Правільны выбар гідраўлічнага клапана можа прывесці да паломкі вашай гідраўлічнай сістэмы харчавання. Калі вы калі-небудзь стаялі перад каталогам клапанаў і разважалі, ці патрэбны вам 2- або 3-хадавой клапан, вы не самотныя. Гэтыя два тыпы клапанаў служаць прынцыпова розным мэтам у гідраўлічных ланцугах, і разуменне іх адрозненняў зэканоміць ваш час, грошы і магчымыя збоі сістэмы.
Асноўны адказ просты: 2-хадавой клапан мае два порты і кантралюе, цячэ ці спыняецца вадкасць (функцыя ўключэння/выключэння), у той час як 3-хадавой клапан мае тры порты і кантралюе, куды цячэ вадкасць (функцыя накіравання). Але гэта простае адрозненне хавае важныя інжынерныя дэталі, якія вызначаюць, які клапан належыць да вашага прыкладання.
Разуменне рэгулюючых клапанаў у гідраўлічных сістэмах
Накіраваныя рэгулюючыя клапаны функцыянуюць як лагічныя кантролеры гідраўлічных сістэм. Яны вызначаюць, калі гідраўлічнае масла пачынае рухацца, калі яно спыняецца і які шлях яно праходзіць па контуры. Інжынеры часта называюць гэтыя кампаненты пераключальнымі клапанамі, таму што яны змяняюць стан шляхоў патоку вадкасці.
Гідраўлічная прамысловасць выкарыстоўвае стандартызаваную сістэму найменняў, заснаваную на стандартах ISO. Вы ўбачыце клапаны, пазначаныя ў фармаце X/Y, дзе X азначае колькасць працоўных партоў, а Y - колькасць пазіцый. Напрыклад, клапан 4/3 мае чатыры працоўныя адтуліны і тры пазіцыі. Гэтая сістэма абазначэнняў выключае парты кіравання, такія як злучэнні пілотнага сігналу, улічваючы толькі парты, якія апрацоўваюць асноўны паток вадкасці.
Колькасць пазіцый (Y) вызначае, колькі стабільных мадэляў патоку можа забяспечыць клапан. Просты клапан 2/2 забяспечвае асноўнае кіраванне ўключэннем і выключэннем. Клапан 3/2 забяспечвае магчымасць адводу вадкасці. Шырока выкарыстоўваны клапан 4/3 кіруе цыліндрамі падвойнага дзеяння з вылучаным цэнтральным становішчам. Калі вы пераходзіце ад 2/2 да 3/2 да 4/3, вы дадаяце ўзроўні складанасці кіравання, якія адпавядаюць усё больш складаным сістэмным патрабаванням.
2-хадавыя гідраўлічныя клапаны: ізаляцыя і лінейны кантроль патоку
2-хадавой клапан працуе як просты вадкасны затвор. Уявіце сабе дзверы, якія адчыняюцца або зачыняюцца, каб дазволіць або перакрыць паток праз адзіны шлях. Гэты клапан мае адно ўваходнае злучэнне і адно выхадное злучэнне, што стварае прамой шлях патоку ў адкрытым стане і поўную блакіроўку ў закрытым стане.
Simptomi kvara izazvanog onečišćenjem uključuju sporo ili nedosljedno kretanje pokretača, nemogućnost kontrolnog elementa da se potpuno otvori ili zatvori i vidljivo curenje tekućine oko spojeva tijela ventila. Dijagnostički postupci počinju analizom tekućine za procjenu razine kontaminacije i viskoznosti. Ako se potvrdi kontaminacija, potrebno je potpuno ispiranje sustava i zamjena filtera prije ugradnje zamjenskih ventila.
Стандартны стан 2-хадовага клапана мае вялікае значэнне для бяспекі сістэмы. Нармальна закрытыя (NC) клапаны блакуюць паток, калі яны абясточаны, і для адкрыцця патрабуецца электраэнергія. Гэтая канфігурацыя дамінуе ў ізаляцыйных праграмах, якія маюць вялікае значэнне для бяспекі. Пры адключэнні электрычнасці клапан з НЗ аўтаматычна зачыняецца, прадухіляючы некантраляваны паток вадкасці або нечаканы рух прывада. Гэтая адмовабяспечная характарыстыка робіць клапаны NC выбарам па змаўчанні для кропак ізаляцыі.
Нармальна адкрытыя (NO) клапаны працуюць супрацьлегла, забяспечваючы паток пры абясточаным напрузе і патрабуючы электраэнергіі для закрыцця. Інжынеры радзей выбіраюць NO клапаны, як правіла, у тых выпадках, калі захаванне патоку падчас страты магутнасці з'яўляецца больш бяспечным умовай.
Асноўнае прымяненне 2-хадовых клапанаў уключае функцыі ізаляцыі, скіду, дазавання і змешвання. Асаблівым выпадкам з'яўляецца зваротны клапан, які па сутнасці з'яўляецца 2/2 клапанам, які пасіўна прыводзіцца ў дзеянне ціскам у лініі. Зваротныя клапаны забяспечваюць свабодны паток у адным кірунку, адначасова блакуючы зваротны паток, абараняючы помпы і падтрымліваючы ціск у пэўных галінах контуру.
Пры выбары 2-хадовага клапана інжынеры засяроджваюцца на максімальнай хуткасці патоку (вымяраецца ў галонах у хвіліну або літрах у хвіліну) і максімальным працоўным ціску (вымяраецца ў PSI або барах). Паколькі гэтыя клапаны часта спраўляюцца з ізаляцыяй пры высокіх хуткасцях патоку, мінімізацыя падзення ціску на адкрытым клапане мае вырашальнае значэнне. Гэта патрабаванне прымушае многія 2-кантрольныя канструкцыі пераходзіць да тарельчатай канструкцыі, якая забяспечвае найбольшую ўнутраную плошчу патоку з мінімальнымі абмежаваннямі.
Аднак 2-хадавыя клапаны маюць неад'емнае абмежаванне: яны не могуць кіраваць вяртаннем вадкасці ў бак без старонняй дапамогі. Калі вы выкарыстоўваеце 2-хадавой клапан для кіравання цыліндрам простага дзеяння, вы павінны дадаць асобны ахоўны або зліўны клапан для выхлапной вадкасці. Гэта абмежаванне робіць 3-хадавой клапан больш комплексным рашэннем для кіравання прывадам.
3-хадавыя гідраўлічныя клапаны: кіраванне накіраванасцю і прывадам
Даданне трэцяга порта ператварае клапан з простых варот у кантролер трафіку. 3-хадавой клапан мае тры спецыялізаваныя порты: ціск (P), працоўны (A) і бак (T). Канвенцыя аб найменні ISO вызначае гэтыя клапаны як 3/2 (тры порты, два палажэнні), што азначае, што клапан забяспечвае дзве розныя схемы злучэння патоку.
Асноўная перавага 3-хадовых клапанаў заключаецца ў кіраванні прызначэннем вадкасці. Гэтыя клапаны выконваюць тры важныя функцыі: перанакіраванне (накіраванне аднаго ўваходу ў адзін з двух пунктаў прызначэння), выбар (выбар паміж двума ўваходамі пад ціскам для падачы адзінай сістэмы ніжэй па плыні) і змешванне (аб'яднанне двух уваходаў вадкасці ў адзін аб'яднаны выходны паток).
Самае распаўсюджанае прымяненне 3/2 накіравальных клапанаў - кіраванне гідраўлічнымі цыліндрамі простага дзеяння. Гэтыя цыліндры залежаць ад гідраўлічнага ціску, каб пашырыцца ў адным кірунку, і выкарыстоўваць унутраную спружыну або знешнюю нагрузку, каб уцягнуцца. 3-хадавой клапан каардынуе абодва дзеянні праз свае дзве пазіцыі.
У высунутым становішчы золотник клапана ссоўваецца, каб злучыць P з A, адначасова ізалюючы T. Ціск нарастае ў камеры цыліндру, пераадольваючы сілу спружыны або нагрузкі, каб перамясціць поршань вонкі. Калі клапан вяртаецца ў сваё становішча скіду (як правіла, з вяртаннем спружыны), ён злучае A з T, ізалюючы P. Ціск у камеры цыліндру выцякае праз порт T у бак, дазваляючы спружыне або патэнцыйнай энергіі нагрузкі штурхаць поршань назад, адначасова выцясняючы вадкасць у бак.
Гэта ўбудаванае кіраванне падачай і выцяжкай - гэта тое, што аддзяляе 3-хадавой клапан ад двух асобных 2-хадавых клапанаў паслядоўна. Надзейная актывацыя шляху ад А да Т у становішчы скіду клапана з'яўляецца вырашальным функцыянальным патрабаваннем. Без гэтага выпускнога шляху механізм уцягвання не можа працаваць, незалежна ад сілы спружыны. 3-хадавой клапан забяспечвае бяспечнае і хуткае вяртанне прывада ў зыходнае становішча пры любых умовах.
У той час як у рэгулюючых клапанах высокага ціску звычайна выкарыстоўваецца золотниковая канструкцыя, трохбаковая функцыянальнасць таксама можа быць дасягнута з дапамогай паваротных канструкцый з L-портам або Т-портам. Гэтыя структуры спецыяльна падыходзяць для кіравання паводзінамі змешвання і адводу ў шляхах вадкасці.
З пункту гледжання сістэмы, 3-хадавой клапан аб'ядноўвае функцыі двух асобных 2/2 ізаляцыйных клапанаў у адным кампаненце, кіруючы падачай і вяртаннем вадкасці праз адзін сігнал кіравання. Гэтая структурная інтэграцыя павышае рэнтабельнасць і спрашчае сантэхніку ў параўнанні з выкарыстаннем некалькіх 2-хадовых клапанаў для адводу або кіравання аднаразовым дзеяннем.
Прамое параўнанне: ключавыя адрозненні паміж 2-хадавымі і 3-хадавымі клапанамі
Адрозненне паміж гэтымі тыпамі клапанаў распаўсюджваецца не толькі на колькасць портаў, але і на прынцыповыя адрозненні ў тапалогіі кіравання і магчымасці кіравання вадкасцю.
| Характарыстыка | 2-хадавой клапан (2/2) | Mae eithafion tymheredd yn dileu teuluoedd falf cyfan. Uwchben 800 ° F, mae dyluniadau wedi'u selio elastomer yn methu, gan gyfyngu ar ddewisiadau i giât â sedd fetel, glôb, neu falfiau glöyn byw gwrthbwyso triphlyg. O dan -50 ° F mewn gwasanaeth cryogenig, mae caledwch materol yn dod yn hollbwysig. Mae dur carbon safonol yn destun trawsnewidiad hydwyth-i-brau, gan orfodi deunyddiau tymheredd isel arbennig fel dur LCB ASTM A352 neu ddur di-staen austenitig fesul ASME B16.34. |
|---|---|---|
| Асноўная функцыя | ON/OFF ізаляцыя; запуск / прыпынак кіравання патокам | Адцягненне, адбор, змешванне; кіраванне прывадам |
| Yuklarni sezish (ls) tizimlari ushbu murakkablikni A va B portlaridan tazyiqlarni o'zgartirish orqali tizimning samaradorligini optimallashtirish uchun. LS tizimida kichik pilot liniyasi nasos almashtirishni boshqarish yoki valfdagi bosim kompensatori uchun eng yuqori bosimli portdan ulanadi. Tizim qaysi ish portini (a yoki b) belgilangan eng yuqori yuk tashishiga duch kelganda | 2 (агульны ўваход P₁ / выхад P₂) | 3 (ціск P, праца A, бак T) |
| Тып кіравання | Кантроль існавання патоку (Ці цячэ вадкасць?) | Кіраванне напрамкам патоку (куды цячэ вадкасць?) |
| Стандартнае прыкладанне | Ізаляцыя лініі, напаўненне / зліў рэзервуара, улік | Цыліндры адзінарнага дзеяння (зваротная спружына) |
| Кіраванне вадкасцямі | Аднанакіраванае лінейнае кіраванне патокам | Актыўнае перанакіраванне вадкасці і выбар шляху |
| Адказаўстойлівы механізм | Звычайна нармальна замкнёнае (NC) адключэнне | Залежыць ад прывада (шлях A→T звычайна спружынны скід па змаўчанні) |
| Складанасць сістэмы | Просты, менш кампанентаў | Больш высокая інтэграцыя, замяняе некалькі 2-хадовых клапанаў |
| Кошт | Больш нізкі першапачатковы кошт | Больш высокі кошт, але лепшае значэнне для дыверсійных прыкладанняў |
| Ўстаноўка | Больш просты мантаж | Больш складаныя сантэхнічныя патрабаванні |
| Падзенне ціску | Як правіла, ніжэй, калі адкрыты | Можа быць вышэй з-за складанасці ўнутранага шляху патоку |
Спецыяльны порт рэзервуара (T) на 3-хадовых клапанах неабходны для неабходнай дэкампрэсіі вадкасці. Без гэтага зваротнага шляху цыліндры з спружынным вяртаннем не могуць працаваць. Між тым, 2-хадавыя клапаны вылучаюцца сваёй больш простай роляй: ствараюць або ліквідуюць шлях патоку з мінімальнымі стратамі ціску і максімальнай цэласнасцю ўшчыльнення.
Для прыкладанняў, якія патрабуюць перанакіравання вадкасці, напрыклад, байпасных ланцугоў або кіравання прывадам, адзін 3-хадавой клапан звычайна забяспечвае выдатную эканамічнасць і прасторавую эфектыўнасць у параўнанні з выкарыстаннем двух або больш 2-хадавых ізаляцыйных клапанаў. Некаторыя шматфункцыянальныя 3-хадавыя клапаны могуць нават часова функцыянаваць як 2-хадавыя клапаны, падключыўшы нявыкарыстаны трэці порт, што спрашчае склад запасных частак і матэрыяльна-тэхнічнае абслугоўванне.
Стандарт ISO 1219-1 забяспечвае ўніверсальныя сімвалы для гідраўлічных сістэм харчавання. Графічныя сімвалы адразу паведамляюць аб функцыянальных адрозненнях. Сімвал 2/2 паказвае альбо прамую лінію (адкрытую), альбо перакрыты лінію (закрытую). Сімвал 3/2 павінен адлюстроўваць дзве поўныя дыяграмы ўнутраных шляхоў патоку ў двух пазіцыях, што пацвярджае яго магчымасць перанакіравання з бачнымі шляхамі, такімі як P→A і A→T.
Незалежна ад таго, 2/2 або 3/2, сімвалы прывада (зваротная спружына, электрамагнітнае кіраванне, кіраванне рычагом) прымацоўваюцца да бакоў пазіцыйных палёў, каб паказаць спосаб актывацыі. Для 3-хадовых клапанаў спецыяльнае абазначэнне портаў P, A і T з'яўляецца абавязковым у вадкаснай энергетыцы. Перамена злучэнняў P і T можа пашкодзіць помпа або стварыць залішні ціск у рэзервуары, падкрэсліваючы крытычную спецыфіку накіраванасці ў 3-баковай канструкцыі. У адрозненне ад гэтага, паколькі 2-хадавыя клапаны выконваюць ізаляцыю, іх порты P₁ і P₂ звычайна ўніверсальныя, а рэверс патоку звычайна дапушчальны або не мае дачынення да функцыі адключэння.
Унутраныя структуры клапана: тарельчаты супраць канструкцыі золотника
Фізічная канструкцыя клапана (талерчатага або золотникового) вызначае яго эксплуатацыйныя характарыстыкі, уключаючы ўцечку, хуткасць і здольнасць утрымліваць ціск. Розныя структуры лепш падыходзяць для двух- або трохканальных функцый.
Талеркавыя клапаны абапіраюцца на ўшчыльняльны элемент (дыск або конус), які шчыльна прыціскаецца да сядла клапана, утвараючы амаль ідэальны бар'ер. Гэтая канструкцыя забяспечвае выдатную цэласнасць герметычнасці, што робіць тарельчатыя клапаны ідэальнымі для прыкладанняў, якія патрабуюць утрымання ціску або абсалютнай ізаляцыі. Унутраныя ўцечкі ў тарельчатых клапанах вельмі нізкія. Кароткі ход і мінімальная абструкцыя вадкасці забяспечваюць тарельчатым клапанам хуткі час водгуку і здольнасць апрацоўваць высокія хуткасці патоку.
Талеркавыя канструкцыі звычайна забяспечваюць закрытае перакрыжаванне, што азначае, што падчас пераключэння няма імгненнага ўзаемадзеяння або адначасовага адкрыцця паміж шляхамі вадкасці. Гэтая характарыстыка вельмі важная для прыкладанняў, якія патрабуюць дакладнага кантролю. Аднак тарельчатыя клапаны звычайна не збалансаваныя. Ціск на ўваходзе спрыяе ўшчыльненню, але калі ціск падачы адключаецца, ціск унізе можа прывесці да адкрыцця клапана. Гэта робіць талеркавыя клапаны непрыдатнымі для прыкладанняў, якія патрабуюць доўгатэрміновага падтрымання ціску ўнізе. Акрамя таго, паколькі яны павінны пераадолець нацяжэнне спружыны і ціск вадкасці, талеркавыя клапаны звычайна патрабуюць большай сілы спрацоўвання, каб пачаць рух.
Золатнікавыя клапаны складаюцца з вала з некалькімі ўшчыльняючымі пляцоўкамі (поршнямі), якія рухаюцца ў восевым кірунку ў корпусе клапана. Ушчыльненне абапіраецца на дакладныя вытворчыя допускі і дынамічныя ўшчыльненні, такія як ушчыльняльныя кольцы. Канструкцыя шпулі па сваёй сутнасці прызначана для адначасовага кіравання некалькімі злучэннямі, што робіць яе структурным патрабаваннем для рэалізацыі трохканальных (P, A, T) і больш складаных функцый сістэмы 4/3 або 5/2.
Золатнікавыя клапаны забяспечваюць аднолькавы час водгуку і лепш падыходзяць, чым талеркавыя клапаны, для падтрымання ціску ўнізе. Аднак з-за неабходнасці адначасовага кіравання злучэннямі і ізаляцыяй паміж некалькімі портамі золотниковые клапаны маюць унутраную ўцечку на золотниковых землях (невялікая колькасць вадкасці, якая праходзіць паміж плунжером золотника і адтулінай у корпусе). У параўнанні з станоўчай герметычнасцю тарельчатых клапанаў, золотниковые клапаны звычайна маюць больш высокі ўзровень унутранай уцечкі.
Больш высокі ўзровень унутранай уцечкі золотниковых клапанаў азначае, што помпа павінен працаваць бесперапынна, каб падтрымліваць ціск, марнуючы энергію і ствараючы залішняе цяпло ў баку. Для простых прыкладанняў, якія патрабуюць доўгатэрміновай ізаляцыі (2-баковая функцыя), найвышэйшае герметычнае закрыццё тарельчатых клапанаў з'яўляецца значнай перавагай энергаэфектыўнасці. Тарэльчатым клапанам патрабуецца больш высокая сіла спрацоўвання, каб пераадолець перапад ціску, які спрыяе ўшчыльненню, у той час як канструкцыі золотников, якія выкарыстоўваюцца ў 3-хадовых і 4/3 сістэмах, звычайна ўключаюць у сябе функцыі балансавання ціску, каб мінімізаваць неабходнае высілак пераключэння, забяспечваючы стабільную працу незалежна ад ваганняў ціску ў сістэме.
| Параметр канструкцыі | Талерчатая структура (спрыяе 2/2) | Канструкцыя шпулі (пераважна 3/2 і вышэй) |
|---|---|---|
| Складанасць плыні | A ва B бандҳои гидравликӣ аз нуқтаҳои пайвасти оддӣ дуртар мебошанд. Ин бандаҳои корӣ интерфейси интиқодӣеро ташкил медиҳанд, ки дар он тарҷумаи гидравликии амалҳои механикӣ, ки дар он ҷо тарҷума мекунад, дар онҷо актёрӣ воқеиятро вомехӯрад ва стратегияҳои самаранокии энергетикӣ муваффақ мешаванд ё ноком мешаванд. Дар ҳоле, ки вазифаи асосии онҳо доимо дар тамоми барномаҳо боқӣ мемонад - пешниҳоди роҳҳои ҷараёни ҷористода барои назорати Сидерюатор ва суръат - татбиқи онҳо дар системаҳои назаррас мафҳуми аҷибро нишон медиҳад. | Typesch normalerweis zou (NC) Ausschaltung |
| Хуткасць унутранай уцечкі | Вельмі нізкі (выдатная герметычнасць) | Вышэйшыя (дынамічныя поршневыя ўшчыльненні) |
| Дынамічны адказ | Хуткі (кароткі ход) | Пастаянны (прадказальны інсульт) |
| Пераходны стан | Закрыты кросовер (забяспечвае дакладнасць) | Адкрыты кросовер (неабходны для перадачы вадкасці) |
| Сіла спрацоўвання | Wielt de richtege Ventil: Applikatioun Richtlinnen | Умераны/збалансаваны (лепшая кансістэнцыя) |
Нізкая ўцечка мае вырашальнае значэнне для ізаляцыйнай ролі 2-хадовых клапанаў. Талеркавыя клапаны лепш падыходзяць для раптоўнага, крытычнага адключэння. 3-канальная сістэма патрабуе кароткага пераходнага стану, каб кіраваць перадачай вадкасці паміж портамі, што натуральным чынам адпавядае канструкцыі шпулі. Высокая сіла спрацоўвання працуе для спецыяльнай 2-баковай ізаляцыі, але непрыдатная для складанага кіравання кірункам. Канструкцыя шпулі дазваляе выраўноўваць тры незалежныя порты (P, A, T) у двух станах у адным элеменце.
Выбар правільнага клапана: рэкамендацыі па ўжыванні
Profesionalni dijagnostički postupci zahtijevaju sustavno promatranje i testiranje. Vizualnim pregledom utvrđuje se curenje, labavi spojevi ili fizička oštećenja. Uzorkovanje i analiza tekućine otkriva probleme s onečišćenjem i viskoznošću. Mjerači tlaka potvrđuju da tlak u sustavu ostaje unutar projektiranih raspona. Praćenje odziva aktuatora otkriva nekonzistentno vrijeme ili nepotpuno kretanje što ukazuje na degradaciju unutarnjeg ventila.
Звярніце ўвагу на абмежаванні ціску, якія часта адрозніваюцца ў розных портах. Напрыклад, намінальны ціск зваротнага (T) порта звычайна значна ніжэйшы, чым працоўны (A/B) або ціск (P) порт. У спецыфікацыях аднаго вытворцы максімальны працоўны ціск порта P складае 3625 PSI, а максімум порта T складае толькі 725 PSI. Ігнараванне гэтых адрозненняў можа прывесці да збою сістэмы або стварыць небяспечныя ўмовы.
Належная сістэмная інтэграцыя абапіраецца на стандартызаваныя злучэнні партоў, такія як парты з ушчыльняльнымі кольцамі SAE, каб забяспечыць надзейныя ўшчыльнення без уцечак і прадухіліць закаркаванне. Паслядоўна выкарыстоўвайце стандартную наменклатуру портаў: P для падачы ціску, T для вяртання бака і A/B для працоўных портаў, якія падключаюцца да прывадаў.
Выбірайце 2-хадавыя клапаны (пажадана талерчатай канструкцыі) для крытычных кропак ізаляцыі, функцый бяспечнага адключэння або калі вельмі нізкая ўнутраная ўцечка і хуткі час водгуку не падлягаюць абмеркаванню. 2-хадавой клапан з'яўляецца асноўным лінейным элементам рэгулявання патоку, перавага якога заключаецца ў прастаце, надзейнасці і моцнай герметычнасці.
Složeni hidraulički krugovi često integriraju povratne ventile unutar sklopova upravljačkih ventila. Ove integrirane konfiguracije stvaraju kombinirane funkcije kao što je slobodan protok u jednom smjeru s kontroliranim protokom u obrnutom smjeru. Kontrolni nepovratni ventili često se spajaju s usmjernim ventilima kako bi se omogućilo kontrolirano kretanje aktuatora u smjeru izvlačenja i uvlačenja dok se održava položaj opterećenja kada se usmjerni ventil vrati u neutralni položaj.
Ролі 2/2 і 3/2 клапанаў у гідраўлічных сістэмах розныя і не ўзаемазаменныя. Розніца паміж імі заключаецца не толькі ў адным дадатковым порту, а ў сістэмнай логіцы і складанасці кіравання вадкасцю, з якой яны працуюць. Разуменне гэтых фундаментальных адрозненняў гарантуе выбар правільнага клапана для вашага прымянення, пазбягаючы дарагіх перапрацовак і праблем з прадукцыйнасцю сістэмы.
