Supape hidraulice: principiul de funcționare și aplicațiile

În sistemele hidraulice, supapele hidraulice joacă un rol vital ca dispozitive mecanice sau electrohidraulice utilizate pentru controlul debitului, presiunii și direcției uleiului hidraulic într-un sistem hidraulic.

Supapele hidraulice vă ajută să controlați cu precizie viteza, forța și direcția dispozitivelor hidraulice, cum ar fi motoarele sau cilindrii, prin controlul precis al debitului de ulei hidraulic. Supapele hidraulice sunt utilizate mult în diferite mașini, deoarece pot controla cu precizie mișcarea sistemelor hidraulice cu multă putere.

O supapă hidraulică este un dispozitiv mecanic sau electrohidraulic utilizat pentru controlul debitului, presiunii și direcției uleiului hidraulic într-un sistem hidraulic.

O supapă hidraulică vă ajută să controlați cu precizie viteza, forța și direcția dispozitivelor hidraulice, cum ar fi motoarele sau cilindrii, prin controlul precis al debitului de ulei hidraulic. Supapele hidraulice joacă un rol vital în sistemele în care este necesară multă putere, împreună cu un control precis al mișcării.

O supapă hidraulică funcționează prin controlul, redirecționarea sau limitarea debitului de ulei hidraulic prin piesele interne ale supapei, cum ar fi o supapă bobină, o supapă cu șurub sau o supapă cu ac.

1. Controlul direcției

O supapă hidraulică controlează direcția în care trebuie să se miște un actuator hidraulic.

Tija valvei sau bobina este mișcată într-o valvă hidraulică, iar acest lucru face ca uleiul hidraulic să fie direcționat către diferite orificii. Drept urmare, un cilindru hidraulic sau un motor se va mișca înainte sau înapoi, se va extinde sau se va retrage.

2. Controlul presiunii

O supapă hidraulică controlează sau limitează presiunea dintr-un sistem hidraulic.

O supapă hidraulică poate fi utilizată ca supapă de suprapresiune, care se deschide atunci când presiunea uleiului hidraulic depășește un anumit nivel într-un sistem hidraulic, astfel încât acesta să nu se defecteze.

3. Controlul fluxului

Supapele de control al debitului sunt cele care controlează viteza fluidelor hidraulice. Viteza actuatoarelor este apoi controlată.

4. Control prin proporție sau servo

Supapele hidraulice moderne utilizează semnale electrice pentru a controla poziția bobinei în permanență. Acest lucru permite sistemelor automate să controleze forța, viteza și poziția foarte precis.

Există trei tipuri principale de valve hidraulice:

1. Supape pentru controlul direcției

Aceste tipuri de valve controlează direcția în care fluidele sunt permise să curgă.

Unele dintre tipurile comune sunt:

2/2 supapă

3/2 supapă

4/2 supapă

4/3 supapă

Acestea se găsesc frecvent în cilindrii hidraulici și în sistemele de control al motoarelor.

2. Supape pentru controlul presiunii

Aceste valve sunt cele care controlează presiunea din sistemul hidraulic și asigură siguranța dispozitivelor hidraulice.

Câteva exemple sunt:

Supape pentru eliberarea presiunii

Supape pentru scăderea presiunii

Valve în ordine

Supape pentru contrabalansare

3. Supape pentru controlul debitului

Aceste tipuri de valve controlează viteza actuatoarelor din sistemele hidraulice.

Câteva exemple sunt:

Valve cu ace

Comenzi ale accelerației

Supape de debit și presiune

Supapele hidraulice sunt compuse din mai multe părți importante. Sunt proiectate astfel încât să poată rezista la presiuni ridicate în orice moment.

Structura supapei de control direcțional

Părțile principale sunt:

Corpul valvei

Bobină (partea centrală a valvei)

Springs

Actuator (poate fi manual, hidraulic, pneumatic și solenoid)

O-inele și sigilii

Materialele utilizate sunt:

Corpul valvei: Este fabricat din fier sau oțel, care se poate îndoi.

Bobină: Este fabricată dintr-un aliaj de oțel călit.

Pentru etanșări se utilizează cauciuc nitrilic (NBR) sau fluorocarbon (FKM).

Structura supapei de presiune

Majoritatea valvelor de presiune au:

Scaunul supapei

Miezul unei supape de oțel

Șurub pentru reglare

Arc (oțel cu crom și siliciu)

Structura supapei de control al debitului

Majoritatea valvelor de control al debitului au:

Supapă cu ac

Orificiu

Bobină pentru compensator

Sistem de accelerație

Structura supapei cu cartuș

Majoritatea valvelor cu cartuș au:

Manșon pentru supapă

Miezul valvei

Etapa pilot

Capac pentru control

Acestea sunt adesea asamblate într-un colector pentru economisirea spațiului.

Diferite tipuri de valve hidraulice sunt proiectate pentru diferite tipuri de sisteme.

Valve pentru bobine

Valvele hidraulice sunt cele mai utilizate valve de control direcțional.

Supape rotative

Acestea sunt adesea folosite pentru alegerea diferitelor tipuri de funcții hidraulice.

Supape cu clapetă sau cu ridicare

Acestea sunt adesea utilizate în aplicații de control al presiunii și supape de sens unic.

Valve care pot fi asamblate

Acestea pot fi asamblate într-un mod care permite sistemelor hidraulice mici să îndeplinească mai multe funcții.

Valve pentru cartușe

Sunt filetate și sunt proiectate pentru asamblare în blocuri de distribuție.

Există diferite moduri de configurare a orificiilor valvei:

2-mod

3-mod

4-mod

Majoritatea orificiilor au o lățime cuprinsă între 1/8 și 2 inci (NPT, BSPP, SAE).

Multe industrii încep să utilizeze valve hidraulice, deoarece acestea au numeroase avantaje:

1. Densitate mare de putere

Supapele hidraulice pot aplica o forță mare în spații mici.

2. Controlul mișcării cu precizie

Supapele hidraulice pot fi utilizate pentru a controla forța, viteza și direcția mișcării cu o mare precizie.

3. Foarte de incredere

Supapele hidraulice pot fi utilizate deoarece sunt proiectate să funcționeze în condiții foarte dure.

4. Funcționează cu automatizarea

Supapele hidraulice pot fi utilizate cu automatizare.

5. Design de sistem care funcționează pentru multe lucruri

Supapele hidraulice pot fi configurate în multe moduri, astfel încât să poată fi utilizate cu dispozitive complexe.

Printre beneficiile care pot fi obținute prin utilizarea valvelor hidraulice se numără următoarele:

• Capacitatea de a manipula sarcini grele
• Controlul mișcării cu precizie
• Strong și durabil
• Proiectarea unui sistem flexibil
• Durată lungă de viață cu îngrijire adecvată

Supapele hidraulice au unele calități bune, dar au și unele calități negative, care pot fi observate după cum urmează:

• Posibile scurgeri
• Sensibil la contaminanți
• Strangularea generează căldură
• Presiunea ridicată generează zgomot și vibrații
• Este necesară o întreținere regulată

Supapele hidraulice au multe utilizări în multe industrii.

1. Mașini utilizate în industrie

• Mașini care modelează prin injecție
• Unelte care pot fi utilizate cu mașini
• Mașini de presat
• Mașini care modelează prin presare

2. Unelte care pot fi folosite în construcții

• excavator
• macarale
• încarcatoare

3. Tractoare pentru utilaje agricole

• Oamenii care recoltează
• Sisteme care pot fi utilizate cu ridicare

4. Sisteme care pot fi utilizate cu mașini

• Servodirecție
• Sisteme de frânare
• Sisteme de suspendare

5. Mutarea și automatizarea materialelor

Lifturi care utilizează energie hidraulică

Sisteme pentru ridicarea obiectelor

Specificațiile tipice ale valvelor hidraulice includ:

Presiune de lucru: 70 – 350 bar
Debit: 5 - 600 L / min
Temperatura de operare: -20 ° C până la 120 ° C
Tip de fluid: Ulei hidraulic (ISO VG32–VG68)
Timp de răspuns: 20 – 100 ms
Dimensiunea portului: 1/8” – 2”
Tip de montare: În linie, manifold, modular
Tip de control: Manual, hidraulic, pneumatic, solenoid

Problemă: Valva nu răspunde
Cauză posibilă: Defecțiune electrică sau a actuatorului
Soluție: Verificați sursa de alimentare sau actuatorul
Problemă: Mișcare lentă a actuatorului
Cauză posibilă: Restricționarea fluxului sau înfundarea
Soluție: Curățați supapa sau verificați filtrele
Problemă: Instabilitatea presiunii
Cauză posibilă: Supapă de presiune defectă
Soluție: Reglați sau înlocuiți supapa de siguranță
Problemă: Scurgere de lichid
Cauză posibilă: Garnituri deteriorate
Soluție: Înlocuiți garniturile
Problemă: zgomot excesiv
Cauză posibilă: Aer în sistem
Soluție: Aerisirea sistemului hidraulic

Întreținerea regulată și uleiul hidraulic curat ajută la prevenirea majorității defecțiunilor supapelor.

Atunci când alegeți supapa hidraulică potrivită pentru robotul dvs., trebuie să luați în considerare câteva aspecte:

1. Presiunea în sistem

Asigurați-vă că presiunea nominală a valvei este mai mare decât cea mai mare presiune din sistem.

2. Rata debitului

Asigurați-vă că alegeți o supapă care va putea gestiona cerințele dumneavoastră de debit, măsurate în L/min sau GPM.

3. Tip de supapă

În funcție de cerințele dumneavoastră, este posibil să fie nevoie să alegeți între valve direcționale, de presiune sau de control al debitului.

4. Cum se controlează

Aveți aceste opțiuni:

Control manual

Control prin pilot folosind sistemul hidraulic

Control prin solenoid

Control proporțional sau servo

5. Cum se instalează

Este posibil să fie nevoie să alegeți între:

Tipuri de montare utilizate în mod obișnuit:

Montare în linie

Placă de montare

Cartuș de montare

Stivuirea în module

6. Mediul în care va fi utilizat

Este posibil să fie nevoie să luați în considerare următoarele lucruri:

Vibrație

Temperatura

Praf sau Murdărie

Mediu coroziv

Supapele hidraulice sunt componente foarte importante ale unui sistem hidraulic, deoarece oferă posibilitatea de a utiliza energia fluidelor într-un mod sigur, eficient și precis. Supapele hidraulice sunt vitale în mașinile moderne, deoarece sunt capabile să gestioneze presiuni ridicate, sarcini mari și medii de lucru dure.

Prin urmare, este foarte important să selectați tipul potrivit de supapă hidraulică pentru cerințele dumneavoastră, deoarece aceasta va îmbunătăți performanța sistemului, va crește durata de viață a acestuia și va spori eficiența.