Taboos en el diseño del sistema hidráulico
July 02, 2024
En nuestro diseño diario del sistema hidráulico, a menudo tenemos acceso a una variedad de libros que introducen el método de diseño del circuito hidráulico, pero muchos libros solo introducen el método de diseño de un solo circuito, y la mayoría de los problemas causados por la combinación de varios circuitos en la práctica y la selección resultante de cuerpos de válvulas específicos no están involucrados. En este documento, el autor toma el bucle de inversión de uso frecuente y el bucle de bloqueo como ejemplo para elaborar los tabúes a los que se le presta atención en el diseño del sistema hidráulico, y discute con colegas.
1. Bucle de conmutación
El circuito de inversión es uno de los circuitos básicos comúnmente utilizados por nosotros, que utiliza varias válvulas de inversión para realizar la operación de inversión de las piezas de trabajo. En general, es mejor usar válvulas de inversión manuales para sistemas hidráulicos que sean simples e infrecuentes y no requieren inversión automática. Para el sistema hidráulico con alta velocidad de movimiento y una gran inercia del banco de trabajo, se usa la válvula direccional motorizada, pero debido a que la distribución de la tubería de la válvula direccional motorizada es difícil y no es fácil cambiar la posición de control, hay menos producción doméstica Ahora, entonces no se usa muy comúnmente; Para el sistema con alta precisión de reversión y ciertos requisitos de reversión de suavidad, es aconsejable utilizar la válvula de inversión de control hidráulico o la válvula de inversión electrohidráulica. Para los sistemas con flujo del sistema relativamente pequeño y un gran impacto durante la reversión, se pueden usar válvulas de inversión electromagnética.
1.1 Existen los siguientes tabúes para el diseño del bucle de conmutación
No se puede ignorar la diferencia de retorno de aceite entre dos cámaras de cilindro hidráulico de varilla de pistón único.
La tasa de flujo de retorno de aceite es diferente cuando el pistón se estira y se contrae demasiado. La relación de la tasa de flujo de retorno de aceite sin la cavidad de la varilla cuando el pistón se estira en exceso es igual a la relación del área de las dos cavidades. Como uno de los principales parámetros para seleccionar la válvula, si se determina que el flujo real a través de la válvula es pequeño, conducirá a que la selección de la especificación de la válvula sea demasiado pequeña, de modo que la pérdida de presión local de la válvula es demasiado grande, causando La temperatura del aceite será demasiado alta, lo que afectará seriamente el funcionamiento del sistema.
1.2 No ignore la función de transición de la válvula deslizante
El estado de la función de transición de la válvula deslizante se refiere a la conectividad de la ruta de aceite de la válvula de deslizamiento en la posición de transición, y la función de transición de la válvula deslizante es maestra, para verificar si la ruta de aceite está bloqueada durante el proceso de transición de la válvula deslizante, lo que resulta en el fenómeno de la presión instantánea infinita del sistema. Para la función media de la válvula deslizante, el diseñador generalmente es más atención, y para la función de transición de la válvula deslizante a menudo no se preocupa demasiado, por lo que es propenso a errores de diseño inesperados.
La Figura 1 muestra el circuito regulador de presión de tres etapas de una empresa, porque no se considera la presión hidráulica instantánea del sistema, lo que resulta en la explosión de la manguera poco después del uso del sistema.
imagen
Poco después de la operación del sistema, durante el funcionamiento normal, ¡la manguera estalló! Después de que ocurre el problema, primero verifique la manguera, no hay problema con la calidad de la manguera, y la presión de ajuste de la válvula de alivio en el bucle es normal.
imagen
A través del análisis exhaustivo de la tubería y cada válvula hidráulica, se encuentra que el estado de transición de la válvula de inversión electromagnética se muestra en la Figura 2. Se puede ver que cuando la válvula de inversión se cambia de una estación a otra, la instantánea La presión del sistema aumenta porque la salida de aceite de la bomba hidráulica no tiene salida, y cada vez que el interruptor afectará la manguera una vez, y la manguera hidráulica se dañará continuamente.
imagen
En vista de esta situación, se ha mejorado el sistema hidráulico del circuito. Como se muestra en la Figura 3, el sistema utiliza la válvula de alivio 2 para eliminar la presión instantánea y pasar a través del puerto de control del líquido de 2 para lograr un control de presión hidráulica de tres etapas.
1.3 Evite la selección incorrecta de la presión de apertura de la válvula de retención
La presión de apertura de la válvula de retención depende de la rigidez de su resorte interno. En general, para reducir la pérdida de resistencia al flujo, se debe usar una válvula de verificación de presión de apertura baja tanto como sea posible. Por otro lado, por ejemplo, para mantener la presión de control necesaria de la válvula direccional electrohidráulica, cuando la válvula de retención se usa como válvula de presión posterior, para garantizar una presión posterior suficiente, etc., una válvula de retención con alto La presión de apertura debe ser seleccionada.
1.4 No ignore la aplicación de válvulas direccionales electromagnéticas y válvulas direccionales electrohidráulicas
Tipo de válvula solenoide (DC, AC; una vez que se determina la estructura del tipo húmedo, tipo seco) y la válvula, se determina el tiempo de inversión de la válvula. Sin embargo, la válvula direccional electrohidráulica utiliza la válvula direccional electromagnética como la válvula piloto, y su tiempo de inversión puede ajustarse mediante la apertura de su acelerador. Para los altos requisitos de suavidad de la conmutación, es apropiado usar la válvula de inversión electrohidráulica con tiempo de reversión ajustable. Si la válvula de inversión electromagnética se usa erróneamente, es fácil conducir a un fuerte impacto hidráulico durante el proceso de inversión, lo que resulta en vibración del equipo y que afectan la calidad.
2. Bloquear el bucle
El papel del circuito de bloqueo es cortar los canales de entrada y salida de aceite cuando el actuador hidráulico no funciona, y mantenerlo exactamente en la posición establecida. Para el diseño del bucle de bloqueo, el autor cree que los asuntos a los que se les debe prestar atención son los siguientes:
2.1 Presta atención a la función media de la válvula de inversión cuando se usa el bloqueo hidráulico
El bloqueo hidráulico es un componente que a menudo usamos en el diseño del circuito de bloqueo, su estructura es simple y confiable, y se puede aplicar a la mayoría de los circuitos, pero en el proceso de uso, a menudo se encuentra que el efecto de bloqueo es Limitado, la mayoría de las razones se deben a la selección inadecuada de la función media de la válvula de inversión con ella. En la mayoría de los datos del circuito hidráulico, la válvula direccional de coincidencia se selecciona como Tipo 0, de modo que cuando la válvula hidráulica se invierte, la presión hidráulica en el sistema no se puede liberar, y la presión de apertura de control de líquido de control de control de control de control general general es solo alrededor de 0.5MPa, lo cual es fácil de hacer que la válvula de control hidráulico se abra y no puede lograr el efecto de bloqueo. Por lo tanto, la función media de la válvula de inversión no debe ser de 0 válvula, sino de tipo H o Y, de modo que la presión se puede liberar inmediatamente cuando el interruptor a la posición media, de modo que la válvula de control de control hidráulico se corte, para lograr Un buen efecto de bloqueo.
2.2 Presta atención a la interferencia de varias condiciones en el bloqueo hidráulico
Debido a la restricción de la presión de control de la válvula de retención hidráulica del bloqueo hidráulico, a menudo hay muchas restricciones en la línea hidráulica cuando se usan. Cuando hay múltiples circuitos y se comparte una válvula de inversión como interruptor principal, porque las líneas están conectadas entre sí, una rama es fácil de interferir con el bloqueo hidráulico de otras ramas, lo que resulta en un efecto de bloqueo deficiente. Otro caso es que si el sistema usa otros equipos, como enfriadores y filtros en la línea de retorno de aceite, está obligado a producir una cierta presión posterior en la tubería de retorno, que tiene un mayor impacto en la válvula de control de control hidráulico, por lo que en esto Caso, la función media de la válvula de inversión (incluso si es H o Y) no se puede conectar directamente a la tubería de retorno. El circuito de aceite debe ajustarse para drenar directamente al tanque.
2.3 Presta atención al modo de alivio de presión de la válvula de verificación controlada por líquido
Selección incorrecta Cuando hay presión de retroceso en la salida de la válvula de retención de control hidráulico, se debe seleccionar el tipo de fuga externa y el tipo de fuga interna se puede seleccionar en otros casos. El sistema hidráulico del dispositivo de elevación del equipo en la Figura 4, debido a que el diseño está mal considerado, debe usar la válvula de control de control hidráulico tipo fuga y elegir el tipo de fuga interna, lo que resulta en una fuerte vibración y ruido en el sistema.
imagen
La válvula de retención controlada por líquido en el sistema que se muestra en la Figura 4 es un tipo de drenaje interno. Cuando la válvula de inversión funciona en la posición izquierda, la carga se mueve hacia abajo. Desde el análisis esquemático hidráulico, el principio de funcionamiento es correcto, pero en el trabajo real, cada vez que la carga cae, siempre hay un ruido rítmico, y la vibración es grave. Las razones son las siguientes: cuando la carga se mueve a F, el puerto A de la válvula de retención controlada por líquido produce una presión bastante alta debido a la acción de la válvula del acelerador, y el puerto de aceite de control de la válvula de control controlada por el líquido aún está aún. la presión reguladora original.
Debido a que el área de la presión de puerto A de la válvula de retención de drenaje interna no es muy diferente del área de la presión de control de la cámara de control, la válvula de verificación debe cerrarse bajo la acción de la presión del puerto A, y luego la presión del puerto A
Deje caer y verificar la válvula se abre nuevamente. La repetición de este proceso da como resultado una vibración y ruido rítmicos.
La solución a este problema puede considerarse a partir de los siguientes aspectos: aumentar la presión del aceite de control; La válvula del acelerador se establece en la válvula de retención de control hidráulico; Seleccione una válvula de retención hidráulica tipo drenaje.
2.4 Tenga en cuenta que no se permite fugas en el bucle de bloqueo
Debido a que el módulo elástico del aceite hidráulico es muy grande, un pequeño cambio de volumen traerá un gran cambio de presión. El circuito de bloqueo mantiene el cilindro hidráulico estacionario sellando el aceite hidráulico en las dos cavidades del cilindro hidráulico. Sin embargo, si hay otros componentes hidráulicos que pueden filtrarse entre la válvula de retención de control hidráulico y el cilindro hidráulico en el circuito de bloqueo, puede deberse a una ligera fuga de estos componentes, lo que resulta en una falla de bloqueo. El enfoque correcto debe ser que no se establezcan otros componentes hidráulicos entre la válvula de control de control hidráulico bidireccional y el cilindro hidráulico para garantizar el funcionamiento normal del circuito de bloqueo.
imagen
2.5 Tenga cuidado de no hacer que la línea de la línea de aceite sea demasiado baja cuando la carga de gravedad se mueve hacia abajo
Como se muestra en la Figura 5A, el sistema hidráulico tiene una gran carga de gravedad, lo que conduce a fenómenos anormales como la caída rápida, el salto discontinuo y la vibración de la detención y la carga alternativa en el proceso de caída. Esto se debe principalmente a la gran carga, debido a la velocidad rápida cuando se agota, el suministro de aceite de la bomba hidráulica es demasiado tarde para complementar el volumen formado por la cámara superior del cilindro hidráulico, por lo que se genera presión negativa de tiempo corto. En todo el circuito de entrada de aceite, luego se reduce la presión de control de la válvula de retención derecha, la válvula de retención está cerrada y el circuito de retorno de aceite del sistema se cierra repentinamente para que el cilindro hidráulico se detenga repentinamente. Cuando aumenta la presión del aceite, la válvula de retención en el lado derecho se abre y la carga vuelve rápidamente.
El proceso anterior ocurre repetidamente, lo que hace que el sistema oscile hacia abajo. Una solución a este problema es instalar una válvula de acelerador unidireccional en el circuito de aceite descendente, como se muestra en la Figura 5b, que previene la presión negativa. Además, la función media de la válvula de inversión también se puede cambiar al tipo de descarga como H-Type, y el efecto de bloqueo es mejor.
