего главный клапан не может быть открыт.
• Колебания давления большие. Основная причина в том, что в масле есть воздух; плохой контакт золотника с седлом клапана; диаметр демпфирующего отверстия слишком велик, а эффект демпфирования слабый. Демпфирующая роль слабая; резонанс; золотник в движении корпуса клапана не гибкий. Вышеупомянутые проблемы могут заключаться в проектировании схемы, выборе компонентов, параметрах компонентов и настройке системы, установке трубопровода, использовании гидравлического масла и т. Д. Вышеупомянутые проблемы могут быть решены с точки зрения проектирования схемы, выбора компонентов, компонентов. настройка параметров и системы, установка трубопроводов, использование гидравлического масла и другие целенаправленные улучшения.

Вопрос 3: Закрытие выпускного отверстия гидравлического насоса

На рис. 1-8 (a) показан регулирующий контур, который переключает давление в системе между двумя давлениями, регулируемыми предохранительным клапаном 1 и предохранительным клапаном 2. Давление в системе регулируется предохранительным клапаном 1, когда реверсивный клапан 3 находится в левом положении, посредством предохранительный клапан 2 в правильном положении и разгружает систему в нейтральном положении. Система. После определенного периода использования произошел несчастный случай из-за разрыва шланга. Авария была проанализирована, и было установлено, что ее причиной является неразумная конструкция системы. Реверсивный клапан 3 в процессе переключения давления должен пройти через короткий процесс полного закрытия клапана, в этом процессе из-за выходящего из насоса масла невозможно вызвать резкое повышение давления в системе, повторный удар давления, чтобы заставить гидравлический разрыв шланга от усталости.

Решение

Одно из решений показано на Рисунке 1-8 (b).

Этот пример иллюстрирует: даже очень короткое закрытие выхода, но также и в гидравлической системе вызовет сильный скачок давления, если в системе нет шланга, долгое время неизбежно приведет к повреждению гидравлического насоса.

Вопрос 4: Помехи между клапанами давления

Во-первых, двухнасосная гидравлическая система.

В гидравлической системе, показанной на Рисунке 1-9, гидравлические насосы 1 и 2 подают масло под давлением в гидроцилиндры 7 и 8 соответственно, а реверсивные клапаны 5 и 6 являются трехходовыми четырехходовыми соленоидными реверсивными клапанами Y-типа.

Проблемы: Когда гидравлический насос запускается и система начинает работать, давление в предохранительных клапанах 3 и 4 нестабильно и вибрирует, создавая шум.

Испытание показало, что когда работал только один предохранительный клапан, его регулируемое давление было стабильным и не было явной вибрации и шума. Когда два предохранительных клапана работают одновременно, возникают указанные выше неисправности.

Из гидравлической системы видно, что два предохранительных клапана не имеют другого соединения, кроме общей обратной линии. Очевидно, неисправность вызвана этой общей обратной линией. Из структуры работы предохранительного клапана можно увидеть, масляный канал управления предохранительным клапаном для внутреннего слива, то есть предохранительный клапан перед давлением масла в клапан, через демпфирующее отверстие поток в полость регулирующей способности, когда давление поднимается, действие на клапан.

Когда давление повышается и гидравлическое давление на клапане преодолевает регулирующую пружину, откройте порт конического клапана, чтобы снизить давление, масло течет в обратную полость предохранительного клапана через отверстие корпуса клапана, а масло перетекает из основного клапана. Порт клапана сходится и течет обратно в резервуар через обратный трубопровод - тот же поток, поэтому в обратном трубопроводе предохранительного клапана состояние потока масла напрямую влияет на регулирующее давление предохранительного клапана.

Ударное давление, противодавление и другие колебания жидкости непосредственно на конусном клапане пилотного клапана, поэтому давление в полости управления также увеличивается, и возникают толчки и колебания, что приводит к нестабильной регулировке давления предохранительного клапана, которую легко спровоцировать вибрация и шум.

Решение

Верните два предохранительных клапана в масляный бак по отдельности, чтобы избежать взаимного воздействия. Если из-за некоторых факторов, необходимо объединить обратно в резервуар, следует объединить после того, как возвратная труба будет толще, и два предохранительных клапана заменены на тип внешней утечки, то есть после конусного клапана масла и главного клапана назад к масляной камере отделен, отдельное соединение назад к резервуару на внешнем предохранительном клапане типа утечки.

Во-вторых, гидравлическая система подъемного стола.

Как показано на Рисунке 1-10, каждый контур действует отдельно, два контура соответствуют одним и тем же характеристикам гидравлических компонентов и одинаковому диаметру трубопровода.

Проблемы: когда два гидравлических насоса начинают работать одновременно, предохранительные клапаны 3 и 4 регулируют колебания давления, вибрацию и шум.

Испытание показывает, что когда насос запускается в одноцилиндровом режиме, давление, регулируемое предохранительным клапаном, стабильно, и нет явной вибрации и шума, а когда два насоса запускаются одновременно, то есть работают два предохранительных клапана. в то же время происходит упомянутая выше неисправность.

Как видно из Рисунка 1-10, два предохранительных клапана имеют общую обратную трубу, и другого соединения нет. Очевидно, проблема в этой общей трубе. Если общая обратная труба по-прежнему спроектирована в соответствии с диаметром отдельного контура, противодавление обратного канала предохранительного клапана неизбежно возрастет, когда два насоса будут снабжаться маслом одновременно.

Противодавление в обратном канале предохранительного клапана увеличивается, когда два насоса работают одновременно. Можно видеть, что когда два насоса работают одновременно, в состоянии ламинарного потока общая обратная линия вдоль потери сопротивления увеличивается в 1 раз; турбулентное состояние потока увеличилось в 3 раза, то есть противодавление предохранительного клапана увеличилось в 1 или 3 раза.

Из конструкции и принципа работы предохранительного клапана видно, что они управляют маслом через главный золотник на демпфирующем отверстии в полость управления, когда давление повышается, чтобы преодолеть усилие регулирующей пружины пилотного клапана, давление масла открывает порт пилотного клапана , поток масла через понижение давления порта клапана, через сливной канал корпуса клапана.

Масло будет течь в полость возврата масла предохранительного клапана, а масло, перетекающее из порта главного клапана, сольется и потечет обратно в масляный бак через трубопровод возврата масла. Такой же поток обратно в бак. Следовательно, состояние потока масла в обратной линии предохранительного клапана напрямую влияет на давление регулировки предохранительного клапана. Когда два насоса работают одновременно, два предохранительных клапана используют одну и ту же обратную линию, взаимодействие двух потоков потока масла позволяет легко создавать колебания давления, в то время как предохранительный клапан обратного давления порта возврата значительно изменяется в две причины взаимного вмешательства, полость управления предохранительным клапаном в давление масла также изменяется, приведет к нестабильной регулировке давления предохранительного клапана и сопровождается вибрацией и шумом.

Чтобы исключить вышеупомянутую неисправность, два предохранительных клапана могут быть увеличены по диаметру всего возвратного трубопровода, а два предохранительных клапана заменены на тип утечки внешнего типа, то есть поток масла через отверстие пилотного клапана на другой негерметичный трубопровод обратится в резервуар, или два предохранительных клапана будут оборудованы собственной возвратной трубой, чтобы избежать двух предохранительных клапанов, можно оборудовать их собственными обратными линиями, чтобы избежать взаимного вмешательства

В-третьих, проблема резонанса нескольких предохранительных клапанов.

В гидравлической системе, показанной на Рисунке 1-11 (a), насос 1 и насос 2 имеют ту же спецификацию, что и количественный насос, при подаче гидравлического масла в систему трехходовой четырехходовой реверсивный клапан 7 в положении может быть Y Тип, предохранительный клапан 3 и 4 также имеет ту же спецификацию, соответственно установлен в насосе 1 и насосе 2 для масла выходного порта.

Предохранительные клапаны 3 и 4 имеют одинаковый размер и установлены в выходных отверстиях насоса 1 и насоса 2 соответственно для постоянного сброса давления. Настройка давления предохранительного клапана составляет 14 МПа, и при запуске системы система издает свистящий звук, похожий на сирену. Система свистит при запуске работы.

После ввода в эксплуатацию шум исходил от предохранительного клапана и обнаружил, что когда работает только одна сторона насоса и предохранительный клапан, шум исчезает, а когда обе стороны насоса работают одновременно, слышен свистящий звук. Видно, что причиной шума является то, что два предохранительных клапана резонируют под действием жидкости. Согласно принципу работы предохранительного клапана, можно видеть, что предохранительный клапан работает под взаимным действием давления жидкости. и усилие пружины, поэтому очень легко спровоцировать вибрацию и шум. Как только давление масла на выпускном и управляющем отверстии предохранительного клапана колеблется, то есть возникает гидравлический удар, главный золотник предохранительного клапана, конусный клапан и его взаимодействующая пружина будут вибрировать, а степень вибрации и ее состояние будут меняться. при скачке давления жидкости и колеблющихся условиях. Следовательно, чем стабильнее поток масла, связанный с предохранительным клапаном, тем более стабильным предохранительный клапан сможет работать, и наоборот.

В вышеупомянутой системе двойной насос подает масло под давлением через обратный клапан после того, как объединенный поток, гидравлический удар и колебания происходят, вызывая колебания обратного клапана, что приводит к нестабильности давления масла на выходе гидравлического насоса. И поскольку масло под давлением на выходе насоса изначально пульсирует, масло под давлением на выходе из насоса будет сильно колебаться и провоцирует вибрацию предохранительного клапана. А поскольку собственная частота двух предохранительных клапанов одинакова, это вызывает резонанс предохранительного клапана и излучает ненормальный шум.

Метод исключенияs

• Предохранительные клапаны 3 и 4 будут заменены предохранительным клапаном большой емкости, размещенным на стыке двойного насоса, так что хотя предохранительный клапан также будет вибрировать, но не слишком сильно, потому что исключен резонанс условий.
• Два предохранительных клапана будут установлены на давление примерно 1 МПа в шахматном порядке, но также во избежание резонанса. В это время, если рабочее давление гидроцилиндра составляет от 13 МПа до 14 МПа, значение настройки предохранительного клапана должно быть соответственно увеличено, чтобы минимальное давление настройки соответствовало рабочим требованиям гидроцилиндра, а разница давлений составляла По-прежнему следует поддерживать 1 МПа.
• Измените приведенную выше схему на фигуру 1-11 (b), то есть порты дистанционного управления двух предохранительных клапанов подключены к дистанционному регулятору 11, регулирующее давление системы определяется регулятором, есть нет прямой связи с пилотным клапаном предохранительного клапана, но для обеспечения того, чтобы установленное значение давления регулирующей пружины пилотного клапана было выше, чем максимальное давление настройки регулятора.

• Это связано с тем, что диапазон давления настройки дистанционного регулятора должен быть ниже, чем давление настройки пилотного клапана предохранительного клапана, чтобы дистанционный регулятор работал эффективно, в противном случае дистанционный регулятор не будет работать.