Tabous dans la conception du système hydraulique
July 02, 2024
Dans notre conception quotidienne du système hydraulique, nous avons souvent accès à une variété de livres qui introduisent la méthode de conception du circuit hydraulique, mais de nombreux livres ne présentent que la méthode de conception d'un seul circuit, et la plupart des problèmes causés par la combinaison de plusieurs circuits dans la pratique et la sélection qui en résulte de corps de valve spécifique ne sont pas impliquées. Dans cet article, l'auteur prend la boucle d'inversion et la boucle de verrouillage fréquemment utilisée comme exemple pour élaborer les tabous à faire attention dans la conception du système hydraulique, et discute avec des collègues.
1. Boucle de commutation
Le circuit d'inversion est l'un des circuits de base couramment utilisés par nous, qui utilise diverses vannes d'inversion pour réaliser le fonctionnement de l'inversion des pièces de travail. En général, il est préférable d'utiliser des vannes d'inversion manuelle pour les systèmes hydrauliques simples et peu fréquents et ne nécessitent pas de revers automatique. Pour le système hydraulique avec une vitesse mobile élevée et une grande inertie de l'établi, la soupape directionnelle motorisée est utilisée, mais parce que la distribution de tuyaux de la soupape directionnelle motorisée est difficile et il n'est pas facile de modifier la position de contrôle, il y a moins de production intérieure Maintenant, il n'est donc pas très couramment utilisé; Pour le système avec une précision de renversement élevée et certaines exigences de la douceur inverse, il est conseillé d'utiliser une vanne de renversement de contrôle hydraulique ou une vanne d'inversion électro-hydraulique. Pour les systèmes avec un flux de systèmes relativement faible et un grand impact pendant l'inversion, des vannes d'inversion électromagnétiques peuvent être utilisées.
1.1 Il y a les tabous suivants pour la conception de la boucle de commutation
La différence de retour d'huile entre deux chambres de cylindre hydraulique à tige de piston unique ne peut être ignorée.
Le débit de rendement à l'huile est différent lorsque le piston est surchargé et contracté. Le rapport du débit de retour d'huile sans la cavité de la tige lorsque le piston est exagéré est égal au rapport de la surface des deux cavités. Comme l'un des principaux paramètres de sélection de la vanne, si le débit réel à travers la soupape est déterminé comme petit, il entraînera la sélection de spécification de la vanne est trop faible, de sorte que la perte de pression locale de la vanne est trop grande, provoquant La température de l'huile est trop élevée, ce qui affectera sérieusement le fonctionnement du système.
1.2 N'ignorez pas la fonction de transition de la soupape de diapositive
L'état de la fonction de transition de la soupape de glissière fait référence à la connectivité du chemin d'huile de la soupape de glissement en position de transition, et la fonction de transition de la soupape de glissement est de manière à vérifier si le chemin d'huile est bloqué pendant le processus de transition de la soupape de glissement, résultant en le phénomène de la pression instantanée infinie du système. Pour la fonction médiane de la soupape de diapositive, le concepteur est généralement plus d'attention et pour la fonction de transition de la vanne de diapositive n'est souvent pas trop préoccupée, il est donc sujet à des erreurs de conception inattendues.
La figure 1 montre le circuit de régulation de la pression à trois étapes auto-fabriquée d'une entreprise, car la pression hydraulique instantanée du système n'est pas prise en compte, entraînant l'éclatement du tuyau peu de temps après l'utilisation du système.
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Peu de temps après le fonctionnement du système, pendant le fonctionnement normal, le tuyau a éclaté! Une fois le problème, vérifiez d'abord le tuyau, il n'y a pas de problème avec la qualité du tuyau et la pression de réglage de la soupape de décharge dans la boucle est normale.
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Grâce à l'analyse complète du pipeline et de chaque valve hydraulique, il est constaté que l'état de transition de la valve de revers électromagnétique est illustré à la figure 2. On peut voir que lorsque la valve d'inversion est commune d'une station à une autre station, l'instantané La pression du système augmente parce que la sortie d'huile de pompe hydraulique n'a aucun issue, et chaque fois que l'interrupteur aura un impact sur le tuyau une fois, et le tuyau hydraulique sera endommagé en continu.
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Compte tenu de cette situation, le système hydraulique du circuit a été amélioré. Comme le montre la figure 3, le système utilise la soupape de décharge 2 pour éliminer la pression instantanée et passer à travers le port de commande liquide de 2 pour obtenir un contrôle de pression hydraulique à trois étapes.
1.3 Évitez une mauvaise sélection de la pression d'ouverture du clapet anti-retour
La pression d'ouverture du clapet anti-retour dépend de la rigidité de son ressort interne. En général, afin de réduire la perte de résistance à l'écoulement, un clapet anti-retour à faible pression d'ouverture doit être utilisé autant que possible. D'un autre côté, par exemple, pour maintenir la pression de contrôle nécessaire de la vanne directionnelle électro-hydraulique, lorsque le clapet anti-retour est utilisé comme soupape de pression de dos, afin d'assurer une pression de dos suffisante, etc., un clapet à contre-courant avec élevé La pression d'ouverture doit être sélectionnée.
1.4 N'ignorez pas l'application de vannes directionnelles électromagnétiques et de vannes directionnelles électro-hydrauliques
Type d'électrovanne (DC, AC; Une fois que la structure du type humide, type sec) et la vanne sont déterminées, le temps d'inversion de la soupape est déterminé. Cependant, la valve directionnelle électro-hydraulique utilise la valve directionnelle électromagnétique comme valve pilote, et son temps d'inversion peut être ajusté par l'ouverture de son gaz. Pour les exigences élevées de la douceur de la commutation, il convient d'utiliser la vanne d'inversion électro-hydraulique avec un temps d'inversion réglable. Si la valve d'inversion électromagnétique est utilisée à tort, il est facile de conduire à un fort impact hydraulique pendant le processus d'inversion, entraînant des vibrations de l'équipement et affectant la qualité.
2. Verrouillez la boucle
Le rôle du circuit de verrouillage est de couper les canaux d'entrée d'huile et de sortie lorsque l'actionneur hydraulique ne fonctionne pas, et de le garder exactement dans la position établie. Pour la conception de la boucle de verrouillage, l'auteur estime que les questions auxquelles devraient être prêts attention sont les suivants:
2.1 Faites attention à la fonction centrale de la valve de revers lorsque le verrou hydraulique est utilisé
Le verrou hydraulique est un composant que nous utilisons souvent dans la conception du circuit de verrouillage, sa structure est simple et fiable, et elle peut être appliquée à la plupart des circuits, mais dans le processus d'utilisation, on constate souvent que l'effet de verrouillage est Limité, la plupart des raisons sont dues à la sélection incorrecte de la fonction médiane de la vanne d'inversion avec elle. Dans la plupart des données du circuit hydraulique, la valve directionnelle correspondante est sélectionnée comme type 0 n'est qu'environ 0,5 MPa, ce qui est facile à ouvrir la vanne de commande hydraulique et ne peut pas atteindre l'effet de verrouillage. Par conséquent, la fonction centrale de la soupape d'inversion ne doit pas être de 0 vanne, mais de type H ou Y, afin que la pression puisse être libérée immédiatement lorsque le passage à la position centrale, de sorte que le clapet anti-retour hydraulique est coupé, pour atteindre un bon effet de verrouillage.
2.2 Faites attention à l'interférence de diverses conditions sur la serrure hydraulique
En raison de la restriction de la pression de contrôle hydraulique du clapet hydraulique de la serrure hydraulique, il y a souvent de nombreuses restrictions sur la ligne hydraulique lorsqu'elles sont utilisées. Lorsqu'il y a plusieurs circuits et qu'une vanne d'inversion est partagée comme l'interrupteur principal, car les lignes sont connectées les unes aux autres, une branche est facile à interférer avec le verrouillage hydraulique d'autres branches, ce qui entraîne un mauvais effet de verrouillage. Un autre cas est que si le système utilise d'autres équipements tels que des refroidisseurs et des filtres dans la ligne de retour d'huile, il est tenu de produire une certaine pression de dos sur le pipeline de retour, ce qui a un impact plus important sur le clapet anti-retour de commande hydraulique, donc dans ce Cas, la fonction centrale de la vanne d'inversion (même si elle est H ou Y) ne peut pas être directement connectée au pipeline de retour. Le circuit d'huile doit être ajusté pour s'écouler directement vers le réservoir.
2.3 Faites attention au mode de soulagement de la pression du clapet anti-retour contrôlé par le liquide
Sélection inappropriée Lorsqu'il y a une pression de dos à la sortie du clapet de contrôle de commande hydraulique, le type de fuite externe doit être sélectionné et le type de fuite interne peut être sélectionné dans d'autres cas. Le système hydraulique du dispositif de levage de l'équipement sur la figure 4, car la conception est insuffisante, devrait utiliser le type de contrôle de commande hydraulique de type de fuite et choisir le type de fuite interne, entraînant une forte vibration et un bruit dans le système.
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Le clapet anti-retour contrôlé par le liquide dans le système illustré à la figure 4 est un type de drain interne. Lorsque la vanne d'inversion fonctionne en position gauche, la charge se déplace vers le bas. D'après l'analyse schématique hydraulique, le principe de travail est correct, mais dans le travail réel, chaque fois que la charge baisse, il y a toujours un bruit rythmique et la vibration est grave. Les raisons sont les suivantes: Lorsque la charge se déplace vers F, le port A du clapet anti-retour contrôlé par liquide produit une pression assez élevée en raison de l'action de la vanne de papillon, et le port d'huile de commande du clapet anti-retour à contrôle liquide est toujours la pression de régulation d'origine.
Étant donné que la surface de la pression du port A du clapet anti-retour interne n'est pas très différente de la zone de la pression de commande de la chambre de commande, le clapet anti-retour doit être fermé sous l'action de la pression du port A, puis la pression du port A
La chute et le clapet anti-retour s'ouvre à nouveau. La répétition de ce processus entraîne une vibration rythmique et un bruit.
La solution à ce problème peut être prise en compte des aspects suivants: augmenter la pression de l'huile de contrôle; La vanne de l'accélérateur est réglée sur le clapet anti-retour de commande hydraulique; Sélectionnez un clapet anti-retour hydraulique de type drain.
2.4 Notez qu'aucune fuite n'est autorisée dans la boucle de verrouillage
Étant donné que le module élastique de l'huile hydraulique est très important, un petit changement de volume entraînera un grand changement de pression. Le circuit de verrouillage maintient le cylindre hydraulique stationnaire en scellant l'huile hydraulique dans les deux cavités du cylindre hydraulique. Cependant, s'il existe d'autres composants hydrauliques qui peuvent fuir entre le clapet de contrôle de commande hydraulique et le cylindre hydraulique dans le circuit de verrouillage, cela peut être dû à une légère fuite de ces composants, résultant en une panne de verrouillage. L'approche correcte doit être qu'aucun autre composant hydraulique n'est réglé entre le clapet anti-retour hydraulique bidirectionnel et le cylindre hydraulique pour assurer le fonctionnement normal du circuit de verrouillage.
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2.5 Veillez à ne pas rendre la pression de la ligne d'huile trop faible lorsque la charge de gravité se déplace vers le bas
Comme le montre la figure 5A, le système hydraulique a une grande charge de gravité, ce qui conduit à des phénomènes anormaux tels que une chute rapide, un saut discontinu et des vibrations de l'arrêt et de la charge alternée en train de tomber. Cela est principalement dû à la grande charge, en raison de la vitesse rapide lors de la descente, l'alimentation en huile de la pompe hydraulique est trop tard pour compléter le volume formé par la chambre supérieure du cylindre hydraulique, de sorte que la pression négative courte est générée Dans l'ensemble du circuit d'admission d'huile, la pression de commande du clapet anti-retour droit est réduite, le clapet anti-retour est fermé et le circuit de retour d'huile du système est soudainement fermé de sorte que le cylindre hydraulique s'arrête soudainement. Lorsque la pression d'huile augmente, le clapet anti-retour sur le côté droit s'ouvre et la charge baisse à nouveau rapidement.
Le processus précédent se produit à plusieurs reprises, ce qui fait osciller le système vers le bas. Une solution à ce problème consiste à installer une valve de papillon à sens unique sur le circuit d'huile descendant, comme le montre la figure 5B, ce qui empêche la pression négative. De plus, la fonction centrale de la vanne d'inversion peut également être modifiée en type de déchargement tel que le type H, et l'effet de verrouillage est meilleur.
