Kierunkowe zawory sterujące (DCV) to główne mechanizmy prowadzące płyn w maszynach mobilnych pracujących przy ciśnieniu do 31,5 MPa (315 barów). Wybór właściwej architektury zaworu — monoblokowego lub sekcyjnego — oraz dopasowanie ciśnienia w systemie, konfiguracji obwodu, natężenia przepływu i trybu uruchamiania ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia maksymalnej wydajności maszyny, bezpieczeństwa operatora i efektywności energetycznej.
Rysunek 1: Monoblokowe i sekcyjne hydrauliczne zawory sterujące Boxinhuasheng do wyboru sprzętu OEM.
1. Zrozumienie konfiguracji otwartej i zamkniętej
Mobilne układy hydrauliczne wykorzystują układy obwodów typu otwartego lub zamkniętego, co decyduje o rodzaju wymaganego rozdzielacza:
- Systemy otwarte (pompy o stałym wydatku): Gdy wszystkie suwaki znajdują się w położeniu neutralnym, płyn przepływa swobodnie z kanału wlotowego pompy z powrotem do zbiornika oleju hydraulicznego pod minimalnym ciśnieniem w trybie gotowości (zwykle 0,2 do 0,5 MPa). Taka konfiguracja jest bardzo popularna w ciągnikach rolniczych, komunalnych pojazdach użytkowych i lekkich platformach podnoszących ze względu na jej mechaniczną prostotę, niezawodność i opłacalność. Jednakże systemy typu open-center wytwarzają stałe ciepło w trybie gotowości, jeśli przepływ pompy jest wysoki.
- Układy o obiegu zamkniętym (pompy o zmiennym wydatku): W położeniu neutralnym przepływ pompy jest zablokowany na wlocie suwaka zaworu. Ciśnienie w układzie wzrasta do progu ciśnienia w trybie gotowości, sygnalizując pompie o zmiennym skoku obniżenie suwu do stanu gotowości przy zerowym przepływie. Taka konfiguracja jest standardem w koparkach o dużej wytrzymałości, wysięgnikach dźwigów, maszynach górniczych i systemach wykrywania obciążenia, w których oszczędność energii jest najważniejsza.
2. Systemy sterowania proporcjonalnego z dynamicznym wykrywaniem obciążenia (LS).
Nowoczesny sprzęt mobilny wymaga jednoczesnego sterowania wieloma siłownikami pracującymi pod zmiennym obciążeniem. W przypadku standardowych zaworów występują interakcje przepływu (największy przepływ otrzymuje siłownik o najniższym obciążeniu).Zawory proporcjonalne Load-Sensing (LS).można temu zaradzić, wykrywając najwyższe ciśnienie obciążenia i wysyłając sygnał zwrotny do kompensatora pompy, dostosowując moc pompy do dokładnych wymagań przepływu plus stały margines różnicy ciśnień (ΔP od 1,5 do 2,0 MPa). Kompensatory wtórne (znane również jako systemy z podziałem przepływu lub systemy LUDV) zapewniają, że w przypadku osiągnięcia limitu przepływu pompy wszystkie siłowniki zwalniają proporcjonalnie, zamiast blokować mocno obciążone funkcje.
| Parametry techniczne | Seria monobloków P40 | Seria monobloków P80 | Seria segmentowa Z50/Z80 |
|---|---|---|---|
| Nominalne natężenie przepływu | 40 l/min (11 gal/min) | 80 l/min (21 gal/min) | 50 / 80 l/min |
| Maksymalne ciśnienie robocze | 25 MPa (250 barów) | 25 MPa (250 barów) | 31,5 MPa (315 barów) |
| Luz honowania otworu | 0,006 - 0,010 mm | 0,008 - 0,012 mm | 0,006 - 0,009 mm |
| Odlew mieszkaniowy | QT500-7 Żeliwo sferoidalne | QT500-7 Żeliwo sferoidalne | QT500-7 / Odlew o dużej wytrzymałości na rozciąganie |
3. Dobór wielkości przepływu i współczynników spadku ciśnienia
Wybór zbyt małego zaworu powoduje duże prędkości płynu, co prowadzi do nadmiernych spadków ciśnienia (ΔP), lokalnego przegrzania oleju, degradacji płynu pod wpływem ścinania i marnowania paliwa. I odwrotnie, przewymiarowany zawór zwiększa koszty, wagę i ogranicza precyzyjną kontrolę dozowania. Architekci systemów muszą obliczyć spadek ciśnienia na suwaku, korzystając ze standardowego równania przepływu w kryzie:
Q = C_d × A × √( 2 × ΔP / ρ )
GdzieQto natężenie przepływu,Płyta CDjest współczynnikiem rozładowania,Ajest obszarem otworu otwierającego,ΔPjest spadkiem ciśnienia, orazρjest gęstość oleju. Utrzymywanie prędkości specyficznych dla suwaka poniżej 5 do 6 m/s przy nominalnym natężeniu przepływu pomaga utrzymać stabilność termiczną.
Rysunek 2: Precyzyjna obróbka CNC i honowanie diamentowe otworów korpusów zaworów sterujących w zakładzie w Boxinhuasheng.
4. Konfiguracje suwaków i tryby uruchamiania
W zależności od typu siłownika (cylindry jednostronnego lub dwustronnego działania) szpule dzielą się na:
- Typ A (podwójnego działania): Kieruje przepływ niezależnie do portu A i portu B. Stosowany do napędzania silników hydraulicznych i cylindrów dwustronnego działania.
- Typ D (jednostronnego działania): Kieruje przepływ do portu A, podczas gdy port B jest zablokowany. Używany do wywrotek wywrotek i podnośników jednostronnego działania.
- Szpula pływająca (4-pozycyjna): Łączy port A i port B ze zbiornikiem, umożliwiając swobodną jazdę pługów lub ładowarek po nierównym terenie.
Zakres trybów uruchamiania obejmuje proste ręczne dźwignie ręczne i dwuosiowe sterowanie za pomocą kabla joysticka, pneumatyczne komory zmiany biegów, hydrauliczne cylindry sterujące i elektrohydrauliczne elektrozawory proporcjonalne (EHP) 12 V/24 V ze sterowaniem modulacją szerokości impulsu (PWM).
5. Wewnętrzna kontrola jakości i siła produkcyjna Boxinhuasheng
W Boxinhuasheng Hydraulic Technology Co., Ltd. łączymy ponad 25-letnie doświadczenie w dziedzinie inżynierii płynów z zaawansowanymi narzędziami produkcyjnymi. W naszym kampusie o powierzchni 68 000 m² w Qingzhou w Chinach obsługujemy ponad 260 precyzyjnych maszyn CNC i pionowe centra honowania diamentów. Tolerancje od szpuli do otworu są ściśle kontrolowane w granicach 2 mikronów. Każdy zawór kierunkowy przechodzi 100% testy symulacyjne obciążenia, weryfikację ustawień zaworu nadmiarowego i kontrolę szczelności wewnętrznej na ponad 30 zautomatyzowanych stanowiskach testowych zgodnie ze standardami jakości klasy motoryzacyjnej IATF 16949.
