BÀI TẬP CÁC MẠCH THỦY LỰC CỦA 5 HÃNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA _ BÀI TẬP CÁC MẠCH THỦY LỰC CỦA HÃNG HỌC KỲ 221/ NĂM HỌC 2022-2023 NHĨM: 04 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Ts TƠN THIỆN PHƯƠNG Tp Hồ Chí Minh - 2022 DANH SÁCH PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC NHĨM TUẦN CÁC MẠCH THUỶ LỰC CHÍNH TRONG CATALOGUE HÃNG YUKEN Nguồn: Yuken Kogyo Co., Ltd (Sales Department, Advertisement Section Hamamatsucho Seiwa Bldg., 4-8, Shiba-Daimon 1-Chome, Minato-ku, Tokyo 105-0012 JAPAN) Mạch không tải a Mạch trung tâm mở (hình 15.1a hình 15.1b) Hình 15.1 (a) cho thấy mạch dịng đầu từ máy bơm chuyển qua bể chứa với ống đệm van kết nối PT vị trí trung tâm Trong trường hợp van dẫn hướng hoạt động điện từ, thể Hình 15.1 (b), van chiều yêu cầu để trì áp suất dẫn tối thiểu van b Mạch có bơm bù áp (hình 15.2) Mạch làm giảm lượng lưu lượng đầu cách sử dụng bơm dịch chuyển có chức bù áp Áp suất hệ thống nâng lên đến mức cài đặt chế độ khơng tải c Mạch khơng tải với pump-relief (hình 15.3) Mạch hiển thị Hình 15.3 chứa số máy bơm áp suất thấp thể tích lớn số máy bơm áp suất cao thể tích nhỏ Mạch tăng hiệu suất cách sử dụng số số Trong trường hợp áp suất mạch thấp áp suất đặt van không tải, tốc độ dòng từ số số tập hợp cung cấp cho mạch Ngược lại, trường hợp áp suất mạch cao áp suất đặt van khơng tải, tốc độ dịng từ số van không tải chuyển qua bình chứa áp suất khơng tải Trong trường hợp này, áp suất mạch giữ mức định tốc độ dòng từ số Mạch cung cấp đặc tính tốc độ dòng chảy quan sát áp suất so với dịng chảy d Mạch với tích hợp (hình 15.4) Công tắc áp suất PS tương quan với van điện từ; áp suất mạch áp suất đặt công tắc áp suất PS, van điện từ tắt dịng đầu chuyển đến bình chứa, tích áp giữ cho áp suất mạch khơng đổi e Mạch với loại điều khiển hai áp suất (hình 15.5) Khi áp suất máy bơm thấp PL, góc xốy trở thành cực đại lưu lượng đầu đạt cực đại (tốc độ dòng chảy tới QH) Ngược lại, áp suất bơm cao PL gây góc xốy nhỏ lưu lượng đầu (QL) nhỏ Khi áp suất mạch áp suất máy bơm, góc xốy giảm xuống gần không, lưu lượng đầu giảm xuống đến mức phần rò rỉ bên Trong mạch này, công suất động điện giữ mức nhỏ Pressure Control Circuits (Mạch điều khiển áp suất) a Mạch hai áp suất với van giải nén van kiểm tra (Hình 15.6) Trong trình chuyển tiếp xi lanh (TẮT điện từ), mạch áp suất giữ áp suất 10MPa (1450 psi) Tuy nhiên, trình rút xi lanh trở lại (MỞ điện từ), áp suất mạch điều khiển mức áp suất 7MPa (1015 psi) van giải nén b Mạch giải nén ① (Hình 15.7) Xả phần lưu chất nén trình làm việc trở lại bể chứa tạo sóng xung kích Lưu chất nén trình làm việc phải giải phóng Trong hình 15.7, lưu chất nén trình làm việc nắp xi lanh giải phóng thơng qua van điều chỉnh lưu lượng Việc làm mạch áp suất giảm cách từ từ, ngăn chặn việc tạo sóng xung kích c Mạch giải nén ② (Hình 15.8) Sau hồn thành việc xả áp suất, mạch tự động nâng xi lanh tín hiệu điện từ cơng tắc áp suất Sau trình nén chất lỏng diễn nắp xi lanh, điện từ van giải nén BẬT Sau đó, lưu chất nén q trình làm việc đưa trở lại bể chứa thông qua van điều chỉnh lưu lượng Áp lực mạch giảm xuống chạm vào điểm định đặt cơng tắc Ghi chú: Sau đó, cơng tắc truyền tín hiệu ngồi chuyển van điện từ sang trạng thái BẬT để nâng xi lanh Theo trình tự này, chuyển động nâng lên hạ xuống diễn cách trơn tru CÁC MẠCH THỦY LỰC HÃNG KRRASS Mạch điều khiển xi lanh thủy lực tác động đơn Hình Mạch điều khiển xy lanh đơn Hình cho thấy việc điều khiển xi lanh hồi vị lò xo tác động đơn, sử dụng van điều khiển hướng lệch lò xo (DCV) ba chiều, hai vị trí, kích hoạt tay Ở chế độ bù áp lị xo, tồn dịng bơm đến bể chứa qua van giảm áp (PRV) Lò xo đầu truyền xi lanh rút lại piston dầu từ đầu trống thoát trở lại thùng Khi van kích hoạt tay vào vị trí nó, lưu lượng bơm mở rộng xi lanh Sau mở rộng hoàn tồn, lưu lượng bơm qua van xả Việc vơ hiệu hóa DCV cho phép hình trụ thu lại DCV chuyển sang chế độ bù lò xo 42 Mạch điều khiển xi lanh thủy lực tác động kép Hình Mạch điều khiển xy lanh đơi Sơ đồ mạch điều khiển xi lanh tác động kép trình bày hình Việc điều khiển xi lanh thủy lực tác động kép mô tả sau: Khi van 4/3 vị trí trung tính (thiết kế song song), xi lanh khóa thủy lực bơm tải trở lại bình chứa Khi van 4/3 tác động vào đường dẫn dòng chảy, xi lanh mở rộng so với tải dầu chảy từ cổng P qua cổng A Dầu đầu xi lanh chảy tự trở lại thùng qua van bốn chiều từ portB qua portT Khi van 4/3 kích hoạt vào cấu hình bao bên phải, xi lanh rút lại dầu chảy từ cổng P qua cổng B Dầu đầu trống đưa trở lại bể chứa qua đường dẫn dòng chảy từ cổng A đến cổng T Ở cuối hành trình, hệ thống khơng có nhu cầu dầu Do đó, dịng bơm qua van giảm áp mức áp suất cài đặt trừ van bốn chiều ngừng hoạt động 43 Mạch xi lanh phục hồi Hình Sơ đồ mạch tái sinh Hình mô tả mạch phục hồi sử dụng để tăng tốc độ kéo dài xi lanh tác động kép Các đường ống dẫn đến hai đầu xi lanh thủy lực kết nối song song cổng van 4/3 bị chặn cách cần vặn phích cắm ren vào lỗ mở cổng Trong hành trình rút, van 4/3 cấu hình thành đường bao bên phải Trong hành trình này, dòng bơm qua DCV vào đầu xi lanh Dầu từ đầu trống sau chảy trở lại bể chứa qua DCV Khi DCV dịch chuyển sang cấu hình bao bên trái nó, xi lanh mở rộng Hình Tốc độ kéo dài lớn tốc độ kéo dài xi lanh tác động kép thơng thường dịng chảy từ đầu truyền tái sinh với lưu lượng bơm để cung cấp tổng tốc độ dòng chảy 44 Mạch khơng tải Hình Mạch khơng tải Hình mô tả mạch thủy lực để không tải máy bơm sử dụng van không tải Khi xi lanh đạt đến cuối hành trình kéo dài nó, áp suất dầu tăng lên van chiều giữ dầu có áp suất cao Do dầu có áp suất cao đường dẫn van dỡ tải mở đẩy áp suất bơm lên bồn chứa Khi DCV dịch chuyển để rút lại xi lanh, chuyển động piston làm giảm áp suất đường dẫn van không tải Điều đặt lại van không tải xi lanh rút lại hoàn toàn Khi điều xảy ra, van không tải không tải máy bơm dầu áp suất cao Do đó, van không tải dỡ máy bơm cuối hành trình kéo dài thu hồi vị trí trung tâm lị xo DCV 45 Mạch bơm đơi Hình Mạch bơm đơi Hình cho thấy ứng dụng cho van không tải Là mạch sử dụng bơm cao áp, lưu lượng thấp kết hợp với bơm cao áp thấp Một ứng dụng điển hình máy dập lỗ kim loại xi lanh thủy lực phải mở rộng nhanh chóng khoảng cách lớn với yêu cầu áp suất thấp lưu lượng cao Điều xảy khơng tải Tuy nhiên, q trình đục lỗ chuyển động ngắn, yêu cầu áp suất cao, hành trình xi lanh nhỏ yêu cầu lưu lượng thấp Mạch Hình loại bỏ cần thiết phải có máy bơm cao áp, lưu lượng cao đắt tiền Khi hoạt động đột dập bắt đầu, áp suất tăng lên mở van dỡ tải để không tải máy bơm áp suất thấp Mục đích van giảm áp để bảo vệ máy bơm cao áp khỏi bị áp cuối hành trình xi lanh DCV chế độ tập trung vào lò xo Van chiều bảo vệ bơm áp suất thấp khỏi áp suất cao, xảy trình đục lỗ, đầu hành trình xi lanh DCV chế độ tập trung vào lò xo Bơm lưu lượng cao, thấp áp 4/3 DCV (hoạt động điện từ) CV2 CV1 Van xả áp Xi lanh Van giảm áp Bơm cao áp, lưu lượng thấp 46 Mạch trình tự Hình Mạch trình tự Xi lanh thủy lực vận hành cách sử dụng van Hình cho thấy hai van sử dụng để trình tự hoạt động hai xi lanh tác động kép Khi DCV kích hoạt chế độ bao bên phải nó, hình trụ uốn (B) thu lại hồn tồn sau hình trụ kẹp (A) rút lại Trình tự hoạt động xi lanh điều khiển van Mạch thủy lực sử dụng hoạt động sản xuất khoan Xi lanh A sử dụng làm xi lanh kẹp xi lanh B làm xi lanh khoan Xi lanh A mở rộng kẹp chi tiết gia công Khi hình trụ B mở rộng để dẫn động trục quay để khoan lỗ Xi lanh B rút trục khoan sau xi lanh A rút lại để nhả chi tiết gia công để tháo 47 Mạch đồng hóa xi lanh Hình Mạch đồng hóa Xi lanh song song Hình cho thấy mạch thủy lực hai xi lanh bố trí song song Khi hai xi lanh giống hệt nhau, tải trọng xi lanh giống hệt nhau, kéo dài thu lại đồng hóa Nếu tải khơng giống nhau, xi lanh có tải nhỏ mở rộng trước Như vậy, hai xi lanh không đồng Trên thực tế, hai xi lanh giống hệt nhau, khác biệt ma sát đóng gói (vịng đệm) Điều ngăn cản đồng hóa xi lanh cho mạch Xi lanh nối tiếp Trong suốt hành trình kéo dài xi lanh, chất lỏng từ máy bơm phân phối đến đầu trống xi lanh Khi xi lanh mở rộng, chất lỏng từ đầu phân phối đến đầu trống xi lanh gây kéo dài xi lanh Như xi lanh mở rộng, chất lỏng từ đầu truyền đến bể 48 Mạch điều khiển tốc độ xi lanh Việc điều khiển tốc độ mạch xi lanh thủy lực thực suốt hành trình kéo dài cách sử dụng van điều khiển lưu lượng (FCV) Điều thực mạch công tơ công tơ hình Tham khảo Hình (a) Khi DCV kích hoạt, dầu chảy qua FCV để mở rộng xi lanh Tốc độ kéo dài xi lanh phụ thuộc vào cài đặt FCV Khi DCV ngừng hoạt động, xi lanh rút lại dầu từ xi lanh qua van chiều Do đó, tốc độ rút lại xi lanh không kiểm sốt Hình (b) cho thấy mạch đồng hồ, DCV kích hoạt, dầu chảy qua đầu truyền để rút lại xi lanh Hình Mạch điều khiển tốc độ xi lanh 49 Mạch kiểm soát tốc độ động thủy lực Hình Mạch điều khiển tốc độ bơm Hình cho thấy mạch điều khiển tốc độ động thủy lực sử dụng FCV bù áp, hoạt động sau: Ở vị trí tập trung vào lị xo van bốn chiều song song, động bị chặn thủy lực Khi van tác động đến đường bao bên trái, động quay theo hướng Tốc độ thay đổi cách điều chỉnh bướm ga FCV Do đó, tốc độ thay đổi vơ hạn dầu thừa qua PRV Khi van ngừng hoạt động, động dừng đột ngột bị khóa Khi bao bên phải hoạt động, động quay theo hướng ngược lại PRV cung cấp khả bảo vệ tải nếu, ví dụ, động chịu tải mô-men xoắn mức 50 10 Mạch bảo vệ Các mạch bảo vệ mạch thiết kế để ngăn ngừa thương tích cho người vận hành làm hỏng thiết bị Nói chung, chúng ngăn hệ thống vơ tình rơi vào người vận hành ngăn hệ thống tải Trong phần tiếp theo, thảo luận hai mạch an toàn hỏng hóc: Một bảo vệ khỏi mở rộng xylanh vô ý mạch khác bảo vệ q tải an tồn khơng an tồn Bảo vệ khỏi mở rộng xi lanh Hình 10 Mạch bảo vệ xy lanh Hình 10 mơ tả mạch an tồn dự phịng thiết kế để ngăn xylanh vơ tình rơi xuống trường hợp đường dây thủy lực bị đứt người vơ tình vận hành tay ghi đè lên DCV điều khiển tay máy bơm không hoạt động Để hạ thấp xi lanh, áp suất hoa tiêu từ đầu trống pít tơng phải thí điểm mở van chiều phép dầu trở lại qua DCV bể chứa Điều xảy nút nhấn kích hoạt phép kích hoạt áp suất thí điểm DCV DCV kích hoạt trực tiếp tay máy bơm hoạt động DCV vận hành pilot cho phép dòng chảy tự theo hướng ngược lại rút vào xi lanh DCV trở chế độ bù 51 11 Bảo vệ q tải Hình 11 Mạch bảo vệ tải Hình 11 cho thấy hệ thống an tồn dự phịng cung cấp khả bảo vệ tải cho thành phần hệ thống DCV V1 điều khiển van ba chiều nút nhấn V2 Khi van tải V3 chế độ bù lị xo, xả đường dẫn van V1 Nếu xi lanh chịu lực cản mức trình kéo dài, van V4 dẫn động van q tải V3 Điều làm dịng hoa tiêu van V1 khiến trở chế độ bù lị xo Sau đó, người vận hành van nút nhấn V2 khơng có xảy trừ van tải V3 chuyển theo cách thủ cơng sang cấu hình cổng bị chặn Do đó, thành phần hệ thống bảo vệ chống lại áp suất cao tải xi lanh hành trình kéo dài 52 MẠCH THỦY LỰC THAM KHẢO TỪ HÃNG FLUID POWER JOURNAL Mạch phục hồi toàn thời gian với cổng B bị chặn Hình cho thấy mạch phục hồi toàn thời gian kéo dài rút lại xi lanh Tồn thời gian có nghĩa mạch ln chế độ hoạt động phục hồi Một mạch loại mở rộng rút lại xi lanh có tỷ lệ diện tích 2: với vận tốc lực theo hướng Mạch phục hồi bán thời gian bị bleed-off Mạch hình đạt độ mở rộng nhanh, lực thấp với kẹp toàn lực cách sử dụng lỗ đầu xi lanh Khi mở rộng, xi lanh phục hồi lực thấp tiếp xúc với phận làm việc Khi phần mở rộng dừng lại giây lát, van xả cho phép lượng nhỏ dịng chảy trở lại bình chứa, cho phép áp suất đầu xi lanh rơi xuống Điều cho phép áp suất đầy đủ tác động lên phía nắp piston xi lanh, phát triển tồn lực 53 Mạch phục hồi bán thời gian với van đối trọng Hình 3, phương tiện khác để tăng lực mở rộng xi lanh phục hồi lắp đặt van đối trọng đường thẳng đầu xi lanh cổng truyền động van điều khiển hướng, van chiều điều khiển từ phi cơng đến đóng hai cổng xi lanh Điều cho phép dòng chảy tự từ cổng đầu đến cổng nắp cuối Dịch chuyển van điều khiển hướng để mở rộng xi lanh hướng chất lỏng đến đầu nắp piston Dòng hồi lưu từ đầu xi lanh phục hồi qua van chiều để kết hợp với dòng bơm van đối trọng ngăn chất lỏng từ đầu xi lanh quay trở lại bể thông qua van điều khiển hướng Khi áp suất tải tăng cài đặt áp suất van đối trọng, gia tăng áp suất cảm nhận thơng qua đường thí điểm bên kết nối với đầu nắp xi lanh Van đối trọng sau mở ra, thơng cho 54 đầu xi lanh Khi áp suất tải tăng, van chiều ngồi, cho phép áp suất tiếp tục tăng đầu nắp xi lanh Do đó, mở rộng tồn lực phát triển sau áp suất tải tăng Khi van định hướng kích hoạt để rút xi lanh, van kiểm tra phi cơng vận hành đến đóng điều khiển đóng lại, ngăn chặn dòng chảy chất lỏng từ đầu đến đầu nắp xi lanh Điều cho phép rút lại xi lanh Mạch phục hồi với vị trí phục hồi giá trị điều khiển hướng Hình minh họa mạch cho phép lựa chọn tùy chọn phục hồi với vị trí thứ tư van điều khiển hướng bốn chiều Vị trí thứ tư kết nối hai đầu xi lanh với máy bơm chặn dòng chảy vào bể Đối với xi lanh 2: 1, điều cung cấp tùy chọn mở rộng nhanh lực xi lanh nửa tối đa mở rộng chậm với lực xi lanh tối 55 đa Vị trí tái sinh van điều khiển hướng trơng tương tự vị trí phao ngoại trừ hai cổng xi lanh kết nối với cổng áp suất với cổng bể 56 ... ống) Mạch điều khiển áp suất lưu lượng điển hình Hình 8: Mạch điều khiển áp suất lưu lượng điển hình 41 CÁC MẠCH THỦY LỰC HÃNG KRRASS Mạch điều khiển xi lanh thủy lực tác động đơn Hình Mạch điều... bảo vệ hệ thống khỏi tải 35 Mạch hở Hình 3: Mạch hở Với mạch hở, chất lỏng vận hành chảy từ bể chứa đến máy bơm thủy lực sau vận chuyển đến động thủy lực Từ động thủy lực, môi chất chảy không... (0,26 ～ 0 ,53 U.S.GPM)) 19 f Mạch lọc Off-Line (Hình 15. 20) Bằng cách sử dụng máy bơm động điện chuyên dụng cho lọc, mạch lọc chất gây ô nhiễm bơm thủy lực khơng bật Mạch có khả lọc tốt tất mạch lọc