再生功能的平衡閥能在需要縮短油缸伸出時(shí)間的控制中使用,同時(shí)不需要增加油泵的流量。除了具有再生功能,對(duì)于無(wú)桿腔及有桿腔(參見原理圖),這些閥還常常具有“雙向平衡”的功能。本文興迪源機(jī)械帶來(lái)具有再生功能的平衡閥及帶制動(dòng)解鎖的單向平衡閥詳解。
一、具有再生功能的平衡閥原理應(yīng)用:
再生功能的平衡閥能在需要縮短油缸伸出時(shí)間的控制中使用,同時(shí)不需要增加油泵的流量。除了具有再生功能,對(duì)于無(wú)桿腔及有桿腔(參見原理圖),這些閥還常常具有“雙向平衡”的功能。
當(dāng)泵的流量進(jìn)入無(wú)桿腔一側(cè)(C2)時(shí)油缸外伸;而從這張?jiān)韴D上可看到:只有當(dāng)旁通閥(2)先導(dǎo)打開后,油缸才可能外伸;實(shí)際上,閥(2)是有桿腔一側(cè)的平衡閥,由于它既有無(wú)桿腔的壓力,也有有桿腔的壓力,因此必須為“完全平衡式”或CCAP型。在油缸外伸的過(guò)程中,輸入油缸的總流量(Qt),等于來(lái)自泵的流量(Qp)加上來(lái)自油缸有桿腔的流量(Qr),并可以用以下公式進(jìn)行計(jì)算:
輸入油缸的總流量(Qt) Qt = ( Qp+Qr ), 而且(Qt = Qp* D 2/d 2)
再生流量(Qr),或通過(guò)閥(2)的旁路流量 Qr= Qp / (φ -1)
實(shí)例:
a)油缸的缸徑比φ =2, Qr = Qp, 再生流量=油泵的流量,而且
Qt = 2*Qp, 總流量=油泵流量的兩倍
在這種情況下,對(duì)于給定的泵流量,油缸向外伸出的速度將加倍:而相比之下,非再生性回路的與縮回速度則相等。
b)油缸的缸徑比φ = 1.5, Qr = 2*Qp, 再生流量 = 油泵流量的兩倍,而且
Qt = 3*Qp, 總流量 = 油泵流量的三倍
在本例(b)中,對(duì)于給定的泵流量,油缸外伸的速度,為非再生回路速度的三倍。
注釋:通過(guò)公式a.m.與例子(b)可見,當(dāng)缸徑比φ的數(shù)值小于2:1時(shí)(也即當(dāng)有桿腔的截面積大于50%的無(wú)桿腔截面積,或當(dāng)活塞桿直徑相比缸體直徑而言相對(duì)較小),通過(guò)再生回路,就能獲得相對(duì)于泵的流量非常高的流量。
確定實(shí)際可能的流量值Qr十分重要,以便安裝合適尺寸的管道與軟管,并避免與之緊密相關(guān)的壓力損失。給予同樣的道理,我們還建議將再生閥安裝在靠近油缸的位置,以便使連接軟管和管道盡可能短。
B)受控再生模式的再生閥
在很多實(shí)際運(yùn)用中,需要或有必要具備以下二個(gè)條件:
a) 用于油缸更快速伸出的再生模式,縮短。
b) 有桿腔向油箱排油,采用非再生模式,
–可能需要達(dá)到最大的推力,需要油缸的提供最大的推力
–如果需要進(jìn)行精細(xì)的控制,則也可能需要較低的運(yùn)動(dòng)速度。
具有上述特性的多種閥組,并可分為(1)和(2)兩個(gè)主要產(chǎn)品族;
1) 壓力敏感性再生模式;
2) 定制型再生模式
1) 壓力敏感的再生模式
當(dāng)為油缸供液的V2 — C2管路中的壓力達(dá)到了設(shè)定的壓力時(shí),這些閥組就自動(dòng)切換再生模式為非再生模式:
當(dāng)活塞桿開始外伸時(shí),V2的先導(dǎo)壓力首先打開旁通閥(2),啟動(dòng)再生回路。隨著活塞桿的外伸,如果遇到較高的阻力(需要推動(dòng)更大的負(fù)載),則V2 –C2管路上的主壓力就上升;而當(dāng)阻力足夠大時(shí),閥(5)也被先導(dǎo)油開啟。這樣,來(lái)自油缸有桿腔的流量經(jīng)V1無(wú)阻尼流回油箱,從而自動(dòng)切斷了再生模式。此時(shí)油缸活塞桿以低速(泵流量的速度)繼續(xù)外伸,無(wú)桿腔都充滿管路壓力油有桿腔無(wú)背壓,因而將產(chǎn)生最大的推力。
2) 定制型再生模式
這些閥能夠在各種情況下,以泵流量的速度(或低速)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制,以便進(jìn)行精密控制,還能在負(fù)載需要和允許的條件下,參與到油缸快速伸出的再生模式中,具有更短的工作周期;正常情況下,只有油缸活塞桿空載伸出時(shí),才由操作員手動(dòng)啟用再生模式。
平衡閥(2)與單向閥(3)之間的旁通油路,則起到將有桿腔的油液經(jīng)主控閥輸送到V1和郵箱的作用;在原理圖中,這一通路由一個(gè)敞開的電磁閥控制;油缸的正常外伸不必采用再生模式,有桿腔的油液流經(jīng)閥(2)和閥(5),并通過(guò)MCV進(jìn)入閥V1和郵箱。根據(jù)需要,可使閥(5)通電并關(guān)閉,從而啟動(dòng)再生模式;強(qiáng)迫有桿腔的油液經(jīng)過(guò)閥(2),并加入來(lái)自閥(1)的油泵流量中。
二、帶制動(dòng)解鎖的單向平衡閥原理及應(yīng)用:
這些閥組合了先導(dǎo)輔控式平衡閥和經(jīng)C3端口進(jìn)行制動(dòng)的梭閥的功能;它們能用在兩側(cè)等截面、并帶有超限負(fù)載和彈簧加載保持制動(dòng)功能(典型的設(shè)備,是由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的絞盤)的執(zhí)行器上。
在絞盤回路中,當(dāng)負(fù)載下降時(shí),由超限負(fù)載所引起的壓力保持不變,可將先導(dǎo)比R選得盡可能高,以便加快速度并節(jié)省能量。但必須考慮到的是,打開平衡閥所需的“先導(dǎo)壓力”,必須始終“高于”制動(dòng)解鎖壓力(一般為15~20bar)。實(shí)際上,當(dāng)負(fù)載開始下降時(shí),建立的先導(dǎo)管路壓力必須達(dá)到制動(dòng)卸荷的壓力設(shè)定值,才能打開平衡閥,并使馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于液壓馬達(dá)而言,打開平衡閥所需的先導(dǎo)壓力值可由以下公式計(jì)算得到:
Ppil = ( Pt-Pload ) / ( R+1 )
最低先導(dǎo)壓力(Ppil)為: (Ppilmin)= ( Pt – Ploadmax ) / ( R+1 )
這里:
Pt = 壓力設(shè)定值(溢流閥設(shè)定)
Pload = 負(fù)載所引起的壓力
R = 先導(dǎo)比
舉例:
Ploadmax =170bar ( f負(fù)載所引起壓力的最大預(yù)期值)
Pt = 325bar (> 1.3*170 bar )
R = 8:1 ( 先導(dǎo)比 )
制動(dòng)卸荷壓力 > = 17 bar
(Ppilmin) = (350-170) / (8+1) bar = 20bar > 17bar
由于最低先導(dǎo)壓力大于17bar,因此所選的平衡閥,相關(guān)參數(shù)為R=8:1 且Pt=350bar,符合正確的下降順序要求。
如果不符合要求,就應(yīng)當(dāng)選擇其它的先導(dǎo)比或壓力值。
【興迪源機(jī)械液壓成形優(yōu)勢(shì)】
公司嚴(yán)格按照ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系和5S管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和內(nèi)部管理。建立有 “河南省流體壓力成形智能裝備工程技術(shù)研究中心”,核心團(tuán)隊(duì)由數(shù)10名博士、碩士和各高等院校金屬成形專家教授組成,專注于液壓成形核心技術(shù)和產(chǎn)品工藝研發(fā)。
公司與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開展長(zhǎng)期的產(chǎn)、學(xué)、研合作,并共同設(shè)立了“液壓成形技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范基地”,時(shí)刻跟蹤國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù),不斷提升“興迪源”液壓設(shè)備品牌價(jià)值。