Οδηγός βαλβίδων ακολουθίας υδραυλικής πίεσης

Τι είναι οι βαλβίδες υδραυλικής ακολουθίας και γιατί έχουν σημασία;

A βαλβίδα υδραυλικής ακολουθίαςείναι ένα εξάρτημα ελέγχου πίεσης που επιβάλλει μια αυστηρή λειτουργική τάξη σε συστήματα πολλαπλών ενεργοποιητών. Σε αντίθεση με τις ανακουφιστικές βαλβίδες που προστατεύουν τα συστήματα από υπερπίεση, οι βαλβίδες ακολουθίας λειτουργούν ωςλογικές πύλες- εμποδίζουν τη ροή σε ένα δευτερεύον κύκλωμα έως ότου το πρωτεύον κύκλωμα φτάσει σε ένα προκαθορισμένο όριο πίεσης.

Σκεφτείτε το ως εξής: Σε μια μηχανική κατεργασία, χρειάζεστε το τεμάχιο εργασίαςσυσφίγγεται με δύναμη 200 barπριν εμπλακεί το τρυπάνι. Μια βαλβίδα σειράς διασφαλίζει ότι το υδραυλικό σύστημα δεν μπορεί να ξεκινήσει φυσικά τη διάτρηση έως ότου επιβεβαιωθεί η πίεση σύσφιξης των 200 bar. Αυτό δεν αφορά μόνο το χρονοδιάγραμμα - είναι περίπουεξαναγκαστική επαλήθευση.

Η βασική διάκριση εδώ είναι κρίσιμη για τους μηχανικούς:Έλεγχος βάσει θέσης(χρησιμοποιώντας διακόπτες ορίου) επαληθεύειόπουένας ενεργοποιητής είναι, αλλάέλεγχος με βάση την πίεση(χρησιμοποιώντας βαλβίδες ακολουθίας) επαληθεύειπόση δύναμηο ενεργοποιητής έχει όντως δημιουργήσει. Σε εφαρμογές όπως η μορφοποίηση μετάλλων, τα εξαρτήματα συγκόλλησης ή οι εργασίες πίεσης, αυτή η εγγύηση δύναμης είναι αδιαπραγμάτευτη τόσο για την ασφάλεια όσο και για την ποιότητα της διαδικασίας.

Πώς λειτουργούν οι βαλβίδες ακολουθίας: Ο μηχανισμός ισορροπίας δυνάμεων

Βασική Αρχή Λειτουργίας

Η βαλβίδα ακολουθίας λειτουργεί με απλό τρόποεξίσωση ισορροπίας δυνάμεων:

Οπου:

• P_A= Πίεση εισόδου (πρωτεύον κύκλωμα)
• A_πηνίο= Αποτελεσματική περιοχή του καρουλιού βαλβίδας
• F_άνοιξη= Προκαθορισμένη δύναμη ελατηρίου
• P_{διοχετεύω}= Αντίθλιψη στο θάλαμο αποστράγγισης/ελατηρίου

Η ακολουθία λειτουργίας τριών σταδίων:

1. Στάδιο 1 - Ενεργοποίηση πρωτεύοντος κυκλώματος:Η ροή της αντλίας εισέρχεται στη Θύρα Α και οδηγεί τον κύριο ενεργοποιητή (π.χ. έναν κύλινδρο σύσφιξης). Το κύριο καρούλι της βαλβίδας παραμένει κλειστό, εμποδίζοντας τη ροή προς τη Θύρα Β.
2. Στάδιο 2 - Συγκέντρωση πίεσης:Paghahalo ng mga sangkap
3. Στάδιο 3 - Αλλαγή βαλβίδας και αποδέσμευση δευτερεύοντος κυκλώματος:ΟτανP_Aφτάνει την πίεση ρωγμής (συνήθως 50-315 bar ανάλογα με τη ρύθμιση του ελατηρίου), το καρούλι μετατοπίζεται ενάντια στο ελατήριο. Αυτό ανοίγει μια εσωτερική δίοδο, ανακατευθύνοντας τη ροή από τη Θύρα Α στη Θύρα Β, η οποία στη συνέχεια ενεργοποιεί τον δευτερεύοντα ενεργοποιητή (π.χ. έναν κύλινδρο τροφοδοσίας).

Σχέδια που λειτουργούν με πιλότο έναντι απευθείας δράσης

Για εφαρμογές υψηλής ροής (>100 L/min), οι κατασκευαστές χρησιμοποιούνπιλοτικά σχέδιαπαρά τύπους άμεσης δράσης. Εδώ είναι το σκεπτικό της μηχανικής:

Σε μια βαλβίδα άμεσης δράσης, το κύριο καρούλι ελέγχεται απευθείας από το ελατήριο και την πίεση εισόδου. Αυτό απαιτεί απολύ άκαμπτο ελατήριο υψηλής ισχύοςγια να χειριστεί μεγάλες δυνάμεις ροής, καθιστώντας τη βαλβίδα ογκώδη και δύσκολη την ακριβή ρύθμιση.

A βαλβίδα ακολουθίας που λειτουργεί με πιλότοχρησιμοποιεί ένα σχέδιο δύο σταδίων:

• Ένα μικρόπιλότος παπάπε(ελεγχόμενο από ένα ρυθμιζόμενο ελατήριο χαμηλής δύναμης) ανιχνεύει την πίεση στη Θύρα Α
• Όταν η πίεση πιλότου φτάσει στο σημείο ρύθμισης, ανοίγει και αποσυμπιέζει τον θάλαμο ελέγχου της κύριας μπομπίνας
• Αυτό επιτρέπει στο πολύ μεγαλύτερο κύριο καρούλι να μετατοπίζεται με ελάχιστη δύναμη

Πρακτικό πλεονέκτημα:Μια βαλβίδα που λειτουργεί με πιλότο μπορεί να αντέξει 600 L/min στα 315 bar ενώ εξακολουθεί να χρησιμοποιεί ένα ελατήριο που ρυθμίζεται με το χέρι για τη ρύθμιση της πίεσης. Μοντέλα όπως τοΣειρά DZ-L5Xεπιτύχετε αυτό με χωρητικότητες ροής από NG10 (200 L/min) έως NG32 (600 L/min).

Τύποι διαμόρφωσης: Παραλλαγές διαδρομής ελέγχου και αποστράγγισης

Η συμπεριφορά μιας βαλβίδας ακολουθίας εξαρτάται βασικά απόαπό όπου προέρχεται το σήμα ελέγχουκαιόπου αποστραγγίζεται ο θάλαμος του ελατηρίου. Αυτό δημιουργεί τέσσερις διακριτές διαμορφώσεις:

Κρίσιμος κανόνας σχεδιασμού για εξωτερική αποστράγγιση

ΓιαΤο 90% των εφαρμογών αλληλουχίας, πρέπει να χρησιμοποιήσετεΕξωτερική αποστράγγιση (Υ θύρα προς δεξαμενή)διαμόρφωση. Να γιατί:

Εάν χρησιμοποιείτε κατά λάθος εσωτερική αποστράγγιση και το κύκλωμα κατάντη (Θύρα Β) έχει μεταβαλλόμενη πίεση - ας πούμε ότι κυμαίνεται μεταξύ 20-80 bar λόγω αλλαγών φορτίου - η πίεση ρωγμής σας γίνεται:

ΑυτόΚούνια 60 barστην πίεση πυρόλυσης καταστρέφει ολόκληρη τη λογική της αλληλουχίας επαλήθευσης δύναμης. Η βαλβίδα μπορεί να ενεργοποιηθεί πρόωρα κάτω από ελαφρά φορτία ή να καθυστερήσει υπό βαριά φορτία. Πάντα να δρομολογείτε την αποστράγγιση Y απευθείας στη δεξαμενή, εκτός εάν έχετε συγκεκριμένο λόγο μηχανικής που τεκμηριώνεται στο υδραυλικό σχηματικό σχέδιο.

Sequence Valve vs. Relief Valve: Why Structure Similarity Masks Functional Difference

Αυτή είναι μια από τις πιο αναζητημένες συγκρίσεις - και για καλό λόγο. Και οι δύο βαλβίδες χρησιμοποιούν καρούλια με ελατήριο και ανταποκρίνονται στην πίεση. Αλλά η σύγχυση των ρόλων τους μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφικά σφάλματα σχεδιασμού του συστήματος.

Μονόδρομες βαλβίδες ακολουθίας: Επίλυση του προβλήματος της ροής επιστροφής

Οι τυπικές βαλβίδες ακολουθίας δημιουργούν πρόβλημα κατά τη διάρκεια της διαδρομής επιστροφής: εάν η ροή επιστροφής του δευτερεύοντος ενεργοποιητή πρέπει να περάσει πίσω μέσω της βαλβίδας ακολουθίας, αντιμετωπίζει2. Φθορά που προκαλεί εσωτερική διαρροή.

Παράδειγμα: Η βαλβίδα ακολουθίας έχει ρυθμιστεί στα 180 bar. Κατά τη διάρκεια της ανάσυρσης, ακόμα κι αν χρειάζεστε μόνο 20 bar για να τραβήξετε τον κύλινδρο προς τα πίσω, θα πρέπει να ξεπεράσετε τα 180 bar για να περάσετε τη ροή μέσω της βαλβίδας αντίστροφα. Αυτό προκαλεί:

• Εξαιρετικά χαμηλές ταχύτητες ανάκλησης
• Τεράστια παραγωγή θερμότητας (σπατάλη 160 bar × ροή)
• Πιθανή σπηλαίωση στον ενεργοποιητή

Λύση: Ενσωματωμένη βαλβίδα ελέγχου

A μονόδρομη βαλβίδα ακολουθίαςενσωματώνει απαράλληλη βαλβίδα αντεπιστροφής(μερικές φορές ονομάζεται έλεγχος παράκαμψης) που επιτρέπειελεύθερη αντίστροφη ροήαπό τη θύρα Β στη θύρα Α. Η βαλβίδα αντεπιστροφής έχει συνήθως πίεση ρωγμής μόνο 0,5-2 bar, που σημαίνει:

• Προς τα εμπρός κατεύθυνση(A→B): Ισχύει η λογική βαλβίδας πλήρους ακολουθίας (ρωγμή 180 bar)
• Αντίστροφη κατεύθυνση(B→A): Η βαλβίδα αντεπιστροφής παρακάμπτει το κύριο καρούλι (ράγισμα 2 bar)

Αυτό είναιεπιτακτικόςσε κυκλώματα όπου ο δευτερεύων ενεργοποιητής πρέπει να συμπτύσσεται μέσω της ίδιας βαλβίδας. Οι κατασκευαστές παρέχουνΔP vs. Καμπύλες ροήςγια τη διαδρομή της βαλβίδας αντεπιστροφής - επαληθεύστε το με τον μέγιστο ρυθμό ροής επιστροφής για να εξασφαλίσετε αποδεκτή πτώση πίεσης.

Παράδειγμα Εφαρμογής: Κύκλωμα Σφιγκτήρα Πρέσσας Τρυπάνι-Στη συνέχεια Τροφοδοσία

Ας δούμε μια κλασική εφαρμογή που δείχνει γιατί οι βαλβίδες αλληλουχίας είναι αναντικατάστατες σε εργασίες ακριβείας:

Η Απαίτηση

Μια κάθετη πρέσα τρυπανιού πρέπει:

1. Σφιγκτήραςτο τεμάχιο εργασίας μετουλάχιστον 150 barδύναμη
2. Τρυπάνιτο τεμάχιο εργασίας μόνο μετά την επαλήθευση της σύσφιξης
3. Ανακαλώτο τρυπάνι
4. Ξεσφιγκώστετο τεμάχιο εργασίας

Γιατί ο έλεγχος θέσης αποτυγχάνει εδώ

Εάν χρησιμοποιούσατε έναν οριακό διακόπτη στον κύλινδρο του σφιγκτήρα, θα ενεργοποιηθεί όταν ο κύλινδροςπινελιέςτο τεμάχιο εργασίας - αλλά προτού συσσωρευτεί οποιαδήποτε πραγματική δύναμη σύσφιξης. Ένα παραμορφωμένο τεμάχιο εργασίας ή χαλαρό εξάρτημα θα είχε ως αποτέλεσμα το τρυπάνι να προχωρήσει σε ένα μη συσφιγμένο μέρος, προκαλώντας:

• Εκτόξευση τεμαχίου εργασίας (κίνδυνος ασφαλείας)
• Σπασμένα τρυπάνια
• Ανταλλακτικά σκραπ

Σχεδιασμός κυκλώματος βαλβίδας ακολουθίας

Συστατικά:

• SV1:Βαλβίδα ακολουθίας (σημείο ρύθμισης: 150 bar) στο κύκλωμα σφιγκτήρα
• Κύλινδρος σφιγκτήρα:Διάμετρος 50mm
• Κύλινδρος τροφοδοσίας:Διάμετρος 32mm
• Εκτόνωση πίεσης:200 bar (ασφάλεια συστήματος)

Λογική λειτουργίας:

1. Η βαλβίδα κατεύθυνσης ενεργοποιεί:Η ροή εισέρχεται στον κύλινδρο σφιγκτήρα μέσω της θύρας Α του SV1
2. Ο σφιγκτήρας εκτείνεται:Ο κύλινδρος προχωρά μέχρι να έρθει σε επαφή το τεμάχιο εργασίας. Η πίεση στη θύρα Α αρχίζει να αυξάνεται.
3. Συσσώρευση πίεσης:Όταν η δύναμη σύσφιξης φτάσει τα 150 bar (ισοδύναμη με ~2.950 kg δύναμη σύσφιξης για οπή 50 mm), ανοίγει το SV1.
4. Ο κύλινδρος τροφοδοσίας ενεργοποιεί:Η ροή τώρα εκτρέπεται στη θύρα B του SV1, προωθώντας τον κύλινδρο τροφοδοσίας του τρυπανιού.
5. Διατηρήθηκε η δύναμη:Ο σφιγκτήρας παραμένει υπό πίεση στα 150+ bar καθ' όλη τη διάρκεια της διάτρησης.

Κριτήρια επιλογής: Αντιστοίχιση βαλβίδας με εφαρμογή

1. Προδιαγραφή εύρους πίεσης

Οι βαλβίδες ακολουθίας είναι διαθέσιμες σε ρυθμίσεις πολλαπλών εύρους πίεσης, συνήθως:

• Χαμηλό εύρος:10-50 bar (μαλακή σύσφιξη, ευαίσθητα μέρη)
• Μέσο εύρος:50-100 bar (γενική συναρμολόγηση)
• Υψηλό εύρος:100-200 bar (σχηματισμός, πάτημα)
• Εξαιρετικά υψηλό εύρος:200-315 bar (βαριά στάμπα, σφυρηλάτηση)

Κανόνας επιλογής:Επιλέξτε μια βαλβίδα της οποίαςΤο εύρος προσαρμογής καλύπτει το σημείο ρύθμισης του στόχου σας. Εάν χρειάζεστε 180 bar, επιλέξτε μια βαλβίδα εμβέλειας 100-200 bar ή 150-315 bar. Μην χρησιμοποιείτε βαλβίδα 50-315 bar - το ελατήριο θα είναι πολύ άκαμπτο για λεπτή ρύθμιση στο υψηλό άκρο.

2. Χωρητικότητα ροής έναντι πτώσης πίεσης

Η βαλβίδα πρέπει να περάσει από εσάςμέγιστη στιγμιαία ροήχωρίς υπερβολική πτώση πίεσης. Οι κατασκευαστές παρέχουνΚαμπύλες Q-ΔPδείχνει απώλεια πίεσης σε διάφορους ρυθμούς ροής.

Παράδειγμα προδιαγραφής:

• Απαιτούμενη ροή:120 λίτρα/λεπτό
• Αποδεκτό ΔP:<10 bar (για ελαχιστοποίηση της σπατάλης ενέργειας)
• Επιλεγμένη βαλβίδα:NG20 (ονομαστική 400 L/min) - παρέχει 5-6 bar ΔP στα 120 L/min

Κοινό λάθος:Επιλέγοντας μια βαλβίδα με μέγεθος ακριβώς για την ονομαστική ροή. Αυτό αγνοεί την πτώση πίεσης που αυξάνεται εκθετικά σε υψηλές ροές. Πάντα μέγεθοςτουλάχιστον 150% της ονομαστικής ροήςγια ομαλή λειτουργία.

3. Απαιτήσεις καθαριότητας υγρών

Αυτό είναι όπου προέρχονται πολλές αστοχίες πεδίου. Οι βαλβίδες ακολουθίας που λειτουργούν με πιλότο έχουνεσωτερικά ανοίγματα και εδάφη ελέγχουμε κενά τόσο σφιχτά όσο5-10 μικρά. Οι δίοδοι ελέγχου του θαλάμου ελατηρίου είναι ακόμη πιο ευαίσθητες.

Υποχρεωτική Προδιαγραφή Μόλυνσης:

• ISO 4406:20/18/15 ή καλύτερα
• NAS 1638:Κατηγορία 9 ή καλύτερη

Μετάφραση: Το υδραυλικό λάδι σας πρέπει να έχει:

• Λιγότερα από 20.000 σωματίδια >4μm ανά 100ml
• Λιγότερα από 4.000 σωματίδια >6μm ανά 100ml
• Λιγότερα από 640 σωματίδια >14μm ανά 100ml

Πρακτική εφαρμογή:

• ΕγκαθιστώΑπόλυτο φιλτράρισμα 10 micron(β10 ≥ 200) στη γραμμή επιστροφής
• ΧρήσηΦίλτρα 3 micronσε πιλοτικές γραμμές αποστράγγισης (εάν υπάρχει εξωτερική αποχέτευση)
• Εργαλείοανάλυση λαδιού κάθε 500 ώρες λειτουργίας(αριθμός σωματιδίων, περιεκτικότητα σε νερό, ιξώδες)

Εάν η μόλυνση υπερβαίνει τα όρια, περιμένετε:

• Κολλώντας καρούλι(η βαλβίδα αποτυγχάνει να ανοίξει ή να κλείσει)
• Μετατόπιση πίεσης(η εσωτερική φθορά αυξάνει τη διαρροή)
• Κυνήγι/ταλάντωση(ακανόνιστη πιλοτική λειτουργία)

4. Πρότυπα διεπαφής εγκατάστασης

Bezdrátová komunikaceΣχέδια που λειτουργούν με πιλότοανά βιομηχανικά πρότυπα:

Gedung perkantoranΗ επιφάνεια τοποθέτησηςανοχή επιπεδότηταςπρέπει να είναι0,01 mm ανά 100 mm. Χρησιμοποιήστε μια πλάκα επιφάνειας εδάφους ακριβείας για επαλήθευση. Οποιαδήποτε παραμόρφωση προκαλεί εξώθηση του δακτυλίου Ο υπό πίεση 315 bar, οδηγώντας σε εξωτερική διαρροή.

Αντιμετώπιση προβλημάτων κοινών βλαβών

Η αποτυχία του καταρράκτη μόλυνσης

Ακολουθεί μια τυπική ακολουθία αστοχιών που παρατηρείται σε βιομηχανικά συστήματα:

Βασικά στοιχεία για σχεδιαστές συστημάτων

1. Οι βαλβίδες ακολουθίας επαληθεύουν τη δύναμη, όχι τη θέση.Χρησιμοποιήστε τα όταν η δύναμη σύσφιξης, η δύναμη πίεσης ή η συγκράτηση του φορτίου είναι κρίσιμες για την ασφάλεια.
2. Διαμόρφωση εξωτερικής αποχέτευσης(Υ προς δεξαμενή) είναι υποχρεωτικό για το 90% των εφαρμογών για την επίτευξη σταθερών, ανεξάρτητων από το φορτίο ρυθμίσεων πίεσης.
3. Σχέδια που λειτουργούν με πιλότοείναι απαραίτητα για ροές >100 L/min. Προσφέρουν καλύτερη προσαρμοστικότητα και χαμηλότερες δυνάμεις λειτουργίας από τους τύπους άμεσης δράσης.
4. Η ρευστή καθαριότητα είναι αδιαπραγμάτευτη.Καθορίστε το ISO 20/18/15 και εφαρμόστε απόλυτο φιλτράρισμα 10 micron ως ελάχιστο. Προϋπολογισμός για τριμηνιαία ανάλυση πετρελαίου.
5. Οι βαλβίδες μονής κατεύθυνσης δεν είναι προαιρετικέςσε κυκλώματα όπου ο δευτερεύων ενεργοποιητής πρέπει να ανασυρθεί μέσω της βαλβίδας. Η ενσωματωμένη βαλβίδα αντεπιστροφής αποτρέπει τη μαζική σπατάλη ενέργειας.
6. Μέγεθος για το 150% της ονομαστικής ροήςγια να διατηρήσετε την πτώση πίεσης κάτω από 10 bar. Αυτό βελτιώνει την απόδοση και μειώνει την παραγωγή θερμότητας.
7. Η ακρίβεια της επιφάνειας εγκατάστασης έχει σημασία.Μια στρεβλή υποπλάκα προκαλεί αστοχία του δακτυλίου Ο υπό υψηλή πίεση. Επαληθεύστε την επιπεδότητα 0,01mm/100mm.