油圧システム設計のタブー

July 02, 2024

毎日の油圧システム設計では、油圧回路の設計方法を導入するさまざまな本にアクセスできることがよくありますが、多くの本は単一の回路の設計方法と、いくつかの回路の組み合わせによって引き起こされる問題のほとんどを導入しています。実際には、結果として生じる特定のバルブ本体の選択は関与していません。この論文では、著者は頻繁に使用される逆ループとロックループを採用して、油圧システムの設計に注意を払うタブーを詳しく説明し、同僚と議論します。

1.整流ループ

反転回路は、当社が一般的に使用する基本的な回路の1つであり、さまざまな反転バルブを使用して、作業部品の反転動作を実現します。一般に、シンプルでまれで自動反転を必要としない油圧システムに手動逆バルブを使用することをお勧めします。移動速度が高く、ワークベンチの大きな慣性を持つ油圧システムの場合、電動方向バルブが使用されますが、電動方向バルブのパイプ分布は難しく、制御位置を変更するのが容易ではないため、国内生産量は少なくなります。現在、それはあまり一般的に使用されていません。高度の精度と滑らかさの反転の特定の要件を備えたシステムの場合、油圧制御バルブまたは電気油圧反転バルブを使用することをお勧めします。システムの流れが比較的小さく、反転中に大きな影響を与えるシステムの場合、電磁反転バルブを使用できます。

1.1整流ループの設計のための次のタブーがあります

シングルピストンロッド油圧シリンダーの2つのチャンバー間のオイルリターンの違いは無視できません。

ピストンが過剰に伸びて収縮した場合、オイルリターンの流量は異なります。ピストンが過剰に伸ばされているときのロッド空洞のないオイルリターンフローレートの比は、2つの空洞の面積の比に等しくなります。バルブを選択するための主要なパラメーターの1つとして、バルブを通る実際の流れが小さくなると判断された場合、バルブの仕様の選択が小さすぎるため、バルブの局所圧力損失が大きすぎて原因になります。オイル温度が高すぎるには、システムの動作に深刻な影響を与えます。

1.2スライドバルブの遷移関数を無視しないでください

スライドバルブの遷移関数状態は、遷移位置のスライドバルブのオイルパスの接続性を指し、スライドバルブの遷移関数はマスターです。スライドバルブの結果、システムの無限の瞬時圧の現象をもたらします。スライドバルブの中央値機能の場合、デザイナーは一般により注意を払っており、スライドバルブの遷移関数はあまり心配していないことが多いため、予期しない設計エラーが発生しやすくなります。

図1は、システムの瞬間的な油圧圧力が考慮されず、システムの使用後すぐにホースが破裂するため、企業のセルフメイドの3段階の圧力調節回路を示しています。

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システムの操作直後、通常の動作中、ホースが破裂します！問題が発生した後、最初にホースを確認し、ホースの品質に問題はありません。ループ内のリリーフバルブの調整圧力は正常です。

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パイプラインと各油圧バルブの包括的な分析を通じて、電磁バルブの遷移状態を図2に示します。油圧ポンプオイルアウトレットには脱落がなく、スイッチがホースに一度影響を与えるたびにシステムの圧力が上がります。油圧ホースは連続的に損傷します。

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この状況を考慮して、回路の油圧システムが改善されました。図3に示すように、システムはリリーフバルブ2を使用して瞬間的な圧力を排除し、2の液体制御ポートを通過して3段階の油圧制御を実現します。

1.3チェックバルブの開口圧の不適切な選択を避けてください

チェックバルブの開口圧は、内部スプリングの剛性に依存します。一般的に、流れ抵抗損失を減らすために、開口圧力チェックバルブが可能な限り使用する必要があります。一方、たとえば、電気油圧式方向バルブの必要な制御圧力を維持するために、チェックバルブが背圧バルブとして使用される場合、十分な背圧などを確保するために、高伴奏バルブを高くするチェックバルブ開口圧力を選択する必要があります。

1.4電磁方向バルブと電気油圧方向バルブの適用を無視しないでください

ソレノイドバルブのタイプ（DC、AC;ウェットタイプの構造、ドライタイプ）とバルブが決定されると、バルブの反転時間が決定されます。ただし、電気油圧方向バルブは、パイロットバルブとして電磁方向バルブを使用し、その反転時間はスロットルの開口によって調整できます。整流の滑らかさの高い要件については、調整可能な反転時間で電気油圧反転バルブを使用することが適切です。電磁逆バルブが誤って使用されている場合、反転プロセス中に強い油圧衝撃につながるのは簡単で、機器の振動と品質に影響を与えます。

2.ループをロックします

ロック回路の役割は、油圧アクチュエータが機能していない場合にオイルインレットとアウトレットチャネルを遮断し、確立された位置に正確に保持することです。ロックループの設計については、著者は、注意すべき事項は次のとおりであると考えています。

2.1油圧ロックが使用されている場合、反転バルブの中間機能に注意してください

油圧ロックは、ロック回路の設計でよく使用するコンポーネントであり、その構造はシンプルで信頼性が高く、ほとんどの回路に適用できますが、使用中のプロセスでは、ロック効果はしばしば発見されます。限られている理由のほとんどは、逆バルブの中央値関数の不適切な選択によるものです。ほとんどの油圧回路データでは、一致する方向バルブがタイプ0として選択されているため、油圧バルブが逆になると、システムの油圧圧力が解放されず、一般的な油圧制御チェックバルブ液体制御ポート開口圧力があります。 ISは約0.5MPaです。これは、油圧制御バルブを開いたまま簡単にし、ロック効果を実現できません。したがって、反転バルブの中間関数は0バルブではなく、hまたはyタイプである必要があります。そのため、中央の位置に切り替えたときに圧力を解放できるように、油圧制御チェックバルブが遮断され、達成されます。良いロック効果。

2.2油圧ロック上のさまざまな条件の干渉に注意してください

油圧ロックの油圧チェックバルブ制御圧力が制限されているため、使用中の油圧ラインには多くの制限があります。複数の回路があり、ラインが互いに接続されているため、メインスイッチとして反転バルブが共有される場合、1つの枝は他のブランチの油圧ロックを簡単に妨害し、ロック効果が低下します。別のケースは、システムがオイルリターンラインのクーラーやフィルターなどの他の機器を使用している場合、リターンパイプラインに一定の背圧をもたらすことになります。これは、油圧制御チェックバルブに大きな影響を与えるため、これでケース、反転バルブの中間関数（たとえhまたはyであっても）は、戻りパイプラインに直接接続できません。オイル回路は、タンクに直接排水するために調整する必要があります。

2.3液体制御チェックバルブの圧力緩和モードに注意を払ってください

不適切な選択油圧制御チェックバルブの出口に背圧がある場合、外部漏れタイプを選択し、他の場合に内部漏れタイプを選択できます。図4の機器リフティングデバイスの油圧システムは、設計が不適切であるため、漏れ型の油圧制御チェックバルブを使用し、内部漏れタイプを選択して、システムに強い振動とノイズを選択する必要があります。

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図4に示すシステムの液体制御チェックバルブは、内部ドレインタイプです。反転バルブが左の位置で動作すると、負荷は下向きに動きます。油圧回路図分析から、作業原則は正しいですが、実際の作業では、負荷が低下するたびにリズミカルなノイズが常にあり、振動は深刻です。理由は次のとおりです。荷重がFに移動すると、液体制御チェックバルブのポートは、スロットルバルブの作用により非常に高い圧力を生成し、液体制御チェックバルブのコントロールオイルポートはまだ元の調節圧力。

内部ドレインチェックバルブのAポート圧力の面積は、制御チャンバー制御圧力の面積とそれほど変わらないため、チェックバルブはAポート圧の作用の下で閉じ、次にポート圧力を閉じている必要があります。

ドロップしてチェックバルブが再び開きます。このプロセスの繰り返しは、リズミカルな振動とノイズをもたらします。

この問題の解決策は、次の側面から考慮することができます。コントロール油圧を上げます。スロットルバルブは、油圧制御チェックバルブに設定されています。排水型の油圧チェックバルブを選択します。

2.4ロックループでは漏れが許可されていないことに注意してください

油圧油の弾性率は非常に大きいため、少量の変化は大きな圧力変化をもたらします。ロック回路は、油圧シリンダーの2つの空洞に油圧油を密封することにより、油圧シリンダーを静止状態に保ちます。ただし、油圧制御チェックバルブとロック回路の油圧シリンダーの間に漏れがある可能性のある他の油圧成分がある場合、これらのコンポーネントのわずかな漏れが原因で、ロック障害が発生する可能性があります。正しいアプローチは、双方向の油圧制御チェックバルブと油圧シリンダーの間に他の油圧成分が設定されていないため、ロック回路の通常の動作を確保することです。

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2.5重力荷重が下向きに動いているときにオイルの線の圧力を低くしないように注意してください

図5Aに示すように、油圧システムには大きな重力荷重があり、これは、落下の過程での速い滴、不連続なジャンプ、停止、交互の負荷の振動などの異常な現象につながります。これは主に大きな負荷が原因で、走行中の速度が速いため、油圧ポンプのオイル供給が遅すぎるため、油圧シリンダーの上部チャンバーによって形成される体積を補完するため、短時間の負の圧力が生成されます。オイルインレット回路全体で、右のチェックバルブの制御圧力が低下し、チェックバルブが閉じられ、システムのオイルリターン回路が突然閉じられ、油圧シリンダーが突然停止します。油圧が上昇すると、右側のチェックバルブが開き、荷重が再び急速に低下します。

前のプロセスは繰り返し発生し、システムが下向きに振動します。この問題の解決策の1つは、図5Bに示すように、下降するオイル回路に一方向スロットルバルブを設置することです。さらに、反転バルブの中間関数は、Hタイプなどのアンロードタイプに変更することもでき、ロック効果の方が優れています。

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