Stacja pomp z silnikiem prądu stałego
Kategoria:Zasilacz hydrauliczny serii DC
Ta hydrauliczna stacja pomp składa się z szeregu pomp zębatych z bocznym wlotem i bocznym wylotem oraz 4,5 lub 5-calowych silników prądu stałego. J...
Zobacz szczegółyPo zwolnieniu uchwytu platforma podnośnika podniesie się w górę o około 30 mm. Tylna klapa Twojej ciężarówki zatrzaskuje się w momencie otwarcia zaworu. Regulujesz ten sam zawór iglicowy trzy razy dziennie, ponieważ prędkość cylindra stale się zmienia w miarę nagrzewania się oleju. Te trzy awarie wyglądają inaczej, ale wszystkie wskazują na ten sam brakujący element: a hydrauliczny regulator przepływu .
Hydrauliczny regulator przepływu to zawór, który ustawia natężenie przepływu w obwodzie i utrzymuje je na poziomie zbliżonym do tego ustawienia, nawet gdy zmienia się ciśnienie lub temperatura. Ponieważ przepływ decyduje o prędkości, sterownik jest kontrolerem prędkości maszyny: określa, jak szybko wysuwa się cylinder, jak szybko obraca się silnik hydrauliczny i jak delikatnie ląduje zawieszony ładunek. W tym przewodniku opisano działanie hydraulicznego regulatora przepływu, sposób jego działania, jaki typ pasuje do danego obwodu, sposób jego doboru i montażu oraz postępowanie w przypadku nieprawidłowego działania.
Hydrauliczny regulator przepływu reguluje objętość płynu przechodzącego przez linię w jednostce czasu, zwykle wyrażoną w litrach na minutę (L/min) lub galonach na minutę (gpm). W obwodzie pompy o stałej wydajności pompa zapewnia stały przepływ, a sterownik omija lub ogranicza część tego przepływu, tak aby do siłownika docierała tylko zamierzona ilość. W obwodzie proporcjonalnym liczniki regulatora przepływają w sposób ciągły zgodnie z elektrycznym sygnałem wejściowym.
Mówiąc prościej: regulator przepływu to regulator prędkości. Cylinder bierze swoją prędkość z przepływu, a nie z ciśnienia. Podwój przepływ, a ten sam cylinder porusza się dwa razy szybciej; zmniejsz przepływ o połowę, a czas ruchu podwoi się. Z tego powodu problemy związane z prędkością maszyny prawie zawsze rozwiązuje się po stronie przepływu w obwodzie.
Kontrola przepływu ma również znaczenie dla bezpieczeństwa i energii. Hydrauliczny regulator przepływu zapobiega uciekaniu obciążenia pionowego, zapobiega wzajemnemu ściganiu się dwóch cylindrów i ogranicza zapotrzebowanie pompy na jałowe części cyklu. W praktyce prawidłowo dobrany sterownik redukuje skoki ciśnienia, zmniejsza zużycie cylindra i uszczelek oraz ułatwia diagnostykę, ponieważ każde ramię siłownika ma powtarzalne ustawienie przepływu.
Jeśli układ obwodu jest nadal niejasny, przeczytaj zasada działania układu hydraulicznego przed dotknięciem kontrolera; Kiedy już zobaczysz, gdzie pompa, zbiornik i siłownik znajdują się w pętli, funkcja sterownika stanie się oczywista.
Kontroler przepływu można umieścić w trzech pozycjach w obwodzie, a każda pozycja zmienia charakterystykę ruchu:
Każdy hydrauliczny regulator przepływu opiera się na prostej zasadzie fizycznej: przepływ przez kryzę wzrasta wraz z powierzchnią otworu i pierwiastkiem kwadratowym różnicy ciśnień na nim. W przypadku zwykłego zaworu iglicowego oznacza to zmianę przepływu przy każdej zmianie obciążenia. Przy wyższym ciśnieniu obciążenia różnica ciśnień spada i przepływa mniej oleju; przy niższym ciśnieniu obciążenia przepływa więcej oleju i siłownik porusza się szybciej.
Hydrauliczny regulator przepływu z kompensacją ciśnienia rozwiązuje ten problem poprzez dodanie suwaka kompensacyjnego, który utrzymuje spadek ciśnienia na kryzie dozującej na prawie stałym poziomie. Kompensator mierzy ciśnienie po stronie wlotowej i wylotowej kryzy. Jeżeli ciśnienie wylotowe wzrasta, kompensator przesuwa się, otwierając ścieżkę obejściową lub lekko ją zamykając, utrzymując różnicę ciśnień na poziomie ustawionym przez sprężynę. Dlatego przepływ pozostaje bliski wybranej wartości, gdy zmienia się ciśnienie obciążenia.
Typowe dane katalogowe dla tej klasy komponentów wskazują, że dobry sterownik z kompensacją ciśnienia utrzymuje przepływ w granicach ±5 procent, gdy ciśnienie obciążenia waha się między 70 a 250 barów. Wersja z kompensacją temperatury wykorzystuje element termiczny do przesuwania krawędzi dozującej w miarę nagrzewania się oleju, utrzymując przepływ w zakresie około ±3 procent w zakresie temperatur oleju od 20°C do 60°C. Porównaj dane z arkuszem danych konkretnego zamawianego zaworu, ponieważ tolerancje różnią się w przypadku rozmiarów miniaturowych i przemysłowych.
Ta sama zasada obowiązuje niezależnie od tego, czy kontrolerem jest mały wkład w kolektorze jednostki napędowej, czy duży zawór liniowy w prasie. Zadanie fizyczne jest identyczne: przekształcenie wrażliwej na nacisk kryzy w odporną na ciśnienie krawędź dozującą.
Nie potrzebujesz każdego projektu w swoim zakładzie. Potrzebujesz takiego, który pasuje do Twojego schematu obciążenia i docelowej stabilności prędkości. Tabela na końcu tej sekcji porównuje je w skrócie.
Zawory iglicowe i kryzy stałe to najprostsze urządzenia. Są dokładne tylko wtedy, gdy ciśnienie obciążenia jest stabilne. Używaj ich do ręcznego przycinania prędkości na maszynie, której obciążenie jest prawie stałe, takiej jak stanowisko testowe lub mały przenośnik. Są najtańszą opcją i najłatwiejszą w utrzymaniu, ale nie są w stanie utrzymać prędkości przy zmianie obciążenia.
Koń pociągowy obwodów przemysłowych. Utrzymuje ustawienie przepływu w szerokim zakresie ciśnień, dzięki czemu prędkość cylindra pozostaje stabilna podczas cięcia, zaciskania lub podnoszenia maszyny. Jest to typ powszechnie integrowany w blokach portów i kolektorach agregatów hydraulicznych.
Hydrauliczny regulator przepływu z kompensacją temperatury dodaje element termiczny do skompensowanej konstrukcji w przypadku długich cykli i precyzyjnych posuwów, gdy temperatura oleju wzrasta podczas zmiany biegów. Element kompensacyjny reguluje efektywne otwarcie w miarę spadku lepkości, co zapewnia powtarzalność czasu cyklu od zimnego rozruchu do całkowicie nagrzanej maszyny.
Elektronicznie sterowany proporcjonalny regulator przepływu moduluje przepływ proporcjonalnie do otrzymywanego prądu lub napięcia wejściowego. W rzeczywistości jest to zmienna kryza z programowalnym otwarciem, co oznacza, że sterownik PLC może sterować zmianami prędkości w połowie cyklu: powolne podejście, szybki posuw, powolne cofanie, wszystko w jednym zaworze. Sterowniki proporcjonalne są stosowane w zaciskach i posuwach frezów obrabiarek, płytach tylnych z ruchem miękkiego zatrzymania oraz mobilnych platformach podnoszących, które wymagają zarządzania przyspieszeniem. Kosztują więcej i wymagają fazy dostrajania, ale eliminują potrzebę stosowania wielu stałych zaworów.
Elektrohydrauliczny proporcjonalny zawór sterujący przepływem dla jednostek napędowych Ten zawór proporcjonalny reguluje przepływ lub ciśnienie liniowo za pomocą sygnału elektrycznego, umożliwiając płynne zmiany prędkości w połowie cyklu, takie jak powolne podejście i szybki posuw. Pasuje do obrabiarek i platform podnoszących wymagających precyzyjnego, programowalnego sterowania. Zobacz produkt → Zawór priorytetowy utrzymuje ustawiony przepływ do portu priorytetowego (na przykład obwodu sterującego), a pozostałą część przesyła do obwodu wtórnego. Dzielnik przepływu dzieli pojedynczy sygnał wejściowy na dwa proporcjonalne przepływy, co pozwala na płynny postęp dwóch cylindrów nawet przy mimośrodowym obciążeniu. Obydwa są kontrolerami przepływu specjalnego przeznaczenia, które rozwiązują problemy synchronizacji i routingu sterowania.
Zawór zwalniający to sterowany krzywkowo lub mechanicznie regulator przepływu, który stopniowo zamyka się, gdy część maszyny zbliża się do końca skoku. Przycina przesunięcia na końcach i zapobiega efektowi młotka w szybkich maszynach.
| Wpisz | Stabilność prędkości a obciążenie | Stabilność prędkości w funkcji temperatury | Najlepsze wykorzystanie | Koszt względny |
|---|---|---|---|---|
| Stały otwór | Biedny | Biedny | Obwody o stałej prędkości i stałym obciążeniu | Najniższy |
| Zawór iglicowy/kulkowy | Biedny | Biedny | Ręczne dostrajanie prędkości, stałe obciążenie | Niski |
| Kompensacja ciśnienia | Dobry (±5%) | Umiarkowane | Platformy podnoszące, zasilanie maszyn, burty tylne | Średni |
| Kompensacja temperaturowa | Dobrze | Dobrze (±3%) | Precyzyjny posuw, długie cykle robocze | Wysoka |
| Proporcjonalne | Dobrze | Zależy od elektroniki | Programowalne cykle o zmiennej prędkości | Wysokaest |
| Zawór priorytetowy | Dobrze for priority port | Umiarkowane | Obwody sterujące, priorytety krytyczne dla bezpieczeństwa | Średni |
Pierwszym pytaniem w zapytaniu dotyczącym rozmiaru rzadko jest marka; to jest rozmiar. Przy porównywaniu hydraulicznych regulatorów przepływu jednostki napędowej znaczenie ma pięć liczb: znamionowy zakres przepływu, maksymalne ciśnienie, zakres lepkości, dokładność kompensacji oraz rozmiar przyłącza lub sposób montażu.
| Parametr | Typowy zasięg | Notatka dotycząca wyboru |
|---|---|---|
| Przepływ znamionowy | 0,5–80 l/min | Rozmiar 20–30% powyżej przepływu siłownika |
| Maksymalne ciśnienie | 210–250 barów | Sprawdź szczyty dynamiczne, nie tylko nominalne |
| Lepkość oleju | 15–68 cst | Zwykle ISO VG 32 / VG 46 |
| Kompensacja | ±5% ciśnienia; ±3% temperatury | Większa tolerancja dla posuwów precyzyjnych |
| Rozmiar portu | G1/4–G1 | Dopasuj rozmiar linii, unikaj ograniczeń |
| Montaż | Inline, kolektor, wkład | Wkład oszczędza miejsce w blokach zaworowych |
Praktyczna zasada: wybierz hydrauliczny regulator przepływu, którego przepływ znamionowy jest o 20 do 30 procent większy od maksymalnego przepływu wymaganego przez siłownik, a następnie sprawdź przy najniższym ciśnieniu zasilania dostarczanym przez pompę. Nie dobieraj regulatora przepływu na podstawie samego przepływu pompy. Sterownik zasila jedno odgałęzienie, a nie całą pompę, a zbyt duży zawór jest trudniejszy do precyzyjnej regulacji przy niskich ustawieniach przepływu.
Przykład praktyczny: platforma podnosząca musi się podnieść w ciągu 8 sekund i potrzebuje 1,6 l oleju na skok. Przepływ siłownika wynosi 1,6 / 8 × 60 = 12 l/min, zatem praktycznym punktem wyjścia jest sterownik o wydajności 15 l/min.
Wybór sprowadza się do siedmiu decyzji. Przejdź przez nie w odpowiedniej kolejności, a otrzymasz model pasujący do maszyny, a nie część, która po prostu odpowiada cenie.
Najczęstszym błędem zakupowym jest przewymiarowanie regulatora przepływu na podstawie przepływu pompy zamiast przepływu siłownika. Hydrauliczny regulator przepływu może być za duży: przy małych otworach krawędź dozująca staje się nadwrażliwa i powtarzalne ustawienie prędkości jest prawie niemożliwe.
Nowy hydrauliczny regulator przepływu zwykle działa już przy pierwszym teście, jeśli obwód jest czysty i ustawienie jest wykonane we właściwym kierunku. Poniższe etapy uruchomienia pozwalają uniknąć typowych awarii.
Większość usterek sterownika przepływu hydraulicznego wynika raczej z zanieczyszczenia, nieprawidłowego zastosowania lub nieprawidłowej regulacji niż zepsutego zaworu. W poniższej tabeli wymieniono objawy i najszybszą drogę do rozwiązania.
| Objaw | Prawdopodobna przyczyna | Akcja |
|---|---|---|
| Prędkość spada wraz ze wzrostem obciążenia | Konstrukcja bez kompensacji lub zużyta szpula kompensatora | Przełącz na typ kompensowany; sprawdź i wymień szpulę |
| Prędkość wzrasta po rozgrzewce | Lepkość oleju drop with temperature | Użyj typu z kompensacją temperatury |
| Przepływ całkowicie zatrzymuje się | Zablokowana szpula lub zablokowany otwór | Rozebrać, oczyścić, sprawdzić stopień zabrudzenia |
| Nieregularna prędkość lub polowanie | Oscylacje kompensatora, słaba sprężyna, powietrze w oleju | Odpowietrz, sprawdź sprężynę, zwiększ tłumienie obciążenia |
| Gwizdanie lub piszczenie | Kawitacja lub niewymiarowe porty | Zwiększ rozmiar przewodu, sprawdź filtr ssący |
W kompaktowych jednostkach napędowych hydrauliczny regulator przepływu rzadko jest oddzielnym elementem wbudowanym zawieszonym na wężu. Zwykle jest to regulator montowany na naboju lub kolektorze, umieszczony w tym samym aluminiowym bloku, co zawór nadmiarowy, zawór zwrotny i zawór kierunkowy. Dzięki takiej konfiguracji urządzenie jest kompaktowe, a otwory wewnętrzne krótkie, co ogranicza ryzyko wycieków i straty ciśnienia.
Trzy typowe przykłady ilustrują tę kombinację. Platforma podnosząca wykorzystuje sterowanie przepływem z kompensacją ciśnienia w nodze opuszczającej, dzięki czemu platforma nie przyspiesza podczas opadania. Hydrauliczny zespół tylnej burty wykorzystuje sterowanie odpływem między cylindrem a zbiornikiem, dzięki czemu załadowana klapa tylna nie może opaść. Zespół mocujący obrabiarki wykorzystuje proporcjonalną kontrolę przepływu w celu przełączania pomiędzy szybkim zbliżaniem się a mocnym mocowaniem tego samego cylindra.
Zamawiając zespół napędowy, należy określić funkcję kontroli przepływu jednocześnie z pompą i silnikiem, ponieważ grupa zaworów, przewód powrotny zbiornika i regulator przepływu hydraulicznego muszą być dopasowane w jednym pakiecie. W przypadku ruchu ze stałą prędkością i zmiennym obciążeniem ekonomicznym wyborem jest kompaktowy zawór regulacyjny.
Zawór regulacyjny jednostki napędowej do zastosowań ze stałą prędkością Kompaktowy zawór regulacyjny reguluje przepływ, ciśnienie lub temperaturę z dokładną reakcją, co czyni go ekonomicznym wyborem w przypadku ruchu ze stałą prędkością przy różnych obciążeniach. Dostępne w wersjach pneumatycznych i elektrycznych do systemów przemysłowych. Zobacz produkt → W przypadku zmiennej prędkości podczas cyklu, trasa proporcjonalna zapewnia największą elastyczność. Wydajność urządzenia również ma znaczenie: na przykład zasilacze prądu stałego zwykle integrują sterowanie przepływem w zakresie od 5 do 25 l/min, podczas gdy jednostki prądu przemiennego oferują przepływ do 80 l/min i więcej. Zespół napędowy platformy podnoszącej dobrze ilustruje, jak cały zestaw, obejmujący pompę, silnik, zbiornik i kolektor sterujący przepływem, został zaprojektowany w oparciu o jedno przejrzyste wymaganie dotyczące prędkości. Jeśli jesteś w trakcie projektu wymiany, producent może również przebudować kolektor, aby pasował do istniejących portów.
Zasilacz hydraulicznej platformy podnoszącej z kompensacją ciśnienia Ten zintegrowany zespół napędowy składa się z pompy zębatej, silnika prądu przemiennego, centralnego bloku zaworów, zaworu nabojowego i zbiornika z zaworem kompensacji ciśnienia zapewniającym równomierne opadanie pod obciążeniem. Moc silnika, napięcie i materiał zbiornika można dostosować. Zobacz produkt → Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd. samodzielnie projektuje te grupy zaworów dla swoich jednostek napędowych prądu przemiennego, stałego i zanurzonych w oleju. Ponieważ wybór sterownika i owiercenie kolektora są realizowane łącznie, a nie fragmentarycznie, klient otrzymuje dopasowany zespół: regulator przepływu, zawór nadmiarowy, zbiornik, pompę i silnik o wymiarach dostosowanych do tego samego cyklu pracy.
Hydrauliczny regulator przepływu reguluje przepływ, który ustala prędkość siłownika. Zawór nadmiarowy ogranicza maksymalne ciśnienie w celu ochrony pompy i podzespołów. Są one komplementarne: zawór nadmiarowy chroni obwód, a regulator przepływu określa prędkość pracy. Wiele kolektorów jednostek napędowych zawiera oba elementy w tym samym bloku.
Tylko na maszynie, której obciążenie jest stałe. Zawór iglicowy to regulowana kryza bez kompensacji: gdy zmienia się ciśnienie obciążenia, zmienia się przepływ przez niego i zmienia się prędkość siłownika. Jeśli ładunek pozostaje płaski, zawór iglicowy jest niedrogim trymerem prędkości; jeśli tak nie jest, wybierz typ kompensowany.
Użyj licznika dla cylindra pionowego, który podtrzymuje obciążenie. Sterownik na linii powrotnej wytwarza przeciwciśnienie, które podtrzymuje ładunek i zapobiega swobodnemu spadaniu. Dozowanie na cylindrze pionowym stwarza ryzyko, że obciążenie przekroczy przepływ pompy, co prowadzi do kawitacji i niekontrolowanej prędkości.
Lepkość spada wraz ze wzrostem temperatury oleju, a stała kryza umożliwia przepływ większej ilości oleju przy niższej lepkości. Dlatego prędkość wzrasta przez cały poranek, aż maszyna osiągnie równowagę termiczną. Hydrauliczny regulator przepływu z kompensacją temperatury usuwa większość tego dryftu, przesuwając element termiczny w celu zamknięcia krawędzi dozującej w miarę wzrostu temperatury.
Oblicz przepływ siłownika: objętość cylindra w litrach podzielona przez wymagany czas skoku w sekundach, pomnożona przez 60, daje l/min. Dodaj margines od 20 do 30 procent, a następnie wybierz typ z kompensacją ciśnienia. W przypadku platformy wymagającej przepływu 12 l/min praktycznym punktem wyjścia jest sterownik o wydajności 15 l/min.
Każdy etap dozowania powoduje stratę ciśnienia, dlatego regulatory przepływu są mniej wydajne niż pompy o zmiennym wydatku pracujące w sposób ciągły przy dużym przepływie. W przypadku cykli przerywanych, czyli większości pracy jednostki napędowej, regulator przepływu jest prostszy, bardziej kompaktowy i łatwiejszy w serwisowaniu. W regulatorze obejściowym niewykorzystany przepływ powraca do zbiornika pod niskim ciśnieniem, co pozwala utrzymać skromne straty energii.
Tak, jeśli pompa ma dostępny przepływ i ciśnienie, a kolektor ma przyłącze dla elementu proporcjonalnego. Potrzebny jest także odpowiedni sterownik wzmacniacza oraz sygnał sterujący ze sterownika PLC lub potencjometru. Inżynier hydrauliczny powinien sprawdzić charakterystykę częstotliwościową pod kątem czasu cyklu, ponieważ zawór proporcjonalny należy wyregulować, a nie tylko przykręcić.
Zasilacze prądu stałego do burt tylnych, wózków paletowych i mobilnych platform podnoszących zwykle integrują hydrauliczne regulatory przepływu w zakresie od 5 do 25 l/min. Grupa zaworów jest na tyle zwarta, że można ją zamontować bezpośrednio na zespole silnik-pompa, pozostawiając jednocześnie miejsce na zawór nadmiarowy i zawór zwrotny.
Hydrauliczny regulator przepływu nie musi być najdroższym elementem jednostki napędowej, aby chronić najważniejszą właściwość maszyny: przewidywalny ruch. Droga wyboru jest za każdym razem taka sama – najpierw prędkość siłownika, następnie rodzaj obciążenia, po trzecie poziom kompensacji, na końcu katalog.
Wybierając nową jednostkę lub wymieniając zużyty sterownik, zacznij od tych trzech decyzji i tabel danych w tym przewodniku. Jeśli nadal potrzebujesz pomocy przy doborze, firma Ningbo Panic Hydraulic Technology Co., Ltd. projektuje swoje jednostki napędowe prądu przemiennego, stałego i zanurzonego w oleju z własnymi grupami zaworów, dzięki czemu regulator przepływu, zawór nadmiarowy, zbiornik i pompa są zaprojektowane jako jeden dopasowany zespół.