3.3 CÁC VAN ĐIỀU KHIỂN HƯỚNG
3.3.3 Van điều hướng kiểu ống chỉ
Phần lớn van điều hướng rơi vào loại này. Cấu trúc bao gồm 1 thân van với một ống chỉ. Giảm đoạn trong cổng kết nối ổng chỉ và đi qua trong thân van như ống chỉ di chuyển theo trục.
Hình 3.54 biểu diễn cho thấy đường đi qua trong van 5 cổng được kết nối khi ống chỉ đi qua cổng ngoài cùng. Van nhiều cổng thường được thiết kế:
P Cung ứng cho cổng áp suất (1)
T Cổng trở lại hoặc cổng chứa hoặc các cổng (3) và (5). Có thể đánh dấu T1 và T2 A, B Xi lanh hoặc cổng cung cấp (2) và (4)
Hình 3.54 Đường đi qua của van 5 cổng; điểm kết nối cổng ngoài cùng. (a) Ống chỉ
di chuyển phía bên tay trái: P(1) tới A(2), B(2) tới T(5). (b) ống chỉ bên hướng bên tay phải: P(1) tới B(4), A(2) tới T(3).
Chấn số kết hợp trong danh sách là cổng định dạng số CETOP. Với ống chỉ trong cổng ngoài cùng bên phải, những kết nối từ P đến B và từ A đến T1. Khi ống chỉ di chuyển qua vào trong cổng P bên phải nối tới A, và B tới T2.
Trong phần lớn van điều hướng 2 cổng chứa T1 và T2 thường không kết nối với thân van và đĩa nền để cung cấp cho van 4 cổng với phần lớn là cổng chứa T.
Khối kết hợp được chế tạo với dung sai rất nhỏ và bề mặt nhẵn. Khớp bảo vệ trên phần đóng trong phần lắp giữa phần cố định ( kích thước ngồi ống chỉ) và van khoan. Khớp nối đàn hồi và ‘O’ – báo hiệu không thể dùng cho mục đích này bởi vì áp lực dịng chảy cao và áp suất tương ứng. Thỉnh thoảng ống chỉ được chọn vừa để đưa chính xác với yêu cầu khử. Một lượng rò rỉ thực qua ống chỉ là cần thiết cho bơi trơn để giảm ma sát.
Q trình vận hành có thể được dùng với nhiều phương tiện : cánh tay địn, hành trình cơ, cam, điện từ, áp lực kép hoặc áp suất khí nén. Vài phần trong số đó được dùng cho nhiều chi tiết sau này.
Phần đoạn qua 4 cổng, điện tử kép vận hành dạng van ống chỉ được truyền đi qua áp lực pin. Khi điện từ mất điện ống chỉ quay về lại vị trí ban đầu bởi lị xo trung tâm.
Hình 3.55 Van ống chỉ vận hành điện từ kép 4 cổng.
Quá trình chuyển đổi con trượt
Có thể thấy trong hình 3.54 ở trong van 2 cổng thường kết nối được làm bằng ống chỉ là P tới A, B tới T trong 1 cổng và T tới B, A tới T trong cổng khác. Tuy nhiên trong quá trình chuyển tiếp giữa cổng ‘tramline’ và ‘crossover’ và q trình chuyển tiếp này có thể bao gồm trong kí hiệu đường nét đứt.
Một van 3 cổng được dựa trên những van khác nhưng cổng của nó được chọn ở giữa quá trình như cổng phân chia. Ống chỉ trong van được minh họa ở hình 3.55 ở trung tâm bởi lị xo và khi trong cổng giữa sẽ khơng có kết nối giữa các cổng.
Hình 3.56 Trạng thái chuyển tiếp công tắc ống chỉ từ trung tâm tới điểm
kết thúc. (a) Cổng áp suất đang mở. (b) Cổng bình chứa đang mở.
Điều này được hiểu là một khóa giữa và 2 ống chỉ như kí hiệu ở hình 3.56. Chuyển đổi từ đóng giữa là điều kiện kết thúc ống chỉ đi qua trạng thái chuyển tiếp để bảo vệ đường chảy được mở đầu tiên phía trên.
Cổng áp suất đang mở ( hình 3.56a)
Cổng P được kết nối tới cổng hỗ trợ thích hợp trước khi các cổng hỗ trợ khác mở tối bình chứa.
Cổng chứa đang mở ( hình 3.6b)
Một cổng hỗ trợ được mở tới bình chứa trước khi cổng áp suất và các cổng hỗ trợ khác mở được ngắt kết nối.
Những biến thể này cực kì quan trọng với hiệu suất mạch.
Lựa chọn ở điều kiện trung tâm
Một loạt những điều kiện trung tâm có sẵn và chúng được chọn bởi vì tính chuyển đổi hoặc để phù hợp với ứng dụng cụ thể. Một phần trong số đó ta thường gặp ở hình 3.57.
Các ống chỉ khía và cạnh được dùng để làm trơn tru hoạt động chuyển đổi, giảm áp lực shocks tại các điểm chuyển và cho khả năng giảm sức ép.
Một số van 2 cổng dùng điều kiện trung tâm nâng cao chỉ một điều kiện kết thúc và lặp lại chúng là q trình trung gian.
Cho mỗi kích thước của van là một kiểu kết hợp số lượng ống chỉ và cổng trong khả năng. Số lượng rơi vào khoảng 40 tới 60 cái với không chỉ van hai và ba cổng dùng khoảng 14 ống chỉ khác nhau nhưng những ống chỉ của van 2 cổng có thể bù lại cho một phần điều kiện kết thúc cụ thể. Bao gồm phiên bản 2 và 3 cổng.
Nếu một van 3 cổng được yêu cầu, điều này có thể thực hiện bởi ổ một cổng trong van 4 cổng. Tuy nhiên, trong những thiết kế bình chứa cổng T được giới hạn áp suất thấp hơn những cổng khác trong van. Cần lưu ý cẩn thận khơng khóa cổng bình chứa nếu hệ thống áp suất tăng lên vượt quá mức của bình chứa.
Áp suất chảy xuống qua van bảo vệ trong lưu lượng dòng chảy, kiểu ống chỉ, đường chảy, độ nhớt và nhiệt độ của lưu chất. Hình 3.58 biểu diễn cho một kích thước của van, hoạt đổng điển hình mang áp suất rơi xuyên qua những đường chảy với kiểu ống chỉ được minh họa ở hình 5.57 và với độ nhớt lưu chất v=36 cSt.
Đường cong hoạt động được đo tại điểm có độ nhớt và nhiệt độ đặc biệt và khi dùng dưới mạch khác hình dáng phải được điều chỉnh và theo tiêu chuẩn. Dưới phần lớn điều kiện áp suất rơi xuống sẽ thay đổi trực tiếp bằng độ nhớt. Dịng chảy có thể hiệu quả bởi ủ, bên cạnh đó dữ liệu cũng bị phụ thuộc trên đường sạch lưu chất và giá trị lớn nhất sẽ không thực hiện nếu không phải áp suất cao của bộ phận khử được sử dụng. Thông số cũng tham khảo từ sự vận hành thông thường như cho van 4 cổng nơi dòng chảy đồng thời từ P đến A và B đến T. Khi dùng van 3 cổng với cổng A và B đã khóa, dịng chảy chỉ trong một hướng duy nhất. Trong trường hợp này, việc biểu diễn bị ảnh hưởng bởi áp lực dịng chảy của van và kết quả tối ưu có thể khơng thực hiện được.
Áp suất rơi vào 2 đường qua một van nên được phân tích. Khi vận hành một xi lanh vận hành kép sẽ có một áp suất rơi từ P tới A trong lưu chất sẽ bổ sung thêm một áp suất rơi từ B đến T trong dầu hồi chuyển từ thiết bị truyền động bởi áp suất trả ngược. Chúng sẽ giảm cả áp lực hiệu quả của thiết bị truyền động. Nó nên được tích tụ khi xi lanh thu về,
Ống tham khảo
Điều kiện trung tâm
a. b. c. d. e. f. g.
Loại ống a b c d e f g Hình 3.58
mật độ dầu hồi chuyển có thể tăng lên cao hơn so với đầu vào của nó để tạo ra vùng chênh lệch trong pít tơng. Bản thân của áp suất giảm phải được phân tích trong tính tốn.
Khi chọn một van, sức chịu trong việc biểu diễn đường cong bậc phụ thuộc vào khi chế tạo được thiết kế để biểu diễn van trong lúc rơi xuống tốt nhất và sẽ đạt được dưới điều kiện lí tưởng. Tóm lại, chúng tham chiếu đặc biết cho chính van đó và có thể khơng mang sự phân tích trong áp suất rơi trong van đĩa phụ hoặc gắn khóa.
Hình dạng ống
Các ống van thường có chế tạo cồng kềnh trong diện tích cho khung sức ép thủy tĩnh và ngăn thủy lực khóa lại trong ống. Điều này có thể xảy ra khi ống với vùng dự tính vừa khớp.
Chúng thường xuyên khử tới mức thấp cho chuyển pha nhiệt độ trong van và đảm bảo di chuyển tự do của ống. Mặc dù việc khử này chỉ theo theo tứ tự tăng từ 5 tới 15.10−6 m
sự khác biệt trong áp suất giữa các cổng và ống khử. Hiệu quả của việc khử được dùng rộng rãi cho khử radial giữa các ống và lá phủ nhưng nó cũng đảm bảo chiều dài của lỗ, i.e số lượng được quyết định bởi vùng ống chồng qua chỗ cửa trong màn chắn. Lượng rò rỉ sẽ tăng lên khi ống lắp vào và là một dấu hiệu của điều kiện van. Lọc tốt sẽ giảm sự mòn và ngăn sự khử tăng lên của van khử.
Khía có thể bị cắt đi trong vùng để từ từ chuyển pha trong dòng chảy tương tự như lúc van khi chuyển tiếp. Một vài ống cuốn vùng để đóng đường chảy tương đương từ từ; ví dụ điển hình này là van giảm tốc.
Ống trong van áp suất cao có thể được chọn để kết hợp hoặc bắt cặp với thân van và không nên chuyển đổi nhau. Trên hệ thống áp suất giữa, một vài chế tạo với tính năng cơng nghệ hiện đại và đảm bảo chất lượng có thể cung cấp cho tiết diện ống. Cận thận hết mức khi quan sát nếu một ống bị dịch chuyển để đảm bảo nó thay thế đúng chỗ, mặt khác chức năng của van có thể thay đổi mạnh.
Vận hành van
Một lượng lớn phương pháp vận hành van điều hướng và một vài kí hiệu và ý nghĩa được ghi trong bảng 3.59. Một lượng lớn sự kết hợp. Vận hành áp lực lưu chất thường là áp suất được sử dụng nhưng một vài ứng dụng sử dụng áp suất tách rời, i.e áp suất thường dùng cho điểm cuối của ống và dịch chuyển được hoàn thành bởi chuyển dịch và giảm áp tại điểm kết thúc.
Hình 3.59 Một số kí hiệu cho hệ thống van điều khiển có theo hướng
Trong thực tế lực cần thiết để đẩy lõi van với những điều kiện vận hành bị ảnh hưởng bởi lực đẩy của lưu chất, lực gia tốc lưu chất, hình dạng của lõi và cổng chặn. Thông thường lực thu được sẽ cộng hưởng và những trường hợp khác sẽ đối lập với sự chuyển động.
Vị trí của lõi van được điều khiển bởi:
(a)Những lò xo được sắp xếp để đẩy lõi van về bất kì vị trí nào khi ngoại lực được loại bỏ.
(b)Chốt chặn cơ học nơi nén những quả bi lị xo hoặc cố định lõi van trong nó được chọn vị trí khi ngoại lực được loại bỏ.
(c)Chốt chặn thủy lực khóa lõi van lại ở những vị trí cần thiết bởi áp suất đẩy thủy
lực tới điểm kết thúc lõi thích hợp.
HỆ THỐNG ĐIỆN TỪ
Khi cuộn dây được cấp năng lượng, phần ứng được kéo vào cuộn dây bằng điện từ. Phần ứng di chuyển vào thanh đẩy và đầu lõi, chuyển đổi đường dịng chảy khắp van (Hình 3.60). Cuộn dây có thể là AC hoặc DC, lỗ bít khí hoặc ngâm trong dầu (Thông thường gọi là ‘pin ướt’).
Mạch điện từ cho động cơ điện AC cấu tạo đơn giản hơn do đó rẻ hơn động cơ điện DC. Tuy nhiện, điều kiện an toàn phải được đảm bảo rằng 2 dịng AC đối nghịch nhau khơng thể trao đổi năng lượng tại cùng một thời điểm.
Trong mạch AC khi cuộn dây được cấp năng lượng, chúng phải chịu dòng năng lượng lớn và giảm nhanh khi phần ứng được đẩy vào cuộn dây. Điện thế cần thiết để giữ nó truyền năng lượng (điện thế duy trì) chỉ khoảng 1/7 của điện thế cấp vào. Dòng điện từ được thiết kế để chịu được điện thế duy trì vĩnh viễn nhưng điện thế cấp vào chỉ có thể được áp dụng cho một thời gian ngắn. Do đó, nếu bất kì sự ngăn cản dịng điện từ AC đẩy hoàn toàn về nguồn sẽ gây cháy cuộn dây. Trong mạch DC điện thế của dòng điện từ hoạt động tương đương hằng số và cuộn dây được thiết kế để chịu vơ hạn.
CÁC LOẠI ĐIỆN TỪ
Lỗ bít khí điện từ AC có các tính chất sau đây:
Thời gian chuyển đổi ngắn (30 ms). Điều khiển dòng điện đơn giản.
Điện thế cấp vào cao (Gấp 7 – 10 lần điện thế duy trì). Chúng có thể chịu được điện thế cấp vào trong khoảng thời gian ngắn.
Tần số dao động tối đa khoảng 7000 mỗi giờ.
Lỗ bít khí điện từ AC có các tính chất sau đây:
Thời gian chuyển đổi xấp xỉ 60 ms. Chuyển đổi mượt mà.
Quá trình dừng phần ứng trong 1 vị trí trung gian sẽ khơng gây ảnh hưởng đến cuộn dây.
Dòng điện ngâm trong dầu hoặc ‘pin ướt’ có phần ứng được bọc bên trong khối
khơng từ tính mà khơng được niêm phong từ cổng áp suất thấp của van. Do đó, phần ứng được ngâm trong lưu chất. Cuộn dây trong thực tế được liên kết với phần bên ngoài của khối. Nhiều nhà máy sản xuất lựa chọn phương án của giải thích này.
‘Pin ướt điện từ AC’ có những tính chất tương đồng với lỗ bít khí điện từ AC cùng
với những ưu điểm của bản thân nó tới ngâm trong dầu của phần ứng: Ăn mịn ít.
Tản nhiệt tốt hơn.
Phần cuối của phần ứng có đệm.
Dịng DC có thể được vận chuyển bằng 1 cầu chỉnh lưu tích hợp vì thế mà có thể kết nối định hưởng với 1 dịng AC.
Chuyển đổi mềm
Sự thay đổi theo thời gian của hệ thống van điều khiển có hướng dịng điện DC được điều khiển bằng van tiết lưu trong 1 liên kết giữa phần cuối của lõi van như hình 3.61.
Chất lỏng từ khoang ở một đầu của ống được 'đo' bởi bộ hạn chế khi chuyển đến buồng tương ứng ở đầu đối diện của ống chỉ Tôi một số thiết kế kết nối giữa hai buồng cuối thơng qua một vịi và khoan xun qua trung tâm của ống chỉ. Các chỉ số neon thường là một tùy chọn bổ sung trên van điện từ; những điều này sẽ cho thấy nguồn cung cấp điện được áp dụng cho điện từ nhưng không phải là điện từ đã cung cấp năng lượng cho các Van với các thiết bị phát hiện vị trí đầu ống chỉ có sẵn để sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt khi biết rằng van đã chuyển đổi (e g. mine thiết bị Windin và thang máy). Một số van tỷ lệ (xem Chương 8 có các thiết bị xác định vị trí bộ đệm thực tế. Hướng
dẫn sử dụng quá mức có thể được trang bị cho van điện từ; những tiện ích này quá hữu ích khi thiết lập hệ thống và sử dụng trong trường hợp khẩn cấp.
Van điều hướng áp suất hoạt động
Để vận hành một van thủy lực cần có một van (hoặc van) khác để điều khiển dòng chảy di chuyển ống chỉ (xem Hình 3. 62) Trong trường hợp này, ống phụ thuộc có thể được coi là xy lanh không cần tác động kép nhỏ Van chủ sẽ dẫn dòng chảy đến một đầu của ống van phụ trong khi đồng thời giải phóng nó khỏi đầu kia.