Гэтыя клапаны паўсюль вакол нас. Вы знойдзеце іх у экскаватарах, якія капаюць падмуркі, у пагрузчыках, якія перамяшчаюць скрыні на складах, і нават у сістэмах кіравання самалётамі. Без гэтых клапанаў немагчыма было б кіраваць цяжкімі машынамі.
Як працуюць гэтыя клапаны?
Асноўныя часткі
Кожны гідраўлічны клапан кіравання мае тры ключавыя часткі, якія працуюць разам:
1. Корпус клапана
Корпус клапана падобны на дом, дзе ўсё адбываецца. Звычайна ён вырабляецца з моцных матэрыялаў, такіх як сталь або алюміній. Унутры ёсць старанна прасвідраваныя адтуліны, якія называюцца портамі. Гэтыя парты маюць спецыяльныя назвы:
- Порт P:Куды паступае вадкасць пад ціскам
- Порт T:Дзе вадкасць вяртаецца ў бак
- Парты A і B:Дзе вадкасць ідзе для руху цыліндраў або рухавікоў
2. Элемент кіравання
Гэта рухомая частка, якая фактычна накіроўвае вадкасць. Ёсць два асноўных тыпу:
шпулька:Круглая слізгальная дэталь, якая выглядае як аловак з больш шырокімі часткамі. Калі ён слізгае наперад і назад, ён адкрывае і закрывае розныя шляхі для вадкасці.
Талерка:Кавалак у форме конуса, які працуе як корак у бутэльцы. Ён вельмі шчыльна ўшчыльняецца ў закрытым стане, але можа адкрыцца, каб прапусціць вадкасць.
3. Прывад
Гэта тое, што рухае элемент кіравання. Агульныя тыпы ўключаюць:
- Спружыны, якія штурхаюць клапан назад у бяспечнае становішча
- Саленоіды (электрычныя магніты), якія рухаюцца пры падключэнні
- Ручныя рычагі для ручнога кіравання
- Пілотныя элементы кіравання, якія выкарыстоўваюць уласны ціск сістэмы
Як цячэ вадкасць
Давайце скарыстаемся простым прыкладам з гідраўлічным цыліндрам:
Нейтральная пазіцыя:Калі клапан знаходзіцца ў сярэднім становішчы, цыліндр застаецца на месцы. У залежнасці ад канструкцыі клапана, вадкасць можа быць перакрыта або можа вярнуцца ў бак.
Пашырэнне пазіцыі:Клапан злучае порт ціску (P) з портам A, накіроўваючы вадкасць для пашырэння цыліндру. У той жа час вадкасць з іншага боку цыліндру цячэ назад праз порт B у бак (T).
Уцягнутае становішча:Цяпер клапан пераключаецца. Ціск паступае ў порт B, каб уцягнуць цыліндр, а вадкасць вяртаецца з порта A ў бак.
Тыпы гідраўлічных накіравальных клапанаў
Па ўнутраным дызайне
Золотниковые клапаны
Гэта найбольш распаўсюджаны тып. Шпулька слізгае ўнутры корпуса клапана, ствараючы розныя шляхі патоку.
Добрыя моманты:
- Можа апрацоўваць складаныя аперацыі з некалькімі пазіцыямі
- Нізкі супраціў патоку вадкасці
- Універсальны і шырока выкарыстоўваецца
Не так добра:
- Невялікія шчыліны дазваляюць некаторай колькасці вадкасці прасочвацца ўнутр
- Можа затрымацца, калі вадкасць брудная
Талеркавыя клапаны
У іх выкарыстоўваюцца конусападобныя або шарападобныя элементы, якія шчыльна прылягаюць да сядзення.
Добрыя моманты:
- Унутраная ўцечка практычна адсутнічае
- Добра працаваць з бруднай вадкасцю
- Выдатна падыходзіць для ўтрымання цяжкіх грузаў
Не так добра:
- Абмежаваны простымі функцыямі ўключэння/выключэння
- Для працы патрэбна больш сілы
Па тым, як яны працуюць
Ручныя клапаны:Кіруецца ўручную з дапамогай рычагоў, ручак або кнопак. Простыя і надзейныя, але хтосьці павінен быць побач, каб імі кіраваць.
Электрамагнітныя клапаны:Для працы выкарыстоўвайце электраэнергію. Яны ідэальна падыходзяць для аўтаматызаваных сістэм і могуць кіравацца з дапамогай кампутараў.
Клапаны з пілотным кіраваннем:Для перамяшчэння галоўнага клапана выкарыстоўвайце ўласны гідраўлічны ціск сістэмы. Гэта падобна на выкарыстанне маленькага клапана для кіравання вялікім клапанам - выдатна падыходзіць для прымянення з вялікім патокам.
Дзякуючы дакладнасці кантролю
Клапаны ўключэння/выключэння:Простыя выключальнікі, якія цалкам адкрыты або цалкам зачыненыя. Як выключальнік святла - ён альбо ўключаны, альбо выключаны.
Прапарцыйныя клапаны:Яны могуць часткова адчыняцца, як дыммер для святла. Чым больш вы павялічваеце кантрольны сігнал, тым больш адкрываецца клапан. Гэта дае вам плыўнае рэгуляванне хуткасці.
Сервоклапы:Найбольш дакладны тып, які выкарыстоўваецца ў праграмах, якія патрабуюць надзвычай дакладнага кіравання, напрыклад, у самалётах або дакладным вытворчым абсталяванні.
Важныя функцыі і характарыстыкі
Функцыі цэнтра
Для золотниковых клапанаў вельмі важна, што адбываецца ў нейтральным (цэнтральным) становішчы:
Закрыты цэнтр:Усе парты заблакаваныя. Гэта фіксуе цыліндр на месцы, але робіць працу помпы больш інтэнсіўнай.
Адкрыты цэнтр:Напорны порт падключаецца да бака. Гэта эканоміць энергію, дазваляючы помпе працаваць без ціску, але цыліндр можа з'ехаць.
Тандэмны цэнтр:Кампраміс, які дазваляе зэканоміць энергію і пры гэтым лепш утрымліваць нагрузку.
Ключавыя лічбы прадукцыйнасці
- Рэйтынг ціску:Які ціск можа бяспечна вытрымліваць клапан. Звычайна вымяраецца ў PSI або барах.
- Хуткасць патоку:Колькі вадкасці можа праходзіць у хвіліну. Звычайна вымяраецца ў галонах у хвіліну (GPM) або літрах у хвіліну.
- Час водгуку:Наколькі хутка клапан рэагуе на сігнал кіравання. Важна для прыкладанняў, якія патрабуюць хуткіх рухаў.
- Перапад ціску:Колькі ціску губляецца, калі вадкасць цячэ праз клапан. Ніжэй лепш для эфектыўнасці.
Сімвалы і стандарты клапанаў
Інжынеры выкарыстоўваюць спецыяльныя сімвалы, каб паказаць клапаны на гідраўлічных схемах. Гэтыя сімвалы адпавядаюць міжнародным стандартам (ISO 1219), таму інжынеры ва ўсім свеце могуць іх зразумець.
Сімвал клапана паказвае:
- Рамкі, якія прадстаўляюць кожную пазіцыю
- Стрэлкі, якія паказваюць шляхі плыні
- Лініі з Т-знакамі, якія паказваюць перакрытыя шляхі
- Літары (P, T, A, B), якія пазначаюць парты
- Сімвалы спружын і саленоідаў
Напрыклад, «клапан 4/3» азначае 4 порта і 3 пазіцыі.
Агульныя прыкладанні
Будаўнічая тэхніка
Экскаватары выкарыстоўваюць некалькі клапанаў кіравання для незалежнага кіравання стралой, рукой, каўшом і гусеніцамі. Аператары выкарыстоўваюць джойсцікі, якія пасылаюць сігналы на прапарцыйныя клапаны для плаўнага кіравання.
Вытворчасць
Зборачныя лініі выкарыстоўваюць гэтыя клапаны для кіравання рабатызаванымі рукамі, прэсамі і канвеернымі сістэмамі. Клапаны з электрамагнітным кіраваннем рэагуюць на каманды кампутара для дакладнага часу.
Сельская гаспадарка
Сучасныя трактары выкарыстоўваюць прапарцыйныя блокі клапанаў для кіравання такімі прыладамі, як плугі і камбайны. Некаторыя сістэмы нават інтэгруюцца з GPS для аўтаматызаванай палявой працы.
Аэракасмічная
Для кіравання палётам на самалётах выкарыстоўваюцца надзвычай надзейныя сервакраны. Гэтыя клапаны павінны працаваць ідэальна нават у экстрэмальных умовах.
Лепшыя вытворцы
Bosch Rexroth:Вядомы высакаякаснымі клапанамі з перадавой электронікай і магчымасцямі кантролю.
Паркер Ханіфін:Прапануе шырокі асартымент ад асноўных прамысловых клапанаў да спецыяльных клапанаў мабільнага абсталявання.
Ітан (Вікерс):Вядомы звышмоцнымі клапанамі, якія служаць доўга ў цяжкіх умовах.
Danfoss:Спецыялізуецца на мабільнай гідраўліцы і энергаэфектыўных сістэмах.
HYDAC:Вядомы сваімі кампактнымі картрыджнымі клапанамі і індывідуальнымі рашэннямі калектараў.
Ўстаноўка і абслугоўванне
Выбар правільнага клапана
Улічвайце наступныя фактары:
- Патрабаванні да ціску і патоку: адпавядаюць патрэбам вашай сістэмы
- Тып кіравання: уключэнне/выключэнне для простых задач, прапарцыйнае для зменнай хуткасці
- Навакольнае асяроддзе: выбірайце ўшчыльнення і пакрыцця, прыдатныя для вашых умоў
- Бяспека: Выберыце функцыі цэнтра, якія забяспечваюць бяспечную працу
Агульныя праблемы і рашэнні
Клапан не працуе:
- Праверце электрычныя злучэнні на электрамагнітных клапанах
- Праверце адпаведны гідраўлічны ціск для клапанаў з пілотным кіраваннем
- Шукайце механічныя перашкоды
Павольная або няўстойлівая праца:
- Ачысціце або заменіце брудную гідраўлічную вадкасць
- Праверце наяўнасць паветра ў сістэме
- Праверце наяўнасць зношаных кампанентаў клапана
Знешнія ўцечкі:
- Заменіце зношаныя ўшчыльненні і пракладкі
- Праверце роўнасць мантажнай паверхні
- Праверце належны крутоўны момант ніта
Лепшыя практыкі
Ўстаноўка:
- Трымайце ўсё ў чысціні падчас мантажу
- Выкарыстоўвайце адпаведныя пракладкі і герметыкі
- Зацягніце балты да зададзеных значэнняў крутоўнага моманту
Аперацыя:
- Пачніце з нізкага ціску, каб праверыць асноўныя функцыі
- Сачыце за тэмпературай і ціскам сістэмы
- Падтрымлівайце гідраўлічную вадкасць у чысціні з належнай фільтрацыяй
Тэхнічнае абслугоўванне:
- Рэгулярна правярайце працу клапана
- Замяняйце гідраўлічную вадкасць па графіку
- Вядзіце падрабязныя запісы аб тэхнічным абслугоўванні
Тэндэнцыі будучыні
Індустрыя гідраўлічных клапанаў працягвае развівацца:
Разумныя клапаны:Новыя клапаны ўключаюць датчыкі і электроніку, якія могуць паведамляць пра іх стан і прадукцыйнасць. Гэта дапамагае прадказаць, калі спатрэбіцца тэхнічнае абслугоўванне.
Энергаэфектыўнасць:Вытворцы распрацоўваюць клапаны, якія марнуюць менш энергіі, дапамагаючы знізіць эксплуатацыйныя выдаткі і ўздзеянне на навакольнае асяроддзе.
Інтэграцыя:Клапаны становяцца больш кампактнымі і інтэграванымі з іншымі кампанентамі сістэмы, памяншаючы кропкі ўцечкі і час мантажу.
Лічбавае кіраванне:Іншыя клапаны прызначаны для працы з лічбавымі сістэмамі кіравання і сеткамі Інтэрнэту рэчаў (IoT).
Гідраўлічныя накіравальныя клапаны з'яўляюцца важнымі кампанентамі, якія робяць сучасныя машыны магчымымі. Гэтыя прылады пераўтвараюць электрычныя або механічныя сігналы ў кіраваную гідраўлічную сілу, пачынаючы ад простых клапанаў уключэння/выключэння і заканчваючы складанымі сервасістэмамі.
Разуменне таго, як працуюць гэтыя клапаны, іх розныя тыпы і як іх выбіраць і абслугоўваць, мае вырашальнае значэнне для тых, хто працуе з гідраўлічнымі сістэмамі. Па меры развіцця тэхналогій гэтыя клапаны становяцца разумнейшымі, больш эфектыўнымі і больш інтэграванымі з лічбавымі сістэмамі кіравання.
Незалежна ад таго, кіруеце вы цяжкім абсталяваннем, распрацоўваеце сістэмы аўтаматызацыі або абслугоўваеце гідраўлічнае абсталяванне, веданне клапанаў накіравання дапаможа вам працаваць больш эфектыўна і бяспечна.
Выбраўшы правільны клапан для вашага прымянення і належным чынам абслугоўваючы яго, вы можаце забяспечыць надзейную працу і працяглы тэрмін службы. Галоўнае - разуменне вашых сістэмных патрабаванняў і супастаўленне іх з адпаведнай тэхналогіяй клапанаў.
Памятайце, калі вы сумняваецеся, пракансультуйцеся са спецыялістамі па гідраўлічнай сістэме або вытворцамі клапанаў. Яны могуць даць канкрэтныя рэкамендацыі для вашых унікальных патрэб прыкладанняў і дапамагчы забяспечыць аптымальную прадукцыйнасць сістэмы.
