4 otázky o ventilu pro regulaci tlaku, které byste měli vědět

Předpokládaná doba čtení: 20 minut

Tlakový regulační ventil využívá k udržení rovnováhy hydraulickou sílu na cívku a sílu pružiny. Jakmile je tato rovnováha rozbitá, změní se otevření nebo zapnutí a vypnutí ventilového portu.

Regulační ventily tlaku se používají k omezení maximálního tlaku v hydraulických systémech, jako je bezpečnost ventily, přetlakové ventily atd .; používá se k nastavení tlaku, jako jsou redukční ventily, zpětné ventily atd .; slouží k ovládání určitého prvku nebo ovládání určité akce, pomocí tlakových signálů, jako jsou tlaková relé.

Hlavní základ pro výběr tlaku ventily je jejich role v systému, jmenovitý tlak, maximální průtok, hodnota tlakové ztráty, parametry pracovního výkonu a životnost. Obvykle je podle maximálního tlaku hydraulického systému a průtoku ventilem vybrána specifikace tlakového ventilu (úroveň tlaku a průměr) ze vzorku produktu.

Stupeň tlaku je rozdělen podle normy JB/T 824-66, nízký tlak, P≤2,5 MPa; střední tlak, 2,5 MPa <P<8.0MPa; medium and high pressure, 8.0MPa<P<16MPa; high pressure, 16MPa<P 32MPa.

Otázka 1: Stanovení tlaku

1. Jmenovitý tlak ventilu pro regulaci tlaku by měl být vyšší než nejvyšší možný tlak v hydraulickém systému, aby byl zajištěn normální provoz ventilu pro regulaci tlaku.

2. Jmenovitý tlak zvoleného ventilu by měl být větší než 20% ~~ 30% jmenovitého tlaku systému, nebo alespoň ne menší než maximální tlak systému (včetně maximálního tlaku za dynamických podmínek).

Nejvyšší tlak hydraulických ventilů řady nízkého a středního tlaku je 6,3 MPa, které se používají hlavně pro hydraulický přenos obráběcích strojů.

Nejvyšší tlak středních a vysokotlakých hydraulických ventilů je 32 MPa, které se používají hlavně pro hydraulické převody stavebních strojů a těžkých strojů.

3. Jsou -li požadavky na regulaci tlaku vysoké, například když je požadováno překročení tlaku v řídicím systému a doba otevření, je třeba vzít v úvahu strukturu a dynamický výkon vybraného ventilu.

4. Věnujte pozornost době odezvy. Regulační ventil tlaku má vždy proces vytváření tlaku a odlehčení tlaku. Je třeba poznamenat, zda tyto vlastnosti mohou splňovat požadavky systému.

Otázka 2: Stanovení průtoku

1. Průtok je základem pro výběr průměru ventilu. Když má systém omezení tlakové ztráty během vypouštěcího tlaku nebo přepadu, lze průměr zvolit větší.

2. Skutečný průtok tlakovým regulačním ventilem by měl být menší než jmenovitý průtok tlakového ventilu. Mezi modely řady nízkotlakých a středotlakých regulačních ventilů Guangyan Institute udávají hlavní specifikace jmenovitý průtok ventilem. V modelech středních a vysokotlakých hydraulických regulačních ventilů je uveden průměr, ale u ventilů se stejným průměrem a různými formami nemusí být jejich jmenovitý průtok při různých tlacích stejný. Pokud není pokles tlaku přes regulační ventil vysoký, může být skutečný průtok ventilem také o něco větší než jmenovitý průtok.

Otázka 3: Určete typ struktury

Podle typu konstrukce a pracovního principu je ventil pro regulaci tlaku rozdělen na dva typy: přímočinný a pilotní.

1. Přímočinný ventil pro regulaci tlaku má jednoduchou strukturu a vysokou citlivost, ale tlak je značně ovlivněn změnami průtoku a odchylka nastavení tlaku je velká a není vhodný pro práci pod vysokým tlakem a velkým průtokem. U vyrovnávacích a brzdových zařízení je však vyžadován vysokotlaký regulační ventil a měl by být použit přímo působící pojistný ventil.

2. Citlivost a rychlost odezvy pilotně ovládaného tlakového regulačního ventilu je nižší než u přímo působícího ventilu a přesnost regulace tlaku je vyšší než u přímo působícího ventilu. Je široce používán v případech, kde je vyžadována přesnost regulace vysokého tlaku, velkého průtoku a vysokého tlaku.

Vyhněte se navrhování hydraulických obvodů a volbě hydraulických ventilů z principu bez ohledu na konstrukci. Výběr hydraulického ventilu musí mít nejen správný princip, ale musí také zohlednit strukturu, jako je sekvenční ventil, stejný pracovní princip, ale struktura je rozdělena na typ vnitřního úniku a typ externího úniku, typ interního ovládání a typ externího ovládání . Správný výběr by měl být proveden podle pracovního stavu hydraulického systému a charakteristik průtokového ventilu, jinak systém nebude fungovat normálně.

Přepadový ventil

Přepadový ventil udržuje tlak regulovaného systému nebo okruhu konstantní přes přepad ventilového portu, aby se realizovala funkce stabilizace napětí, regulace tlaku nebo omezení tlaku. Hlavními požadavky na pojistný ventil jsou velký rozsah regulace tlaku, malá odchylka regulace tlaku, malé kolísání tlaku, citlivá akce, velký průtokový výkon a nízká hlučnost.

Otázka 4: Výběr přetlakového ventilu

1. Výběr přímočinných a pilotně ovládaných pojistných ventilů

• Výhody přímočinného pojistného ventilu jsou jednoduchá struktura, nízké požadavky na přesnost výroby, nízké náklady; malý odpor, relativně citlivé jednání; překročení tlaku je relativně malé, ale proces stability je delší. Nevýhodou je, že hystereze tlaku je vážná a řídicí tlak je velmi ovlivněn přepadovým tokem, který je náchylný k vibracím, zvláště když je blízko uzavření, není vhodný pro práci pod vysokým tlakem a velkým průtokem. Citlivost a rychlost odezvy podtypového ventilu je nižší než u přímočinného pojistného ventilu a přesnost regulace tlaku je vyšší než u přímočinného ventilu. Je široce používán v případech, kde je vyžadován vysoký tlak, velký průtok a přesnost regulace vysokého tlaku.
• Nesprávný výběr má za následek pomalé působení přetlakového ventilu. Přímo působící typ je přímá rovnováha mezi hydraulickým tlakem a silou pružiny a pilotní typ je rovnováha mezi vstupním tlakem a silou pružiny řídicího ventilu a pružiny hlavního ventilu. Je-li zvolen pilotně ovládaný pojistný ventil, při utažení šroubu nebo rukojeti přetlakového ventilu se ventil v tuto chvíli přepne ze stavu vykládky do stavu regulace tlaku, jádro hlavního ventilu je blízko kapoty a hlavní ventil je plně otevřen k přetečení. Když se tlak zvýší, hlavní cívka a těleso ventilu udržují malý otvor a doba, kdy hlavní cívka přetlakového ventilu spadne z polohy pro vykládku do otvoru potřebného pro regulaci tlaku, je doba zpoždění odskoku pojistného ventilu .
• Kvůli nesprávnému výběru je doba zpoždění delší a pojistný ventil se pohybuje pomalu. Řešením je vhodně zvětšit průměr otvoru hlavní cívky a snížit výšku zdvihu hlavní cívky.
• Nesprávný výběr způsobí hydraulický šok. Pokud je doba otevření přepadového ventilu delší, než je požadavek systému, způsobí to tlakový ráz systému nebo jev vodního rázu. V tuto chvíli by měl být použit talířový ventil nebo přímo působící pojistný ventil.

2. Model pojistného ventilu

Maximální tlak nízkotlakého pojistného ventilu typu P je 2,5 MPa, nízkotlaký pojistný ventil nemá vypouštěcí otvor a nelze jej použít jako vypouštěcí ventil; maximální tlak středního přetlakového ventilu typu Y je 6,3 MPa; maximální tlak pojistného ventilu typu YF je 7 × 35 MPa; HY Maximální tlak pojistného ventilu pro vyprazdňování typu je 0,6 × 32 MPa; maximální tlak elektromagnetického pojistného ventilu DC typu YE je 6,3 MPa; maximální tlak elektromagnetického pojistného ventilu typu YFD a elektromagnetického pojistného ventilu typu YFE je 0,6 × 32 MPa.

3. Omezení aplikace

• Používá se k zabránění přetížení hydraulického systému. Jako pojistný ventil slouží přepadový ventil, aby se zabránilo přetížení systému. Tento ventil je normálně zavřený; když tlak před ventilem nepřekročí přednastavený limit, ventil se zavře bez rozlití; když tlak před ventilem překročí tuto mezní hodnotu Když se ventil okamžitě otevře, olej proudí zpět do nádrže nebo nízkotlakého okruhu, čímž se zabrání přetížení hydraulického systému. Pojistné ventily se většinou používají v systémech s variabilními čerpadly a jimi řízený přetěžovací tlak je obecně o 8% až 10% vyšší než pracovní tlak systému.
• Slouží k udržení konstantního tlaku v hydraulickém systému. Jako odlehčovací ventil je v kvantitativním čerpacím systému zapojen paralelně se škrticím prvkem a zátěží. V tuto chvíli je ventil vždy otevřený a vždy přetéká. Při různých požadavcích na pracovní mechanismus oleje je přepadový průtok ventilem někdy velký nebo malý pro nastavení a vyvážení objemu oleje do hydraulického systému, aby byl tlak v hydraulickém systému udržován konstantní. Vzhledem ke ztrátě výkonu přepadové části se však obecně používá pouze v nízkoenergetických systémech s pevnými čerpadly. Nastavovací tlak přepadového ventilu by měl být stejný jako pracovní tlak systému.
• Používá se pro dálkovou regulaci tlaku. Připojte vstup oleje dálkového ventilu pro regulaci tlaku a port pro dálkové ovládání (vypouštěcí port) přetlakového ventilu a realizujte dálkovou regulaci tlaku v nastaveném rozsahu tlaku hlavního přetlakového ventilu.
• Slouží k vykládce. Pomocí reverzačního ventilu propojte port dálkového ovládání (vypouštěcí port) přepadového ventilu s palivovou nádrží a uvolněte olejový okruh.
• Používá se pro víceúrovňové ovládání vysokého a nízkého tlaku. Když reverzní ventil spojuje port dálkového ovládání (vypouštěcí port) přepadového ventilu s několika ventily pro dálkové ovládání tlaku, lze realizovat víceúrovňové ovládání vysokého a nízkého tlaku.
• Používá se jako sekvenční ventil. Zpracujte horní kryt přepadového ventilu tak, aby vytvořil odtokový otvor, a zablokujte axiální otvor spojující hlavní ventil s horním krytem a použijte přepadový port hlavního ventilu jako výstup sekundárního tlakového oleje, který lze použít jako sekvenční ventil .
• Používá se jako vypouštěcí pojistný ventil. Obvykle se používá v čerpadlech a akumulátorových systémech. Když čerpadlo pracuje normálně, dodává olej do akumulátoru. Když tlak oleje v akumulátoru dosáhne požadovaného tlaku, prostřednictvím tlaku v systému se přepouštěcí ventil uvede do provozu, aby se čerpadlo vypustilo, a do systému je dodáván olej z akumulátoru a funguje jako obvykle; Když tlak oleje v akumulátoru klesne, přepadový ventil se zavře a olejové čerpadlo pokračuje v dodávce oleje do akumulátoru, čímž je zajištěn normální provoz systému.

4. Výpočet nastaveného tlaku přetlakového ventilu

Obvykle je podle maximálního tlaku hydraulického systému a průtoku ventilem vybrána specifikace přetlakového ventilu (úroveň tlaku a průměr) ze vzorku produktu. Nastavený tlak pojistného ventilu je přívodní tlak hydraulického čerpadla

P_y≥p+∑∆p

Kde p_y je nastavený tlak přepadového ventilu;

p je maximální pracovní tlak ovladače hydraulického systému;

∑∆p Celková tlaková ztráta hydraulického systému, tj. Nastavený tlak pojistného ventilu, musí být větší než pracovní tlak pohonu a součet ztrát systému.

Pokud přepadový ventil hraje v systému bezpečnostní roli, měl by být nastavený tlak přepadového ventilu vypočítán podle následujícího vzorce

p_y ≥ (1,05 ～ 1,1) p+∑∆p

Průtok přepadového ventilu se volí podle jmenovitého průtoku hydraulického čerpadla. Při použití jako přepadový a vypouštěcí ventil nemůže být menší než jmenovitý průtok čerpadla a při použití jako pojistný ventil může být menší než jmenovitý průtok čerpadla. Protože je skutečný průtok velmi malý pro všechny druhy tlakových ventilů připojených k řídicímu olejovému okruhu, lze jej zvolit podle specifikace minimálního jmenovitého průtoku ventilu, takže hydraulické zařízení má kompaktní konstrukci.

Konstrukce obvodu přepadového ventilu

Problém s dálkovým ovládáním

• Při použití vypouštěcího pojistného ventilu pro dálkové ovládání se vyhněte nadměrnému úniku hydraulických komponent připojených k jeho portu pro dálkové ovládání. Jak je znázorněno na obrázku 5-1 (a), při spuštění hydraulického čerpadla se solenoid dvoupolohového čtyřcestného elektromagnetického ventilu aktivuje a tlak v systému by se měl zvýšit na nastavený tlak, například 14 MPa, pokud netěsnost dvoupolohového čtyřcestného elektromagnetického ventilu A je velká, nelze dosáhnout nastaveného tlaku a lze dosáhnout pouze nižšího tlaku, například 12 MPa. Pokud je ventil A nahrazen ventilem B s malým únikem, jak je znázorněno na obrázku 5-1 (b), může tlak v systému vzrůst na nastavený tlak.
• Vyhněte se připojení manometru k portu dálkového ovládání přepadového ventilu. Pokud je hydraulický systém v provozu, je -li tlakoměr připojen k portu dálkového ovládání přepadového ventilu, ukazatel manometru bude vibrovat a přepadový ventil vydá určitý hluk. Znovu připojte manometr ke vstupu oleje přepadového ventilu a problém je vyřešen. Důvodem je, že pružinová trubka v tlakoměru a pružina pilotního ventilu odlehčovacího ventilu jsou náchylné k rezonanci. Je třeba také zdůraznit, že připojení manometru ke vzdálenému portu přepadového ventilu nemůže správně odrážet vstupní tlak přepadového ventilu.

• Je třeba věnovat pozornost pořadí malého pojistného ventilu a reverzního ventilu zapojeného do série k portu dálkového ovládání pojistného ventilu. Jak je znázorněno na obrázku 1-2 (a), přetlakový ventil 1 a 3 a zpětný ventil 2 tvoří dvoustupňový obvod pro regulaci tlaku. Například pojistný ventil 1 je nastaven na 14 MPa a pojistný ventil 3 je nastaven na 2 MPa. Když se změní solenoid Když se ventil přepne z napájení na živý, i když se tlak v systému změní ze 14 MPa na 2 MPa, dojde k nárazu; a když jsou elektromagnetický ventil 2 a pojistný ventil 3 obráceny, jak je znázorněno na obrázku 1-2 (b), je náraz téměř eliminován. Důvodem je, že než je solenoidový ventil 2 pod napětím na obrázku (a), jsou na všech vstupních a výstupních otvorech přepadového ventilu 3 oleje nulový tlak, a když solenoidový ventil 2 přejde z bez napájení na napájení, tlak přepadový ventil 1 Tlak v portu dálkového ovládání musí klesnout na 0 a poté stoupnout na 2 MPa, což má za následek náraz.
• Port dálkového ovládání přepadového ventilu musí být těsně uzavřen. Při použití portu dálkového ovládání přepadového ventilu je nutné zajistit, aby ventil připojený k portu měl dobrý těsnicí výkon. Jak ukazuje obrázek 1-3, jedná se o běžně používaný obvod, který k dosažení odlehčení tlaku používá port dálkového ovládání. Pokud je v tomto typu okruhu cívka reverzního ventilu silně opotřebená nebo dojde k jinému úniku, bude ovlivněn nastavený tlak systému. Systémový tlak obecně nemůže dosáhnout nastavené hodnoty. Vzhledem k tomu, že průtokový otvor dálkového ovládání potřebný k otevření přepadového ventilu je velmi malý, malý průtok způsobený únikem způsobí také mírné otevření hlavního ventilu přepadového ventilu, takže systém začne přetékat před nastavením hodnota je dosažena. Když k tomu dojde, reverzní ventil by měl být okamžitě vyměněn.

Problém vysokotlaké vykládky

Když je tlak vysoký, pokud je pojistný ventil náhle uvolněn, bude hydraulický tlak mnohem větší než síla pružiny a bude nevyvážený, což poškodí pružinu. Nadměrné přetékání způsobí otřesy a vibrace hydraulického válce, což způsobí poškození přepadového ventilu a válce, což má za následek ekonomické ztráty a závažný vliv na normální provoz.

Potrubí problémy

Odtok z ventilu musí být vrácen přímo do nádrže. Nesprávné potrubí způsobuje hluk v pojistném ventilu. Jak ukazuje obrázek 1-4 (a), dvě hydraulická čerpadla dodávají olej různým pohonům. Když funguje pouze jedno hydraulické čerpadlo, přepadový ventil nemá hluk a když jsou obě hydraulická čerpadla velmi blízko sebe a pracují současně Když je přepadový ventil velmi hlučný a ukazatele obou tlakoměrů houpat velmi ostře, což je způsobeno nesprávným potrubím. Když jsou zpětné potrubí oleje obou pojistných ventilů připojeny zpět k olejové nádrži, jak je znázorněno na obrázku 1-4 (b), lze hluk eliminovat.

Přepadový ventil v tělese ventilu, například vícecestný ventil, by měl být použit pouze jako pojistný ventil. Vícecestný ventil je centralizovaný uspořádaný kombinovaný ruční reverzní ventil. Má několik forem, jako jsou paralelní a sériové, a každý zpětný ventil ovládá různé akční členy, takže tlak poskytovaný hydraulickým čerpadlem není stejný. Například v sériovém vícecestném reverzním ventilu je tlak poskytovaný čerpadlem alespoň roven součtu tlaku zatížení každého pohonu nebo větší než součet tlakového rozdílu mezi dvěma komorami všech pracovních pohonů . Aby se zabránilo přetížení hydraulického systému, přepad by měl být Průtokový ventil se používá jako pojistný ventil pro bezpečnost.

Problém rezonance

Dva přetlakové ventily se stejnými specifikacemi a nastavovacími parametry jsou náchylné k rezonanci. Jak je znázorněno na obrázku 1-5 (a), specifikace a nastavení přepadových ventilů A a B jsou stejné. Když jsou paralelně dodávána dvě čerpadla, někdy přepadový ventil vydává silný hluk. Pokud je nastavený tlak průtokového ventilu vzájemně rozložen, lze hluk eliminovat. To ukazuje, že dva pojistné ventily se stejnou hodnotou nastavení jsou náchylné k rezonanci a je třeba se jim co nejvíce vyhnout. Kromě toho vyberte přetlakový ventil a připojte jej k bodu C, jak ukazuje obrázek 1-5 (b), výše uvedený problém s hlukem lze také vyřešit.

Redukční ventil

Když část hydraulického systému potřebuje dosáhnout stabilního tlaku o něco nižšího, než je napájecí tlak hydraulického čerpadla, lze použít redukční ventil. Redukční ventil, jehož výstupní tlak je snížený a konstantní, se nazývá redukční ventil s pevnou hodnotou, označovaný jako redukční ventil; redukční ventil, jehož výstupní tlak je při určitém zatěžovacím tlaku konstantní, se nazývá pevný redukční ventil diferenčního tlaku; Redukční ventil s určitým poměrem vstupního tlaku k výstupnímu tlaku se nazývá redukční ventil s konstantním poměrem tlaku.

Požadavky na redukční ventil s pevnou hodnotou jsou: bez ohledu na to, jak se mění vstupní tlak, výstupní tlak by měl být schopen udržovat konstantní a neměl by být ovlivňován změnami v průtoku ventilem. U tlakových redukčních ventilů s pevným diferenciálem nebo s pevným poměrem by měl být tlakový rozdíl nebo poměr konstantní bez ohledu na to, jak se mění vstupní tlak nebo výstupní tlak.

Omezení použití redukčního ventilu

• Redukční ventil je ventil regulující tlak, který snižuje výstupní tlak ventilu (tlak sekundárního oleje) na nižší než vstupní tlak (tlak primárního oleje). Obecně je redukční ventil typu s konstantním tlakem a mezera ventilového otvoru redukčního ventilu se nastavuje sama podle změny vstupního tlaku, takže může automaticky zajistit konstantní výstupní tlak ventilu.
• Redukční ventil může být také použit jako regulační zařízení pro stabilizaci pracovního tlaku v olejovém okruhu, takže tlak v olejovém okruhu není ovlivněn změnou tlaku zdroje oleje a kolísáním tlaku, když ostatní ventily pracují.
• Redukční ventil rozděluje hydraulický systém do různých tlakových olejových okruhů podle různých potřeb, jako je například řídicí olejový okruh řídicího mechanismu nebo jiné pomocné olejové okruhy, takže různé pohony mohou vytvářet různé pracovní síly.
• Redukční ventil je široce používán v systému škrcení a regulace rychlosti a v olejovém okruhu ovládání šoupátka. Redukční ventil je často zapojen do série se škrticím ventilem, aby se zajistilo, že rozdíl tlaku před a za škrticím ventilem je konstantní a průtok škrticím ventilem se nemění se zátěží.
• Během aplikace musí být vypouštěcí otvor redukčního ventilu přímo připojen k palivové nádrži a odtoková cesta by měla být odblokována. Pokud je v odtokovém otvoru protitlak, ovlivní to normální činnost redukčního ventilu a jednosměrného redukčního ventilu.

 Překročení tlaku redukčního ventilu

Fenomén překročení tlaku redukčního ventilu je vážnější. Čím větší je rozdíl mezi primárním a sekundárním tlakem, tím větší bude překročení. Při navrhování systému je třeba postupovat opatrně. Minimální nastavovací tlak redukčního ventilu by měl zajistit, aby rozdíl mezi primárním a sekundárním tlakem byl 0,3 až 1 MPa.

Stanovení průtoku redukčního ventilu

Nastavovací tlak redukčního ventilu závisí na jeho pracovních podmínkách. Redukční ventil nemůže ovládat výstupní olej. Když je třeba regulovat průtok po snížení tlaku, měl by být samostatně vybaven průtokový regulační ventil. Specifikace průtoku redukčního ventilu by měla být zvolena podle maximálního průtoku, který ventilem skutečně prochází. Na jedné straně neprovádějte průtok redukčním ventilem a sekvenčním ventilem mnohem menší, než je jejich jmenovitý průtok, jinak se pravděpodobně vyskytnou vibrace nebo jiné nestabilní jevy. V tuto chvíli proveďte nezbytná opatření na smyčce. Na druhé straně by během používání neměl být překročen doporučený jmenovitý průtok. Netěsnost tohoto druhu ventilu může být až 1 l/min nebo více a pokud je ventil v provozním stavu, bude únik vždy existovat. Toto by mělo být plně zohledněno při výběru kapacity hydraulického čerpadla.

Instalace redukčního ventilu

• Redukční ventil a jednosměrný redukční ventil spojené závitem a přírubou mají dva vstupy oleje a jeden zpětný tok oleje.
• Ventil a jednosměrný redukční ventil mají vstup oleje a otvor pro návrat oleje. Při instalaci je třeba dbát na to, aby byl vypouštěcí otvor připojen přímo k palivové nádrži a aby odtoková cesta zůstala volná. Když má vypouštěcí port protitlak, způsobí to, že redukční ventil a jednosměrný redukční ventil budou pracovat abnormálně.
• Nastavením rukojeti ve směru hodinových ručiček zvýšíte tlak a nastavením rukojeti proti směru hodinových ručiček snížíte tlak.
• Když je nutné připojit manometr pro měření vstupního tlaku, vyšroubujte šroubovou zátku M14 × 1,5 nasazenou na plášti a nahraďte ji odpovídajícím potrubním spojem.
• Když ventil pracuje, je často způsoben infiltrací vzduchu k emulgaci oleje a způsobení kolísání tlaku a hluku. Proto je třeba dávat pozor, aby se do oleje nedostal vzduch.
• Pokud je tlak olejového čerpadla a olejového okruhu normální a tlak v sekundárním olejovém okruhu redukčního ventilu je příliš nízký nebo je tlak rovný nule, je třeba kryt ventilu rozebrat a zkontrolovat, zda je vypouštěcí potrubí ucpaný, tlakový regulační kužel a otvor jsou čisté.
• Při použití dálkového ovladače lze odšroubovat zástrčku portu dálkového ovládání a připojit jej k okruhu ovládacího oleje.