Когато гледате булдозер, повдигащ острието си или видите фабричен робот да се движи с прецизност, има малък, но могъщ компонент, който прави всичко възможно: Контролен клапан за насочване.
Това ръководство ще ви преведе през всичко, което трябва да знаете за тези основни части, от това как работят до избора на подходящия за вашите нужди.
Какво е насочен контролен клапан?
Помислете за контролен клапан за насочване (DCV) като aКонтролер на движението за течности. Точно както светофарната светлина насочва автомобилите на кръстовище, DCV насочва хидравлично масло или сгъстен въздух през различни пътеки в машина. Тези клапани са „мозъкът“ на системите за захранване на течността, които казват на течността къде да отидат и кога.
Защо се наричат клапани "Bang-Bang"?
Много DCV работят като превключвател на светлината - те са напълно включени или напълно изключени. Няма позиция между позицията, поради което хората понякога ги наричат клапани "бретон". Когато превключват, те го правят бързо и напълно.
Как работи клапанът за контрол на посоката?
Основните части
Всеки DCV има тези основни компоненти:
Корпус на клапана:Това е като къщата, която държи всичко заедно. Вътре има канали, където течността може да тече.
Макара или поп:Това е движещата се част, която всъщност контролира потока. Помислете за това като плъзгаща се врата, която се отваря и затваря различни пътища.
Портове:Това са точките на свързване, където тръбите се прикрепят. Те обикновено са етикетирани:
- P= Налягане (където влиза течността)
- T= Резервоар (където течността се връща)
- A и b= Пристанища за задвижване (където течността отива да работи)
Задвижване:Това е, което движи макарата. Това може да е дръжка, която натискате, електрическа намотка или налягане на течността.
Как контролира потока
Когато задвижването движи макарата, той очертава различни дупки и канали вътре в тялото на клапана. Това създава нови пътища за преминаване на течност. Това е като пренареждане на парчета пъзел, за да създадете различни пътеки.
Видове контролни клапани на насоки
С как се движат (вътрешен дизайн)
Клапани на макарата
Те използват цилиндрично парче (макарата), което се плъзга напред -назад. Те са като плъзгащ се пъзел, където движенето на едно парче отваря някои пътеки и затваря други. Те са универсални, но позволяват малко малко изтичане.
Полови клапани
Те използват топка, конус или диск, който се повдига от седалка, за да позволи поток или натискане надолу, за да я спре. Помислете за корк в бутилка - когато я извадите, течността изтича. Тези клапани се запечатват много плътно с почти никакво изтичане.
Въртящи се клапани
Вместо да се плъзгат, те се въртят, за да подреждат различни пасажи. Те са като завъртане на ключ в ключалка, за да отворите различни врати.
От това как се оперират
Ръчни клапани
Работите с тях на ръка, като използвате лост, бутон или педал. Те са прости и надеждни, като ръчна трансмисия на автомобила.
Соленоидни клапани
Те работят електрически. Когато изпратите електрически сигнал, магнитна намотка движи клапана. Това е като да имате дистанционно управление за вашия клапан.
Пилотни клапани
Те използват налягане на течността за преместване на клапана. Те са полезни, когато се нуждаете от много сила, за да преместите голям клапан, като например да използвате волана в автомобил.
По брой позиции и пристанища
Системата за именуване може да изглежда объркваща в началото, но всъщност е просто:
- 2/2 клапан:2 порта, 2 позиции (като превключвател за включване/изключване)
- 3/2 клапан:3 порта, 2 позиции (често срещани за еднодействащи цилиндри)
- 4/2 клапан:4 порта, 2 позиции (стандарт за цилиндри с двойно действие)
- 4/3 клапан:4 порта, 3 позиции (включва неутрална средна позиция)
Централни позиции (за 3-позиционни клапани)
- Отворен център:Всички портове се свързват заедно - като отваряне на всички врати в къща
- Затворен център:Всички портове са блокирани - като затваряне на всички врати
- Център за тандем:Налягането се свързва с резервоара, но портовете на задвижването са блокирани
- Център за плаване:Портовете за задвижване се свързват с резервоара, но налягането е блокирано
Избор на правилния клапан: Основни спецификации
Оценка на потока (CV)
Това ви казва колко течност може да се справи клапанът. Измерва се като галони в минута (GPM) при спад на налягането 1 PSI. Помислете за това като за диаметъра на градински маркуч - по -големите числа означават повече капацитет на потока.
Оценка на налягането
Това е максималното налягане, с което клапанът може да се справи безопасно. Обикновено се маркира като PN (като PN350 за 350 бара) или в PSI. Не надвишавайте тази граница или клапанът може да се провали.
Време за реакция
За соленоидните клапани ето колко бързо могат да превключват позиции, обикновено измерени в милисекунди. По -бързите времена на реакция са по -добри за приложения, които се нуждаят от бързи движения.
Клас на изтичане
Това оценява колко добре уплътненията на клапана:
- Клас IV:Някакво изтичане (0,01% от номиналния поток)
- Клас V:Ниско изтичане
- Клас VI:Мехурчета (почти без изтичане)
От прости до умни: Видове контрол
Включени клапани (стандартни DCV)
Това са основните клапани "бретон", за които говорихме. Те са напълно отворени или напълно затворени. Те са идеални за прости задачи като затягане на част или разширяване на цилиндъра напълно.
Пропорционални клапани
Те са като димерни превключватели за поток на течност. Вместо само включване/изключване, те могат да бъдат частично отворени за контрол на дебита. Това ви дава гладък, променлив контрол на скоростта. Те са чудесни за приложения като работа с кран, където искате плавни движения.
Серво клапани
Това са прецизните инструменти на света на клапаните. Те осигуряват изключително точен контрол и могат да отговорят на обратната връзка, за да поддържат точни позиции или потоци. Те се използват в приложения от висок клас като симулатори на полети и машини с ЦПУ.
Приложения в реалния свят
Строително оборудване
- Багери:Използвайте множество 4/3 клапани, за да контролирате стрелата, ръката, кофата и въртенето. Пилотните пропорционални клапани дават главно управление на оператора.
- Булдозери:Използвайте DCV, за да контролирате ъгъла и височината на острието, както и системите за задвижване на пистата.
Производство
- CNC машини:Използвайте соленоидни DCV за затягане на инструмента и пропорционални клапани за прецизно позициониране.
- Сглобяващи линии:Пневматичните DCV оперират стихии, повдигачи и механизми за сортиране.
Земеделие
- Трактори:Мулти-шпионски клапанни блокове контролирани инструменти като плугове и косачки.
- Комбайди:DCV контролира височината на заглавката и скоростта на почистване на вентилатора.
Аерокосмическо пространство
- Средство за кацане на самолети:Серво -клапаните осигуряват прецизен, надежден контрол за удължаване и прибиране.
- Полетни контроли:Високопроизводителните серво клапани позволяват системи от Fly-By-Wire.
Преглед на пазара: Кой прави какво
Глобалният пазар на клапани за контролни клапани струва около 8-10 милиарда долара и нараства с 5-11% годишно. Ключовите играчи включват:
- Bosch Rexroth:Известен със здрави хидравлични клапани и интеграция на индустрията 4.0
- Паркър Ханифин:Предлага широки диапазони както за хидравлични, така и за пневматични приложения
- Eaton/Danfoss:Силни в мобилната хидравлика с Smart Valve Technologies
- SMC:Водещ производител на пневматични клапани с компактни дизайни с висок поток
- Тържество:Иновативни пневматични решения, включително Valve Islands и цифрови платформи
- MOOG:Серво-клапани с висока точност за взискателни приложения
Бъдещето: Smart Valves and Industry 4.0
Интелигентни функции
Съвременните клапани стават по-умни с вградени сензори, които наблюдават:
- Температура
- Брой цикли
- Обратна връзка за позицията
- Дебит
- Нива на замърсяване
Цифрова интеграция
Новите клапани могат да комуникират с помощта на протоколи като:
- Io-link
- Ethernet/IP
- Profibus
- Modbus
Това им позволява да изпращат диагностични данни до централни системи за управление, което позволява прогнозна поддръжка.
Прогнозна поддръжка
Вместо да чакат клапаните да се провалят, интелигентните системи могат да предскажат кога е необходима поддръжка въз основа на данни в реално време. Това намалява неочакваното време за престой и спестява пари.
Отстраняване на проблеми с често срещаните проблеми
Вентилът няма да задейства
Възможни причини:Няма електрически сигнал, изгоряла намотка, ниско пилотно налягане
Решения:Проверете напрежението, тестовото ръководство за отмяна, проверете пилотния въздух/захранване на масло
Бавно или резки движение
Възможни причини:Вътрешно изтичане, замърсена течност, грешен размер на клапана
Решения:Тествайте за изтичане, смяна на течността и филтри, проверете оразмеряването на клапана
Задвижване на задвижването
Възможни причини:Грешна централна позиция, износена макара, външно изтичане
Решения:Проверете конфигурацията на клапана, тествайте за вътрешно износване, проверете връзките
Външно изтичане
Възможни причини:Износени уплътнения, разхлабени болтове, напукано тяло
Решения:Сменете уплътненията, проверете въртящия момент, проверете за повреда
Шум или прегряване
Възможни причини:Кавитация, клапан твърде малък, налягане твърде високо
Решения:Проверете нивото на течността, проверете оразмеряването на клапана, регулирайте настройката на клапана за релеф
Най -добрите практики за поддръжка
Редовни проверки
- Проверете за външни течове
- Потърсете корозия или повреда
- Проверете всички връзки са тесни
- Тестово ръководство за отмяна
Поддръжка на течности
- Пробава течност редовно за замърсяване
- Променете филтрите по график
- Поддържайте температурата на системата под 140 ° F (60 ° C)
- Поддържайте правилните нива на течността
Превантивни действия
- Циклични клапани периодично, за да се предотврати залепването
- Поддържайте запасите от резервни части
- Влакови оператори при правилна употреба
- История на поддръжката на документи
Изготвяне на правилния избор
Когато избирате контролен клапан за насочване, помислете за тези фактори:
Необходима функция:Колко пристанища и позиции ви трябват?
Налягане и поток:Какви са вашите системни изисквания?
Тип течност:Хидравлично масло, въздух, вода или специални течности?
Метод за контрол:Ръководство, електрическа или пилотна работа?
Околна среда:Температура, прах, опасни зони?
Бюджет:Първоначална цена срещу дългосрочна надеждност
Заключение
Контролните клапани на посоката са неразбраните герои на съвременните машини. От багера на строителна площадка до робота на монтажна линия тези клапани правят възможно контролирано движение. С напредването на технологиите клапаните стават все по -умни и по -интегрирани с цифрови системи, но тяхната основна работа остава същата: контролиране на потока на течност за създаване на полезна работа.
Независимо дали проектирате нова система, отстраняване на неизправности в съществуваща или просто се опитвате да разберете как работят нещата, разбирането на контролните клапани на посоката отваря вратата за разбиране на системите за захранване на течността, които ни заобикалят всеки ден.
Ключът към успеха с DCV е съвпадащ с правилния тип клапан с вашите специфични нужди на приложението, поддържането им правилно и поддържане на ток с развиващите се технологии. С тази основа ще бъдете добре оборудвани, за да вземате информирани решения относно тези критични компоненти.
