Правильный выбор размера клапана важен как для оптимизации затрат, так и для обеспечения безопасной, точной и надежной работы.

Первое, на что следует обратить внимание, это общий размер клапана — как с точки зрения физических размеров, так и с точки зрения внутреннего размера и скорости потока (CV).

Выбор клапана, который не соответствует требуемому пространству, может привести к дополнительным затратам.Выбор клапана, который не обеспечивает идеальной скорости потока, может привести как минимум к неточному регулированию потока, а в худшем – к полному отказу системы.

Например, если ваш клапан слишком мал, это может привести к снижению расхода на выходе и созданию противодавления на входе. Если клапан слишком большой, вы обнаружите, что управление потоком резко снижается по мере того, как вы переходите от полностью открытого или полностью закрытого положения.

При выборе правильного размера убедитесь, что диаметр соединителя и общий расход клапана соответствуют вашим потребностям.Некоторые клапаны обеспечивают отличный поток, в то время как другие сужают поток и повышают давление.

Это означает, что иногда для регулировки расхода необходимо установить клапан большего размера, чем может подразумевать только диаметр адаптера.

Поскольку размеры и конструкция не имеют значения, также важно учитывать торцевые соединения клапанов.

Хотя наиболее очевидным следствием здесь является выбор концевого соединения, совместимого с вашим трубопроводом, существуют также функциональные характеристики обычных типов концов, которые могут сделать один клапан более подходящим для ваших нужд, чем другой.

Общие соединения клапана и концы включают в себя:

• Прикручены или резьбовые: Прикрученные или резьбовые: часто используется в приборах или пробных точках
• фланцевый: Наиболее распространенные концы для трубопроводов Использование
• приклада Обычно используется в условиях высокого давления или высоких температур
• Приварной враструб: Обычно используется на трубопроводах малого диаметра, где резьбовые соединения не разрешены
• Проушина и проушина: Часто используется для компактных клапанов, устанавливаемых в системах с ограниченным пространством

• стандарты клапанов Asme BPVC
• ASME BPVC стандарты клапанов
• ASSE клапанные стандарты
• стандарта клапанов ISA
• стандарты клапанов NFPA
• стандарты клапанов SAE

• финальные мысли

  Выбор правильного клапана для вашего проекта может показаться сложным.Однако, начав с общих характеристик, таких как конструкция клапана , размер клапана и способ срабатывания , вы можете быстро ограничить свои возможности для определения лучшие клапаны для ваших нужд.

  Независимо от того, проектируете ли вы новую технологическую систему или хотите модернизировать или обслуживать существующую систему, выбор клапанов и фитингов Unified Alloys поможет вам найти идеальное решение для вашего применения и условий использования. Являясь ведущим поставщиком сплавов из нержавеющей стали, клапанов, фланцев и многого другого, наши специалисты уже более 40 лет помогают предприятиям промышленности в Канаде и Северной Америке.Нужна помощь или есть вопрос? Свяжитесь с нами для индивидуальной помощи.

  КНИГА 2, ГЛАВА 8: Направленные регулирующие клапаны

  Направленные регулирующие клапаны

  Направленные регулирующие клапаны выполняют только три функции:

  • остановить поток жидкости
  • разрешить поток жидкости и
  • изменить направление потока жидкости.

  Эти три функции обычно работают в комбинации.

  Простейшим ходовым регулирующим клапаном является 2-ходовой клапан. Двухходовой клапан останавливает или пропускает поток. Водопроводный кран является хорошим примером двухходового клапана. Водопроводный кран пропускает или останавливает поток с помощью ручного управления.

  Для работы цилиндра одностороннего действия требуется подача и выпуск из порта. Для этого нужен трехходовой клапан. Трехходовой клапан пропускает жидкость к приводу в одном положении и выпускает жидкость из него в другом положении. Некоторые трехходовые клапаны имеют третье положение, которое блокирует поток во всех портах.

  Для привода двойного действия требуется 4-ходовой клапан. Четырехходовой клапан нагнетает и выпускает воздух из двух портов независимо друг от друга. 3-позиционный 4-ходовой клапан останавливает привод или позволяет ему плавать. Четырехходовой клапан является распространенным типом направляющего клапана как для пневматического, так и для гидравлического контуров. 3-позиционный 4-ходовой клапан чаще используется в гидравлических контурах.

  5-ходовой клапан чаще всего используется в воздушных контурах. 5-ходовой клапан выполняет ту же функцию, что и 4-ходовой клапан. Единственная разница заключается в дополнительном баке или выпускном отверстии.(Некоторые поставщики называют свои 5-ходовые клапаны «5-ходовыми 4-ходовыми».) Все золотниковые клапаны пятиходовые, но гидравлические клапаны имеют внутренние выпускные отверстия, идущие к общему выходу. Поскольку масло должно возвращаться в бак, удобно соединить двойные порты резервуара с одним возвратным портом.Для воздушных клапанов атмосфера является резервуаром, поэтому выхлопной трубопровод обычно не имеет значения.Использование двух выпускных портов делает клапан меньше и дешевле.Как будет объяснено позже, используются двойные выхлопы для глушителей с регулированием скорости или в качестве впускных отверстий двойного давления делают эту конфигурацию универсальной.

  Ниже приведены схематические обозначения широко используемых направляющих клапанов.

  2-ходовые гидрораспределители
  Двухходовой распределитель имеет два порта, обычно называемых входом и выходом . Когда впускное отверстие заблокировано в состоянии покоя, как показано на рис. 8-1, оно называется «нормально закрытым» (NC). Ящик в состоянии покоя или нормальное состояние – это тот, к которому и от него идут линии потока.

  Коробки или корпуса обозначают положение клапана.На рис. 8-1 активный блок показывает заблокированные порты или закрытое состояние, а верхний блок показывает путь потока. Когда оператор перемещает клапан, это равносильно перемещению верхней коробки вниз, чтобы она заняла место нижней коробки. В смещенном состоянии имеется поток от входа до выхода . Отпускание кнопки, показанной на рис. 8-1, позволяет пружине клапана вернуться в нормальное состояние остановки потока. Двухходовой клапан образует продувочное устройство или приводит в движение гидравлический двигатель в одном направлении.Сам по себе двухходовой клапан не может работать даже с цилиндром одностороннего действия.

  На рис. 8-2 показан «нормально открытый» (НО) 2-ходовой ходовой клапан. Подача питания на соленоид этого клапана останавливает поток жидкости.

  Приводы клапанов бывают разных типов. На рис. 8-3 показан управляющий соленоидом оператор, использующий управляемое соленоидом давление из впускного отверстия для перемещения рабочего направленного золотника. На рис. 8-4 показан кулачковый клапан. Клапан этого типа обычно приводится в действие движущимся элементом машины.

  3-ходовые гидрораспределители
  Трехходовой клапан имеет три рабочих порта.Эти порты: впуск , выпуск и выпуск (или бак ). Трехходовой клапан не только подает жидкость к приводу, но и позволяет жидкости возвращаться из него. На рисунках с 8-5 по 8-10 показаны схематические обозначения 3-ходовых распределителей.

  Рисунок 8-9. Трехходовой селекторный клапан с электромагнитным пилотным управлением.

  На рис. 8-6 показан 3-ходовой 3-позиционный клапан с блокировкой всех портов. Клапан этого типа, соединенный с цилиндром одностороннего действия с возвратом под действием веса или пружины, мог выдвигаться, втягиваться или останавливаться в любом месте хода.

  Некоторые трехходовые клапаны выбирают пути потока жидкости, как показано на рис. 8-9. Для этой операции используйте золотниковый клапан. Другим условием потока является отводной клапан , показанный на рис. 8-10. Отводной клапан направляет жидкость по одному из двух путей.

  Рис. 8-10. 3-ходовой переключающий клапан, управляемый ладонью. 4-ходовые распределительные клапаны
  На рисунках с 8-11 по 8-15 показаны различные конфигурации 4-ходовых распределителей. Они варьируются от простого, двухпозиционного, одинарного прямого электромагнитного клапана с пружинным возвратом, показанного на рис. внешний дренажный клапан, показанный на рис. 8-15.

  Рисунок 8-11. 4-ходовой, 2-позиционный, с пружинным возвратом прямого электромагнитного действия.

  Линии в прямоугольниках показывают поток к клапану и от него, а линии со стрелками в прямоугольниках показывают направление потока. Количество коробок говорит о том, сколько позиций имеет клапан.

  На рис. 8-12 показан один электромагнитный клапан с пружинным центром. Этот клапан имеет третье положение, но для него нет оператора. Используйте этот подпружиненный одинарный электромагнитный клапан в цепях управления для специальных функций. В прошлом, чтобы получить эту конфигурацию, вам нужно было подключить только один соленоид двойного соленоида, трехпозиционного клапана.

  Рисунок 8-12. 4-х ходовой, 2-х позиционный, с пружинным центрированием, с прямым соленоидным приводом.

  На рис. 8-13 показана еще одна необычная четырехходовая конфигурация. Этот клапан переключается из пути потока привода в центральное состояние для определенных специальных контуров.

  5-ходовые гидрораспределители
  На рисунках с 8-16 по 8-20 показаны символы некоторых 5-ходовых воздушных клапанов. Большинство золотниковых воздушных клапанов имеют 5-ходовую конфигурацию. Поскольку воздух обычно выбрасывается в атмосферу, дополнительное выпускное отверстие не представляет проблемы.

  Рис. 8-13. 4-ходовой, 2-позиционный, с пружинным возвратом прямого электромагнитного действия.

  Многие клапаны используют два выпускных отверстия для глушителей с регулятором скорости. Глушители не только делают выхлоп тише, но и дросселируют выхлоп, который, в свою очередь, регулирует скорость вращения цилиндра в контуре дозатора.

  В другом примере, приведенном ниже в этом разделе, показаны двойные выпускные отверстия с разным давлением для экономии воздуха. Также используйте двойной впускной трубопровод, чтобы воздушный цилиндр работал быстро и плавно. (См. рисунки с 8-48 по 8-55.)

  Рисунок 8-14. 4-ходовой, 2-позиционный соленоид, с пилотным управлением, с фиксацией, для установки на линию.

  Большинство воздушных цилиндров перемещаются от одного крайнего положения к другому. Для этой операции достаточно двухпозиционного односоленоидного клапана с возвратной пружиной. Около 90% воздушных контуров используют этот тип клапана. Чтобы остановить воздушный цилиндр в середине хода, используйте трехпозиционный клапан, показанный на рисунках с 8-19 по 8-21.

  Рис. 8-17. Устанавливаемый на линии, управляемый соленоидом, 2-позиционный 5-ходовой клапан с пружинным возвратом.

  Трудно, если вообще возможно, точно остановить пневмоцилиндр в любом месте, кроме как в конце хода.Когда цилиндр движется медленно, возможно воспроизводимое среднее положение хода плюс-минус дюйм. Проблема в том, что если нагрузка на цилиндр изменится или в трубопроводе или уплотнениях появится небольшая утечка, он не будет удерживать положение после остановки.

  Рисунок 8-18. Устанавливаемый на линии, управляемый ручным рычагом, 2-позиционный 5-ходовой клапан с пружинным возвратом.

  Трехпозиционные клапаны бывают нескольких типов, в том числе: порты цилиндра открыты, как показано на рис. 8-19; все порты заблокированы, как показано на рисунке 8-20; и давление в портах цилиндра, как показано на рис. 8-21.

  Использование двухходовых клапанов
  На рисунках 8-22, 8-23 и 8-24 показаны некоторые варианты использования 2-ходовых распределителей.

  Рисунок 8-19. 5-ходовой, 3-х позиционный, соленоид с пружинным центрированием, с пилотным управлением, порты цилиндра с открытым центром, установка на линию.

  Одно из применений — функция продувки, показанная на рис. 8-22 . 2-ходовой клапан в Рисунок 8-23 управляет однонаправленным двигателем с открытым выпускным отверстием в корпусе двигателя. Схема в Рисунок 8-24 хорошо работает для электрической разгрузки насоса для облегчения запуска и/или снижения тепловыделения

  Рисунок 8-20.5-ходовой, 3-х позиционный, соленоид с пружинным центрированием, с пилотным управлением, все порты заблокированы по центру, установка на линию.

  На рис. 8-25 показан цилиндр одностороннего действия с возвратом веса и двухходовым приводом в состоянии покоя . На первый взгляд кажется, что эта схема может работать. Перемещение 2-ходового клапана или удлинение направляет жидкость к концу крышки цилиндра, и она расширяется. Проблема возникает, когда 2-полосный возвращается в нормальное состояние в конце цикла .Вместо того, чтобы цилиндр втягивался после обесточивания соленоида, он остается в выдвинутом положении. Цилиндр вернется только в том случае, если клапан, уплотнения цилиндра или соединения труб протекают.

  Рисунок 8-21. 5-ходовой, 3-х позиционный, подпружиненное центрирование давления на порты цилиндров, выхлопные газы заблокированы по центру, с электромагнитным пилотным управлением, монтируется на линию.

  показан контур, который приводит в действие цилиндр одностороннего действия с двухходовыми клапанами. Один (Н.О.) и один (Н.З.) 2-ходовой клапан, подсоединенный к отверстию цилиндра на конце крышки, позволяет жидкости входить и выходить из него.Одновременное нажатие обоих приводов выдвигает цилиндр. В зависимости от размера клапана и потока воздуха на входе цилиндр может не выдвинуться, если только подается питание на (НЗ) клапан. Если цилиндр выдвигается только с одним активированным клапаном, он будет медленным и будет тратить много воздуха.

   

  Рисунок 8-22. Продувка. Рисунок 8-23. Запуск одностороннего гидромотора. Рисунок 8-24. Разгрузка насоса.

   

   

   

   

   

  Рисунок 8-25. Использование одного двухходового клапана для управления цилиндром одностороннего действия.

   

   

   

   

   

   

  Рис. 8-26. Цилиндр одностороннего действия с двумя двухходовыми клапанами.

  На Рис. 8-27 показаны четыре 2-ходовых клапана с трубопроводами для управления цилиндром двустороннего действия. Пара двухходовых клапанов на каждом отверстии цилиндра обеспечивает рабочий ход в обоих направлениях. Включите и обесточьте все четыре клапана одновременно, чтобы запустить цилиндр и не тратить жидкость впустую.

  Четыре двухходовых клапана могут показаться сложным и дорогим способом управления цилиндром.Однако в последние несколько лет вставные картриджные клапаны тарельчатого типа таким образом приводили в действие гидравлические цилиндры большого диаметра. См. главу 4 о картриджных клапанах, чтобы узнать о преимуществах этих клапанов в контурах с высоким расходом.

  Рисунок 8-27. Цилиндр одностороннего действия с четырьмя двухходовыми клапанами.

  С использованием трехходовых клапанов
  На рис. 8-28 показан 3-ходовой клапан, используемый для выбора Pr. 1 или Пр. 2 . В этом типе контура используйте направляющий распределитель золотникового типа.Золотниковые клапаны обычно принимают давление в любом порту без сбоев. Клапаны тарельчатой ​​конструкции обычно воспринимают давление только на входе.

  Поскольку селекторный клапан в примере управляется соленоидом, важно определить, какой порт имеет более высокое давление. Большинство соленоидных пилотных клапанов забирают воздух из нормального впускного отверстия для работы пилотной секции. Если оба входных давления слишком низки для работы клапана, подключите внешний источник питания пилота от основной воздушной системы.

  Когда необходимо заблокировать одну из двух цепей, в то время как другая работает, подключение на рис. 8-29 работает хорошо.

  Пока в первый контур поступает жидкость, работа второго контура не вызывает затруднений. Здесь также используйте клапан золотникового типа. Тарельчатые клапаны обычно воспринимают давление только в одном порту.

  Рисунок 8-28. Селектор давления.

  Наиболее распространенный ограничительный клапан представляет собой миниатюрный трехходовой клапан, подобный показанному на рис. 8-30. Этот конкретный пример (NC). Контакт с членом машины открывает его. За исключением контуров управления спускным клапаном, ограничительный клапан должен иметь как минимум 3-ходовую функцию.

  Как только этот нормально закрытый клапан смещается, он передает сигнал на продолжение цикла.В нормальных условиях жидкость в контуре управления выходит через выпускное отверстие.

  Рисунок 8-29. Дивертор жидкости.

  На рис. 8-31 показан цилиндр одностороннего действия с трехходовым клапаном, приводящим его в действие. Подача питания на соленоид или расширение позволяет потоку двигаться к отверстию цилиндра, и он расширяется. При отключении питания соленоида или втягивании клапан перемещается в исходное положение, а цилиндр втягивается под действием внешних сил.

  Выпускное отверстие трехходового клапана позволяет жидкости из цилиндра выходить в атмосферу.

  Рисунок 8-30. Ограничительный клапан НЗ. Рисунок 8-31. Работа цилиндра одностороннего действия с одним трехходовым клапаном.

   

   

   

   

   

   

  Для работы с цилиндром двустороннего действия с 3-ходовыми клапанами используйте соединение, показанное на рис. 8-32. С 3-ходовым направляющим клапаном на обоих портах и ​​ходы выдвижения, и втягивания цилиндра двустороннего действия имеют силу.

  Некоторые производители используют двойные 3-ходовые клапаны для экономии воздуха. Трубопровод между клапаном и отверстиями цилиндра тратит воздух впустую.Каждый раз, когда цилиндр работает, линии к обоим портам заполняются и выпускаются. Чем длиннее трубопроводы от клапана к цилиндру, тем больше расход воздуха. Монтаж воздушных клапанов непосредственно на отверстиях цилиндров сводит к минимуму потери воздуха. Более высокая частота циклов приводит к большей экономии.

  Рисунок 8-32. Цилиндр двустороннего действия с двумя трехходовыми клапанами.

  Понижение давления в отверстии на конце штока — еще один способ экономии воздуха с помощью двойных трехходовых клапанов, установленных непосредственно на отверстии цилиндра. Как обсуждалось ранее, снижение давления воздуха в цилиндре требует меньше мощности компрессора.Обычно сила, необходимая для возврата цилиндра, минимальна, поэтому более низкое давление в порту штока экономит энергию.

  Глушители с регулировкой скорости в трехходовых клапанах прямого монтажа независимо регулируют скорость выдвижения и втягивания цилиндра. Это экономит время трубопровода и стоимость регулирующих клапанов.

  На рис. 8-33 показана схема толчкового перемещения пневмоцилиндра . Возможна дюймовая регулировка воздушного контура, если точность и воспроизводимость не важны. Повторяемость схемы толчкового режима обычно не ближе ±1 дюйм.если скорость движения низкая. Более высокие скорости движения дают меньший контроль.

  Рисунок 8-33. Толчковая схема для цилиндра двойного действия с двумя 3-ходовыми клапанами с пружинным центром.

  3-ходовой клапан может заменить 2-ходовой клапан. Чтобы дублировать 2-ходовую функцию, заблокируйте выпускной порт 3-ходового клапана. Блокировка выхлопа 3-ходовой обычно не требуется для большинства 2-ходовых приложений. Использование 3-ходовых клапанов вместо 2-ходовых снижает стоимость запасов и экономит время.

  Использование 4-ходовых клапанов
  См. рисунки с 8-34 по 8-36 для некоторых необычных применений 4-ходовых распределителей.Использование средств управления направлением нестандартным способом является обычной практикой. Убедитесь, что клапан выдерживает давление во всех портах, прежде чем использовать его в некоторых из этих контуров. Если клапан управляется соленоидом, откуда берется питание пилота? Также уточните у производителя, есть ли какие-либо сомнения в эффективности клапана в необычном применении.

  Чтобы сделать 2-ходовой клапан с высоким расходом из 4-ходового клапана, попробуйте схему, показанную на рис. 8-34. Подсоедините поток насоса к обычному впускному порту и его выпускному порту, затем подключите другой выпускной порт к обычному порту резервуара и к системе.В состоянии покоя поток через клапан отсутствует.

  Рисунок 8-34. Двойная пропускная способность.

  При смещении клапана поток идет от P до B в систему и от A до T в систему. Клапан, рассчитанный на 10 галлонов в минуту, теперь подходит для 20 галлонов в минуту с небольшим увеличением перепада давления или без него. Убедитесь, что клапан может создавать противодавление в порту резервуара.

  Такое расположение трубопроводов удобно использовать в гидравлических контурах, поскольку большинство производителей не предлагают 2-ходовой клапан.Кроме того, многие двухходовые гидравлические клапаны останавливают поток только в одном направлении, поэтому они бесполезны в двунаправленной линии потока.

  Для постоянного контура регенерации подключите 4-ходовой трубопровод, как показано на Рис. 8-35. Прочтите главу 17 для полного объяснения этой схемы регенерации.

  Рисунок 8-35. Полная регенерация.

  На рис. 8-36 показано, как создать давление на обоих концах цилиндра, когда 4-ходовой клапан находится в центре. Когда цилиндр втягивается, чтобы подобрать другую деталь, ему часто приходится заходить слишком далеко, чтобы убедиться, что он находится позади детали.Низкое противодавление от обратного клапана заставляет цилиндр двигаться вперед при малой мощности, поэтому цилиндр находится в контакте с деталью до начала следующего цикла.

  На рис. 8-37 показано обычное подключение 4-ходового распределителя. Цилиндру двустороннего действия требуется только один 4-ходовой распределитель, чтобы выдвигать и втягивать его. Три последовательности показывают 4-ходовой клапан в действии.

  Рисунок 8-36. Цилиндр низкого давления выдвигается.

  Добавьте регуляторы расхода или уравновешивающий клапан, чтобы замкнуть контур, когда на штоке есть вес.Обратите внимание, что соединение порта A с крышкой и B со штоком.

  Последовательное использование такого расположения портов упрощает подключение цепи, поскольку электрик знает, что соленоид A выдвигает цилиндр, а соленоид B втягивает его. Специалисты по техобслуживанию всегда знают, какое ручное дублирование нажать во время устранения неполадок или настройки.

  Рисунок 8-37. Работа цилиндра двустороннего действия с одним 4-ходовым клапаном.

   

   

   

   

   

  Большинство гидрораспределителей являются 3-позиционными.Условия центра клапана выполняют разные функции по отношению к приводу и насосу.

  Рисунок 8-38. Толчковая схема с ненагруженным насосом и плавающим цилиндром.

  Всепроходной ходовой клапан с открытым центром разгружает насос и позволяет приводу плавать, как показано на рис. 8-38. Это уменьшает накопление тепла и позволяет противодействующим силам перемещать цилиндр без создания противодавления.

  Чтобы заблокировать цилиндр при разгрузке насоса, используйте центральное положение, показанное на Рисунке 8-39.Большинство гидравлических клапанов представляют собой золотник с металлической посадкой, поэтому не полагайтесь на неподвижность цилиндра с тандемным центральным золотником. Если на цилиндр действуют внешние силы, он будет ползти, когда клапан отцентрируется.

  Рисунок 8-39. Толчковый контур с разгруженным насосом и заблокированным цилиндром.

  Если цилиндр должен плавать при блокировании потока насоса, используйте центральное положение, показанное на Рисунке 8-40.

  На рисунках с 8-41 по 8-46 показаны несколько часто используемых положений центра 4-ходового гидравлического клапана.На первые четыре приходится около 90% всех используемых трехпозиционных гидрораспределителей.

  Центральное состояние 3-позиционного клапана может разгрузить насос, открыть порты привода в бак для свободного движения, заблокировать порты привода для остановки движения, обеспечить регенерацию или работать в комбинации этих функций.

  На рис. 8-41 показан клапан состояния «все порты с открытым центром». Состояние с открытым центром разгружает насос и позволяет приводу останавливаться по инерции или плавать. В переходном или переходном состоянии это вызывает очень небольшой шок.Насосы с фиксированным объемом используют это центральное условие.

  Рисунок 8-40. Толчковый контур с заблокированным насосом, плавающий цилиндр.

  Центральный клапан блокировки всех портов на рис. 8-42 блокирует порты цилиндра. При фактическом использовании утечка масла через контактные площадки золотника создает давление в портах A и B , что может привести к удлинению цилиндра с одним штоком. Это не лучший выбор для остановки и удержания цилиндра, как указывает символ. Чтобы принудительно остановить цилиндр, используйте клапан с портами цилиндра, прикрепленными к баку, и обратные клапаны с пилотным управлением в линии или линиях цилиндра.(См. раздел «Обратные клапаны как направляющие клапаны».)

  Рисунок 8-41. Все порты открыты, центральное состояние.

  Поплавковый центральный клапан, показанный на рис. 8-43, позволяет приводу плавать, блокируя поток насоса. Выход насоса доступен для других клапанов и приводов с этим центральным условием. Он также хорошо подходит для контуров блокировки обратных клапанов с пилотным управлением или с уравновешивающими клапанами.

  Рисунок 8-42. Порты заблокированы, центральное состояние.

  Это нормальное состояние центра электромагнитного клапана на управляемом соленоидом направляющем клапане с пружинным центрированием.

  Рисунок 8-43. Состояние плавающего центра.

  На рис. 8-44 показан тандемный центральный клапан. Тандемный центральный клапан позволяет насосу разгрузиться, блокируя порты цилиндра. Цилиндр стоит неподвижно, если нет внешней силы, пытающейся сдвинуть его с места. Любой золотниковый клапан с металлической посадкой никогда не блокирует поток полностью. При воздействии внешних сил на цилиндр он может медленно смещаться при центрированном клапане. Это еще одно распространенное центральное условие для насосов с фиксированным объемом.

  Рисунок 8-44. Состояние тандемного центра.

  Центральное положение клапана регенерации на рис. 8-45 создает давление и соединяет оба порта цилиндра друг с другом. Подсоединение масла под давлением к обоим отверстиям цилиндра и друг к другу регенерирует его вперед, когда клапан находится в центре. Этот клапан является пилотным оператором для направляющих клапанов с гидравлическим центрированием или нормально закрытых скользящих клапанов в картриджах.

  Рисунок 8-45. Состояние центра регенерации.

  Чтобы разгрузить насос и заблокировать движение цилиндра, используйте клапан, показанный на рис. 8-46.Однако золотник с металлической посадкой не блокирует цилиндр при воздействии внешних сил.

  На рисунках с 8-47 по 8-48 показано то, что обычно называют «переходным» или «переходным» состоянием золотника. В некоторых применениях привода важно знать, каковы условия потока порта клапана при его изменении. Как показано на этих рисунках, прямоугольники, обведенные пунктиром, показывают состояние кроссовера. Обычно обсуждение условий кроссовера касается «открытого» или «закрытого» типов; в действительности условие пересечения может быть их комбинацией и может быть разным по обе стороны от центра.

  Рисунок 8-46. Насос разгружен, порт B заблокирован, центральное состояние.

  Открытый переходник останавливает толчки при смещении золотника, а закрытый переходник уменьшает ход блокировки привода. Если условие кроссовера важно для схемы или функции машины, покажите его на схематическом чертеже.

  На Рисунке 8-49 в качестве упрощенного и полного символа показано заблокированное центральное состояние всех портов электромагнитного клапана с пилотным управлением. На большинстве схем достаточно упрощенного символа. Косая черта соленоида и треугольник энергии в блоке оператора показывают, что клапан имеет клапан с электромагнитным управлением, управляющий клапаном с пилотным управлением.

  Рисунок 8-47. Открытое кроссоверное или переходное состояние. Рисунок 8-48. Закрытый кроссовер или переходное состояние.

  В прямоугольниках показано назначение основного или рабочего золотника, управляющего приводом. На клапанах с другим дополнительным оборудованием (здесь пилотные дроссели и ограничители хода) лучше показать полный символ. Оба символа на рис. 8-49 обозначают один и тот же клапан. Полный символ дает больше информации о функции клапана и помогает при поиске и устранении неисправностей и замене клапана.

  Рис. 8-49. Электромагнитный пилотный клапан с пилотными дросселями и ограничителями хода. Внутреннее питание пилота (X) и внешний слив (Y).

  
  5-ходовой селекторный клапан и челночный клапан на рис. 8-50 работают там, где 3-ходовой селектор не работает. 3-позиционный переключатель хорошо работает при переходе от низкого к высокому давлению, но если воздух не используется для расширения, практически невозможно перейти от высокого к низкому давлению.

  5-ходовой и челночный клапан обеспечивают выпускной канал для воздуха высокого давления при переключении на низкое давление.После сброса воздуха до нижнего давления, ПР.1 , челнок переключается и в системе сохраняется низкое давление.

  Рисунок 8-50. Селектор давления.

  На рис. 8-51 показана пара 5-ходовых клапанов, соединенных трубопроводами, которые действуют как трехходовой выключатель света. Любой клапан перемещает цилиндр в противоположное положение при активации.

  На рис. 8-52 показано обычное подключение 5-ходового клапана. Обычно входящий воздух поступает к центральному порту сбоку с тремя портами. Многие производители воздушных клапанов называют этот порт №1.В состоянии покоя воздух проходит от порта № 1 к порту № 4 и к концу штока цилиндра, в то время как порт № 2 выходит из конца крышки цилиндра через порт № 3.

  Рисунок 8-51. Управление приводом из двух мест.

  После смещения клапана или его выдвижения воздух проходит от порта № 1 через порт № 2 к концу крышки цилиндра. Поток из конца штока цилиндра идет к отверстию № 4 и выбрасывается через отверстие № 5. Выхлопные каналы часто имеют глушители, регулирующие скорость, чтобы уменьшить шум и контролировать количество выхлопных газов.Глушители с регулированием скорости обеспечивают индивидуальную регулировку скорости на выходе в каждом направлении движения.

  При отключении питания соленоида или втягивании пружина клапана возвращается в нормальное состояние, вызывая втягивание цилиндра.

  На рис. 8-53 5-ходовой двигатель имеет двойной впуск вместо двойного выпуска. Для этого соединения используйте клапан золотникового типа, так как он принимает давление в любом порту без сбоев.

  В большинстве воздушных цепей цилиндр практически не работает на такте втягивания.При низком давлении со стороны штока цилиндра используется меньше воздуха компрессора, что не влияет на работу. Эта экономия воздуха приводит к снижению эксплуатационных расходов и оставляет больше воздуха для работы других приводов. Установите регуляторы расхода в линиях к портам цилиндров для индивидуального управления скоростью.

  Рисунок 8-52. Работа цилиндра двустороннего действия с одним 5-ходовым клапаном.

  Если клапан управляется соленоидом, питание на пилотный клапан обычно поступает из порта №1. Это означает, что при входе с двойным давлением питание пилота должно поступать из какого-то другого источника.В схеме на рис. 8-53 пилотная линия от системного давления идет непосредственно к пилотному клапану. Давление в системе поступает во внешний порт питания пилота, а заглушка закрывает внутренний порт пилота. Заменить пилотную линию в полевых условиях с помощью каталога поставщика довольно просто.

  Рисунок 8-53. Контур экономии воздуха с использованием 5-ходового клапана.

  На рисунках с 8-54 по 8-61 показана еще одна причина использования впускных клапанов с двойным давлением. На них изображено движение воздушного цилиндра с обычным соединением. Цилиндр делает паузу перед подъемом и быстро опускается при начале втягивания.

  Пятиходовые клапаны двойного давления для привода пневмоцилиндра
  Вертикальный воздушный цилиндр, направленный вверх, с большой нагрузкой дает вялую и прерывистую работу при обычном клапане. На рис. 8-54 показано соединение обычного 5-ходового клапана с цилиндром, поднимающим нагрузку в 600 фунтов. На этом рисунке показаны вес, площадь крышки и торцевой части, а также давление на обоих портах цилиндра.

  Рисунок 8-54. Цилиндр в покое.

  Когда направляющий клапан смещается, как показано на рис. 8-55, перед выдвижением цилиндра возникает пауза.Отношение веса к силе цилиндра и скорость перемещения цилиндра определяют продолжительность паузы. Чем тяжелее вес и меньше скорость вращения цилиндра, тем длиннее пауза. В крайних случаях задержка может составлять три-четыре секунды.

  Пауза возникает из-за того, что вес давит вниз вместе с силой давления воздуха на конец штока цилиндра. В тот момент, когда клапан смещается, чтобы выдвинуть цилиндр, прижимные силы достигают 1240 фунтов, а поднимающие силы составляют всего 800 фунтов. Пока прижимные усилия превышают поднимающие, цилиндр не будет двигаться.Чем медленнее выходит воздух, тем больше времени требуется, чтобы получить достаточное дифференциальное давление на поршень цилиндра, чтобы сдвинуть его. Скорость выпуска воздуха определяет, насколько быстро цилиндр движется после запуска.

  Рисунок 8-55. Клапан только что сместился, цилиндр останавливается. Рисунок 8-56. Цилиндр начинает двигаться после падения давления на конце штока.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Когда давление в головной части цилиндра достигает примерно 15 фунтов на кв. дюйм, как показано на рис. 8-56, цилиндр начинает двигаться.Он движется вверх плавно и устойчиво, пока нагрузка остается постоянной.

  Когда клапан смещается для втягивания полностью выдвинутого цилиндра, возникает другая проблема. На рис. 8-57 показан покоящийся цилиндр сверху. Подъемное усилие составляет 800 фунтов от давления воздуха на конце крышки, а прижимное усилие составляет 600 фунтов от веса.

  Рисунок 8-57. Цилиндр перемещается до конца хода. Рисунок 8-58. Клапан сместился, чтобы втянуть цилиндр, который быстро опускается.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Когда ходовой клапан возвращается в нормальное состояние, как показано на Рисунке 8-58, прижимная сила быстро изменяется до 1240 фунтов.Теперь нагрузка быстро падает, пока давление воздуха в крышке не сжимается примерно до 120 фунтов на квадратный дюйм. Требуется около 120 фунтов на квадратный дюйм на площади 10 дюймов 2, чтобы замедлить быстрое втягивание цилиндра.

  Обе паузы, возникающие при выдвижении и втягивании, устраняются за счет использования функции двойного входа 5-ходового клапана.

  В двойном входном контуре, показанном на рис. 8-59, порт на конце крышки имеет давление 80 фунтов на кв. дюйм, а порт на конце штока — только 15 фунтов на кв. дюйм. Это устанавливает перепад давления на поршне до того, как клапан сместится.

  Рисунок 8-59. Клапан двойного давления в состоянии покоя. Рисунок 8-60. Клапан смещается, цилиндр начинает быстро двигаться.

   

   

   

   

   

   

   

   

  Когда клапан смещается, как показано на рис. 8-60, прижимная сила составляет 720 фунтов, а поднимающая сила — 800 фунтов. Цилиндр начинает двигаться почти сразу и продолжает двигаться плавно до конца.

  На рис. 8-61 клапан смещается, и цилиндр втягивается. С регулятором головной части, установленным на 15 фунтов на квадратный дюйм, прижимное усилие от давления воздуха и нагрузки почти компенсируется восходящим усилием.Груз опускается плавно и безопасно, без выпадов и подпрыгивания, так же быстро, как воздух выходит из конца крышки. На рисунках с 8-59 по 8-61 цилиндр работает плавно и быстро в обоих направлениях с клапаном двойного давления.

  Рисунок 8-61. Клапан переключается в нормальное положение, цилиндр движется без выпада.

  Обратные клапаны в качестве направляющих клапанов
  Обычно обратный клапан не считается направляющим регулирующим клапаном, но он останавливает поток в одном направлении и пропускает поток в противоположном направлении.Это два из трех действий, которые может выполнять гидрораспределитель. Встроенный обратный клапан предотвращает любую возможность обратного потока и полезен и / или необходим во многих приложениях. На рис. 8-62 показан символ простого обратного клапана.

  Другим применением обратного клапана является функция сброса давления, показанная на рис. 8-63. Теплообменникам, фильтрам и перекачивающим насосам низкого давления часто требуется перепускной или предохранительный клапан низкого давления. Обратный клапан с пружиной 25-125 фунтов на квадратный дюйм представляет собой недорогой нерегулируемый канал для потока избыточной жидкости.Защищает устройства низкого давления в случае закупорки потока. В направляющих клапанах с пилотным управлением обычно используется обратный клапан в резервуаре или насосной линии для поддержания управляющего давления не менее 50–75 фунтов на квадратный дюйм во время разгрузки насоса. Некоторые производители изготавливают обратный клапан с регулируемой пружиной для давления до 200 фунтов на квадратный дюйм и более.

  Рисунок 8-62. Обратный клапан. Рисунок 8-63. Обратный клапан обратного давления

  Некоторые обратные клапаны имеют съемную резьбовую заглушку, которую можно просверлить, чтобы обеспечить контролируемый поток в обратном направлении.Символ на рис. 8-64 показывает, как представить это в символе. Обычно просверленный обратный клапан используется в качестве фиксированного, защищенного от несанкционированного доступа регулирующего клапана. Свободная жидкость течет в одном направлении, но имеет контролируемый поток в противоположном направлении. Единственный способ изменить поток — изменить размер отверстия. Этот клапан управления потоком не компенсируется по давлению.

  Многие схемы в этом руководстве показывают использование стандартных обратных клапанов. Контуры насосов Hi-L, байпас обратного потока для регуляторов потока, клапаны последовательности или уравновешивающие клапаны, а также изоляция нескольких насосов, и это лишь некоторые из них.На рис. 8-65 показаны некоторые другие области применения обратных клапанов.

  Рисунок 8-64. Обратный клапан с пробкой.

  Если бак выше насоса или направляющих клапанов, всегда устанавливайте какие-либо средства для блокировки напорных линий для обслуживания. Если клапаны не заблокированы, бак необходимо опорожнить при замене гидравлического компонента. Запорные клапаны являются единственным вариантом для линий, которые вытекают из резервуара к насосу или другому устройству, использующему жидкость. Во избежание работы насоса всухую, его отключение должно иметь концевой выключатель, указывающий на полное открытие, прежде чем электрическая цепь управления позволит насосу запуститься.Однако все обратные линии могут иметь обратный клапан, как показано на рис. 8-65. Обратный клапан с пружиной низкого давления, называемый запорным обратным клапаном бака, на каждой обратной линии обеспечивает свободный поток в бак, блокируя поток из него. Обратный клапан в линиях бака обеспечивает автоматическое отключение и исключает возможность продувки фильтра или поломки клапана при запуске.

  Рисунок 8-65. Обратные клапаны в различных контурах.

  Обратный клапан в линии насоса поддерживает минимальное управляющее давление при разгрузке насоса.Здесь он находится в линии, питающей направляющие клапаны, в других случаях он находится в линии резервуара. В любом случае он обеспечивает управляющее давление для переключения направляющих клапанов при запуске нового цикла.

  Схема на рис. 8-65 также показывает антикавитационный обратный клапан для цилиндра с предохранительным клапаном для защиты от избыточного давления. Внешняя сила может тянуть масло, застрявшее в цилиндре, и вызвать повреждение или выход из строя без дополнительной защиты. Когда внешние силы перемещают цилиндр, жидкость из штока поступает в конец крышки, но ее недостаточно для ее заполнения.Если пустота в крышке цилиндра не является проблемой, то антикавитационный обратный клапан не нужен. Однако эта пустота может привести к неустойчивой работе, когда цилиндр снова заработает, поэтому установите антикавитационный обратный клапан. Противокавитационный обратный клапан имеет пружину очень низкого давления, для открытия которой требуется 1-3 фунта на квадратный дюйм, поэтому он позволяет маслу в резервуаре заполнить любую вакуумную пустоту, которая может образоваться. Антикавитационный обратный клапан не действует ни в какой другой части цикла.

  Пилотные обратные клапаны
  Есть некоторые контуры, которые требуют надежного отключения обратного клапана, но в которых также необходим обратный поток.На следующих изображениях показаны символы обратных клапанов с пилотным управлением, допускающих обратный поток. На рис. 8-66 показан символ стандартного пилота для открытия обратного клапана. На рис. 8-67 показана управляемая пилотом проверка с функцией декомпрессии. Символ на Рисунке 8-68 показывает управляемый обратный клапан с внешним сливом для управляющего поршня. Каждый из этих обратных клапанов с пилотным управлением допускает обратный поток, но два из них имеют дополнительные функции для преодоления определенных условий в контуре.

  Рисунок 8-66. Пилотный обратный клапан.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Рисунок 8-67. Пилотный обратный клапан с декомпрессионной тарелкой.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Рисунок 8-68. Пилотный обратный клапан с внешним сливом.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Чтобы удерживать цилиндр в стационарном состоянии, он должен иметь упругие непрерывные непротекающие уплотнения, отсутствие утечек в трубопроводах и непротекающий клапан.Золотниковые клапаны с металлической посадкой не будут удерживать баллон в течение длительного времени. Как показано на рис. 8-69, заблокированный центральный клапан может привести к проскальзыванию цилиндра вперед. Вертикально установленные цилиндры с нагрузками, действующими вниз, всегда проскальзывают при использовании золотникового клапана с металлической посадкой. Гидравлические двигатели всегда имеют внутреннюю утечку, поэтому схемы, показанные здесь, не будут удерживать их в неподвижном состоянии. На рисунках 8-70, 8-71 и 8-72 показана типичная схема обратного клапана с пилотным управлением, который предотвращает проскальзывание цилиндра.

  Рисунок 8-69.Заблокирован центральный распределитель, цилиндр движется вперед.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Схема на рис. 8-70 показывает горизонтально установленный непротекающий цилиндр, жестко зафиксированный на месте в любое время центров направления. При использовании электромагнитного клапана двухпозиционного типа быстро движущийся цилиндр резко останавливается, когда направляющий клапан находится в центре.Используйте пропорциональный клапан с таймерами рампы для замедления привода и предотвращения повреждений от ударов.

  Рисунок 8-70. Контрольный контур с пилотным управлением в состоянии покоя с работающим насосом.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Обратите внимание, что порты A и B направляющего клапана открыты к баку в центральном состоянии.Это центральное состояние позволяет пилотному давлению упасть, а управляемые обратные клапаны закрыться. Использование направляющего клапана с заблокированными портами A и B в центральном состоянии может держать обратные клапаны с пилотным управлением открытыми и допускать проскальзывание цилиндра. Если необходимо предотвратить движение цилиндра только в одном направлении, достаточно одного обратного клапана с пилотным управлением.

  Когда соленоид A1 на направляющем клапане смещается, как показано на рис. 8-71, цилиндр выдвигается.Поток насоса к концу крышки цилиндра создает давление в линии управления к концу штока обратного клапана с пилотным управлением, заставляя его полностью открываться. Обратный клапан с пилотным управлением в линии до конца крышки открывается потоком насоса, как и любой обратный клапан. Включение и удержание соленоида направляющего клапана приводит к перемещению цилиндра. Обратные клапаны с пилотным управлением надежно блокируют цилиндр, но невидимы для электрической цепи управления.

  Рисунок 8-71. Контрольная схема с пилотным управлением с выдвигающимся цилиндром.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Когда соленоид B на направляющем клапане смещается, как показано на рис. 8-72, цилиндр втягивается. Поток насоса к концу штока цилиндра создает давление в управляющей линии к концу крышки обратного клапана с пилотным управлением, заставляя его полностью открываться.Обратный клапан с пилотным управлением в линии до конца штока открывается потоком насоса, как и любой обратный клапан. Включение и удержание соленоида направляющего клапана приводит к перемещению цилиндра.

  Рисунок 8-72. Контрольная схема с пилотным управлением и втягиванием цилиндра.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Далее будет описано, как обратные клапаны с пилотным управлением могут вызвать проблемы в некоторых приложениях.

  Пилотные обратные клапаны
  На рис. 8-73 показано, как использование обратного клапана с пилотным управлением для предотвращения дрейфа тяжелой плиты может вызвать проблемы.

  Рисунок 8-73. Обратный клапан с пилотным управлением при неуправляемой нагрузке, в состоянии покоя, при работающем насосе.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Когда цилиндр находится под нагрузкой, попытка его выдвинуть вызывает давление, вызванное нагрузкой.В приведенном примере плита весом 15 000 фунтов, натягивающая площадь конца стержня площадью 26,51 квадратных дюймов, создает давление, вызванное нагрузкой 566 фунтов на квадратный дюйм. Это вызванное нагрузкой давление воздействует на тарелку обратного клапана с пилотным управлением, заставляя его закрыться. Пилотный поршень должен иметь достаточное давление, чтобы открыть тарелку с давлением 566 фунтов на квадратный дюйм. Управляющий поршень на большинстве управляемых обратных клапанов имеет площадь, в три-четыре раза превышающую площадь тарельчатого клапана. Это означает, что потребуется примерно 141-188 фунтов на квадратный дюйм в порту цилиндра на конце крышки, чтобы открыть тарелку для обратного потока.

  Когда направляющий клапан смещается, запуская цилиндр вперед, как показано на Рисунке 8-74 , давление в отверстии цилиндра на конце крышки начинает подниматься до 150 фунтов на квадратный дюйм. При давлении около 150 фунтов на квадратный дюйм тарельчатый клапан управляемого обратного клапана открывается и позволяет маслу из конца штока цилиндра свободно течь в бак. Цилиндр сразу убегает, давление в отверстии крышки цилиндра падает, управляемый обратный клапан быстро и резко закрывается, и цилиндр резко останавливается. Когда управляемый обратный клапан закрывается, давление в отверстии цилиндра на конце крышки снова возрастает до 150 фунтов на квадратный дюйм, обратный клапан открывается, и процесс начинается снова.Цилиндр в этих условиях падает и останавливается на всем пути к работе, если он не встречает достаточного сопротивления, чтобы не убежать.

  Рисунок 8-74. Пилотный обратный клапан на убегающем грузе, выдвижение цилиндра, свободное падение.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  В этой схеме удар системы очень быстро повреждает трубопроводы, цилиндры и клапаны.

  Добавление регулятора расхода между цилиндром и управляемым обратным клапаном — один из способов предотвратить его утечку. Однако ограничение может привести к нагреву жидкости и замедлению циклов, и для поддержания оптимального контроля потребуется частая регулировка.

  Установка регулятора потока после обратного клапана с пилотным управлением создает противодавление на поршень пилотного клапана и может вообще не дать ему открыться. При управлении потоком после управляемого обратного клапана используйте клапан с внешним сливом.Когда на выходе обратного клапана с пилотным управлением возникает сильное противодавление, лучше всего использовать клапан с внешним сливом.

  Показанный здесь цилиндр лучше всего контролировать с помощью уравновешивающего клапана. См. главу 5 о различных типах схем уравновешивания.

  Даже с некоторыми уравновешивающими клапанами золотникового типа цилиндр все еще дрейфует. Добавление управляемого обратного клапана с внешним дренажем между уравновешивающим клапаном и цилиндром удерживает его в неподвижном состоянии. Уравновешивающий клапан удерживает цилиндр от самопроизвольного движения независимо от изменений потока, а управляемый обратный клапан удерживает его в неподвижном состоянии при остановке.

  Рисунок 8-75. Обратный клапан с пилотным управлением при сбегающей нагрузке, остановка цилиндра при закрытом PO. чек.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Обратный клапан пилотного управления с функцией декомпрессии не поможет в этой схеме.

  На рисунках 8-76 и 8-78 показана еще одна возможная проблема, связанная с использованием обратного клапана с пилотным управлением для предотвращения дрейфа вертикального цилиндра, работающего вниз.Цилиндр в этом примере имеет большой вес, прижимающийся к штоку. Созданное нагрузкой давление 1508 фунтов на кв. дюйм плюс 142 фунта на кв. дюйм от управляющего давления воздействует на тарельчатый клапан управляемого обратного клапана. Для этого требуется высокое управляющее давление, чтобы открыть управляемый обратный клапан.

  Рисунок 8-76. Обратный клапан с пилотным управлением при разбегающейся нагрузке, цилиндр только начинает выдвигаться.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Для открытия обратного клапана с пилотным управлением требуется примерно 500 фунтов на квадратный дюйм с давлением 1650 фунтов на квадратный дюйм, приложенным к тарелке.Когда управляющее давление нарастает, чтобы открыть тарелку, оно также давит на всю площадь поршня цилиндра. Этот цилиндр имеет почти вдвое большую площадь со стороны крышки, чем со стороны штока, поэтому каждые 100 фунтов на квадратный дюйм со стороны крышки дают около 200 фунтов на квадратный дюйм со стороны штока. По мере того, как управляющее давление достигает требуемых 500 фунтов на квадратный дюйм, давление на тарелку управляемого обратного клапана увеличивается в два раза быстрее. Рисунок 8-77 показывает начало этого состояния.

  Рисунок 8-77. Обратный клапан с пилотным приводом при неуправляемой нагрузке, цилиндр все еще пытается выдвинуться.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  На рис. 8-77 давление на конце штока цилиндра составляет 300 фунтов на квадратный дюйм, что добавляет 570 фунтов на квадратный дюйм к давлению, создаваемому нагрузкой в ​​1508 фунтов на квадратный дюйм. Дополнительное гидравлическое давление сильнее давит на тарелку управляемого обратного клапана, вызывая еще большее увеличение управляющего давления.

  По мере увеличения управляющего давления также возрастают прижимная сила и давление на конце штока. На Рисунке 8-78 , давление на конце штока составляет 3565 фунтов на квадратный дюйм, поскольку управляющее давление продолжает расти. В ситуации, показанной здесь, очевидно, что предохранительный клапан откроется до того, как будет достигнуто управляющее давление, достаточно высокое, чтобы открыть управляемый обратный клапан. Даже если управляющее давление может стать достаточно высоким, чтобы открыть управляемый обратный клапан, цилиндр убегает и останавливается.

  Рисунок 8-78. Обратный клапан с пилотным приводом при неуправляемой нагрузке, цилиндр все еще пытается выдвинуться.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Обратный клапан пилотного управления с декомпрессионной тарелкой в ​​этой ситуации не поможет. Поток от маленькой декомпрессионной тарелки недостаточен для обработки потока в цилиндре. Цилиндр будет расширяться с помощью декомпрессионной тарелки, но с очень медленной скоростью.

  В этом примере лучше всего управлять цилиндром с помощью уравновешивающего клапана.См. главу 5 о различных типах схем уравновешивания.

  Даже с некоторыми уравновешивающими клапанами золотникового типа цилиндр все еще дрейфует. Добавление управляемого обратного клапана с внешним дренажем между уравновешивающим клапаном и цилиндром удержит его в неподвижном состоянии. Уравновешивающий клапан удерживает цилиндр от самопроизвольного движения независимо от изменений потока, а управляемый обратный клапан удерживает его в неподвижном состоянии при остановке.

  Показаны контуры, для которых требуется обратный клапан с пилотным управлением для обеспечения возможности внешнего слива и/или декомпрессии.

  Контур стандартного обратного клапана с пилотным управлением обычно имеет минимальное противодавление на выпускном отверстии обратного потока. Если есть ограничение, вызывающее высокое противодавление в выпускном отверстии обратного потока, стандартный клапан может не открываться при подаче управляющего давления. Причина, по которой это может произойти, заключается в том, что пилотный поршень испытывает противодавление из выпускного отверстия обратного потока. Если тарелка обратного клапана с пилотным управлением имеет давление, вызванное нагрузкой, которое удерживает его в закрытом состоянии, плюс противодавление выходного отверстия обратного потока, противодействующее поршню пилотного клапана, то силы управляющего поршня недостаточно для открытия обратного тарельчатого клапана.

  Если противодавление в выпускном отверстии обратного потока не может быть устранено, укажите управляемый обратный клапан с внешним сливом. Подсоедините внешний дренаж к линии низкого давления или без давления, идущей к баку. В обратном клапане с внешним сливом управляющий поршень обычно открывает запорную тарелку, чтобы обеспечить обратный поток.

  Рисунок 8-79. Контур управляемого обратного клапана с функцией внешнего дренажа в состоянии покоя, насос работает.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Схематический рисунок на Рисунке 8-79 показывает цилиндр с обратными клапанами с пилотным управлением на каждом порту и регуляторами расхода дозатора ниже по потоку от выпускного порта обратного потока.Если бы в этой схеме не было управляемых обратных клапанов с внешним сливом, цилиндр работал бы рывками или вообще не работал бы при смещении направляющего клапана. Противодавление от регуляторов потока может закрыть пилотный поршень и остановить цилиндр, затем давление упадет, и он запустится снова. Это колебательное движение будет продолжаться до тех пор, пока цилиндр не завершит свой ход. Благодаря управляемым обратным клапанам с внешним сливом цилиндром легко управлять на любой скорости.

  Размещение регуляторов расхода на рис. 8-79 между портами цилиндра и управляемым обратным клапаном устраняет противодавление.Этот шаг устраняет необходимость в управляемых обратных клапанах с внешним дренажем.

  На рис. 8-80 у разбегающейся нагрузки возникала проблема дрейфа, когда был установлен только уравновешивающий клапан. Добавление обратного клапана с пилотным управлением перед уравновешивающим клапаном остановило дрейф цилиндра. Использование декомпрессионной тарелки позволяет легко открыть основную запорную тарелку, преодолевая давление, вызванное высокой нагрузкой. Клапан декомпрессии выпускает захваченную жидкость в трубопроводе между обратным клапаном с пилотным управлением и уравновешивающим клапаном, позволяя открыть основной обратный клапан.

  Рисунок 8-80. Пилотный контроль на разбегающейся нагрузке с внешним сливом и декомпрессионной тарелкой с P.O. проверка на герметичность, уравновешивающий клапан для плавного управления ходом выдвижения в состоянии покоя, при работающем насосе.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Обратите внимание, что давление в трубе между обратным клапаном с пилотным управлением и уравновешивающим клапаном равно нулю, пока цилиндр удерживается втянутым.Это давление должно было составлять около 1200 фунтов на квадратный дюйм, когда цилиндр втягивался, но быстро падало до нуля, когда направляющий клапан центрировался. Причиной этого падения давления является утечка через золотник уравновешивающего клапана, что является причиной добавления обратного клапана с пилотным управлением.

  Если обратный клапан с пилотным управлением не имел внешнего дренажа, противодавление от уравновешивающего клапана может заставить его закрыться, когда цилиндр начнет движение. В этом контуре удержания необходимы функции внешнего дренажа и декомпрессии.

  Размещение обратного клапана с пилотным управлением на линии после уравновешивающего клапана не потребует ни внешнего дренажа, ни функции декомпрессии. Однако причина установки обратного клапана с пилотным управлением заключалась в том, чтобы остановить дрейф. При использовании обратного клапана с пилотным управлением после уравновешивающего клапана уравнительный клапан должен иметь внешний дренаж. Внешний дренаж указывает на наличие внутренней утечки, поэтому проблема дрейфа может уменьшиться, но не исчезнет.

  ГЛАВА 10: Направленные регулирующие клапаны, часть 4

  Клапаны электромагнитные пилотные

  Все вышеперечисленные клапаны приводятся в действие непосредственно плунжером соленоида, упирающимся в золотник.Все клапаны размера D02, D03 и большинство клапанов размера D05 имеют прямое управление. Эта компоновка хорошо работает для небольших клапанов с низким расходом, но не подходит для клапанов с большим расходом с большими золотниками или тарелками. Большинство электромагнитных клапанов прямого действия рассчитаны на номинальный расход 20 галлонов в минуту или менее. (Номинальный расход обычно считается максимальным расходом, который клапан может пройти при перепаде давления от 35 до 50 фунтов на кв. дюйм). Поддержание низкого перепада давления экономит энергию, уменьшает удары, делает систему более тихой и сводит к минимуму возможность утечки.

  Для систем с расходом выше 10–20 галлонов в минуту используйте электромагнитные пилотные клапаны с высокой пропускной способностью. Они обеспечивают низкий перепад давления за счет включения небольших электромагнитных клапанов, которые гидравлически перемещают большие золотники с высоким расходом. Эти клапаны выглядят по-разному физически, а также имеют дополнительные порты. Клапанам требуется минимальное давление от 50 до 75 фунтов на квадратный дюйм для смещения рабочего золотника, особенно в моделях с пружинным возвратом или с пружинным центрированием. 3-позиционный клапан прямого действия D02, D03 или D05 с пружинным возвратом, фиксацией или с поплавковым центром является выбором для управления.(Обозначения размеров клапанов NFPA, ISO, CETOP и NG, относительные физические размеры, диаметры портов, конфигурации портов и номинальные значения расхода см. в Главе 4. Информацию о фактическом расходе и размерах всегда проверяйте в каталоге поставщика.)

  Рис. 10-23. Односоленоидный, 2-позиционный 4-ходовой распределитель с пружинным возвратом. На Рис. 10-23 показан вид в разрезе и обозначение односоленоидного, с пружинным возвратом, соленоидного управляемого распределителя с электромагнитным управлением. В нормальном состоянии односоленоидный клапан управления с пружинным возвратом D03 получает управляющее масло из порта X или внутреннего порта подачи пилотного масла и направляет его на правый конец рабочего золотника.Когда насос работает, управляющее давление удерживает рабочий золотник на месте, открывая пути потока от P до A и от B до T . Поскольку системная жидкость контролирует положение рабочего золотника, постоянно должно быть доступно минимальное давление от 50 до 75 фунтов на квадратный дюйм. По мере повышения давления в системе давление управления также увеличивается, но это мало влияет на время переключения золотника из-за ограничений потока и расстояния, которое должен пройти золотник.

  Упрощенный символ обычно встречается на схематических чертежах, поскольку внутренние детали обычно не важны.Обратите внимание, что символ в Рис. 10-23 имеет косую черту соленоида и энергетический треугольник в поле оператора, чтобы указать на работу соленоидного пилота. Стрелки на символе показывают конфигурацию потока рабочего золотника, поскольку он заставляет привод двигаться. Единственным признаком соленоидного клапана является косая метка соленоида на блоке оператора. Пилотный регулирующий клапан должен иметь правильную конфигурацию, чтобы рабочий золотник работал, но в остальном это неважно. В случае этого 2-позиционного клапана с пружинным возвратом пилотный регулирующий клапан также должен быть 2-позиционным с пружинным возвратом.

  Полный символ включает средства управления направлением, внутренние порты и внутренние соединения, которые закрыты или открыты. (Позже в этом тексте будут показаны и объяснены другие особенности полного символа.) Контур корпуса вокруг двух клапанов указывает на то, что они представляют собой единое целое. Линии, проходящие через контур корпуса, являются внешними соединениями и должны быть заглушены, если они не подключены.

  Рис. 10-24. Двойной соленоид, 2-позиционный, непрямого действия, 4-ходовой гидрораспределитель с фиксацией

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  На рис. 10-24 имеет вид в разрезе и обозначение электромагнитного направляющего регулирующего клапана с фиксированным положением и символом.Единственная разница между этим клапаном и символом и клапаном Рис. 10-23 заключается в том, что пилотный клапан представляет собой клапан с двойным соленоидом, а не с возвратной пружиной. Клапан с пружинным возвратом можно преобразовать в клапан с фиксацией, просто изменив управление пилотом. Этот двухсоленоидный клапан с фиксацией также легко заменить двухсоленоидным трехпозиционным клапаном с пружинным центрированием, который позволяет рабочему золотнику плавать, когда оба соленоида обесточены.

  Эти первые два типа электромагнитных клапанов с пилотным управлением всегда должны монтироваться таким образом, чтобы рабочий золотник находился в горизонтальном положении.Это удерживает рабочий золотник на месте при отсутствии управляющего давления. Рабочий золотник может смещаться при вертикальной установке, поскольку нет пружин, поддерживающих его положение. Рекомендуется устанавливать все золотниковые клапаны горизонтально, чтобы золотники оставались на месте, особенно во время останова.

  Порты Y (внешний сток) и X (внешнее питание пилота) должны использоваться в некоторых схемах, но в других их использование не является обязательным и определяется разработчиком. Общее правило состоит в том, чтобы сливать управляющее масло через порт Y , когда противодавление на T равно (или может быть) больше, чем давление на P или X .Противодавление на T видно в порту бака управляющего клапана. Он противостоит давлению со стороны порта P или X , которое пытается сдвинуть золотник.

  Порт X используется редко, за исключением случаев, когда необходимо постоянное управляющее давление. В другой возможной схеме обратный клапан в порту T может вызвать регенерацию цилиндра, когда золотник смещается через переходное или переходное положение.

  3-позиционный электромагнитный управляемый клапан с пружинным центрированием в Рисунок 10-25 является наиболее распространенной конфигурацией гидравлического распределителя этого типа.Центральное состояние часто используется для разгрузки насоса с фиксированным объемом, остановки привода или обеспечения его плавающего положения, а также удержания цилиндра в середине хода при установке или снятии инструментов. Более 80% гидрораспределителей имеют 3 положения с пружинным центрированием по вышеуказанным и другим причинам. Все направляющие клапаны имеют золотник, который может перемещаться в центральное положение, но 2-позиционные клапаны никогда не останавливаются в центральном положении при правильной работе.

  Рис. 10-25. Двойной соленоид, 3-позиционный, с пилотным управлением, центрируемый пружиной, 4-ходовой распределительный клапан

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Вид в разрезе модели На Рис. 10-25 представляет собой электромагнитный клапан с пилотным управлением, в котором все порты открыты в центре.Эти более крупные клапаны с высоким расходом работают так же и выполняют те же функции, что и электромагнитные клапаны прямого действия, описанные ранее. (См. рисунки с 10-18 по 10-20 для типовых цепей с пружинным центром.)

  Основное различие в схемах для электромагнитных клапанов управления состоит в том, что для моделей с центральным расположением насос-бак требуется какой-либо метод для поддержания постоянного минимального давления управления на клапане управления. На рис. 10-25 показаны стандартные методы поддержания такого минимального управляющего давления.

  Этим клапанам также может потребоваться способ обеспечения свободного пути для потока управляющего масла в бак (порт Y ) при некоторых условиях. Добавление или удаление заглушек или установка заглушки с отверстием может остановить или разрешить поток к внутреннему дренажному отверстию или от внутреннего отверстия подачи пилота.

  Вырез в На Рисунке 10-25 показаны пружины и центрирующие шайбы на обоих концах, удерживающие рабочий золотник в его центральном положении. Центрирующие шайбы не позволяют более сильной пружине протолкнуть шпулю за центр в случае, если одна пружина слабее.Золотник на виде в разрезе и полный символ представляют собой состояние с открытым центром всех портов. Другие катушки и их упрощенные обозначения показаны ниже в разрезе.

  Электромагнитный регулирующий клапан представляет собой модель с двойным соленоидом, пружинным центром и золотником с поплавковым центром. Все 3-позиционные соленоидные направляющие гидрораспределители должны иметь золотник с плавающим центром для правильной работы. Любое другое состояние центра золотника (кроме случая, когда T заблокирован, а A, B и P подсоединены) либо не позволит работать центру золотника, либо приведет к избыточному нагреву.Всегда следите за тем, чтобы электромагнитный регулирующий клапан был в 3-х позиционном положении и имел золотник с поплавковым центром, когда направляющий клапан с пилотным управлением находится в 3-х позиционном положении.

  Когда на соленоид и электромагнитного регулирующего клапана подается питание, он направляет управляющее масло к правому концу рабочего золотника. Это сдвигает катушку влево. Поток насоса через порт P направляется в порт A , а поток из порта B поступает в резервуар через порт T . На полном символе легко проследить пути потока, чтобы увидеть, как работает клапан любого производителя, даже если его конструкция отличается.При подаче питания на соленоид b рабочий золотник смещается вправо, создавая условия для противоположного потока и реверсивного потока к приводу.

  С клапаном Рис. 10-25 в состоянии покоя очевидно, что давление будет низким. Когда размер клапана и линий рассчитан на низкий перепад давления, давление, вероятно, будет ниже 50 фунтов на квадратный дюйм. Это давление не создает достаточной силы для смещения рабочего золотника относительно центрирующих пружин, поэтому жидкость не может течь к приводу или от него.Для преодоления низкого или отсутствующего управляющего давления доступны следующие опции:

  Опция 1 : Используйте обратный клапан на 75 фунтов на квадратный дюйм из порта T , используйте заглушку с отверстием во внутреннем порте подачи пилота и слейте клапан управления пилотом снаружи через порт Y (внешний- слив) порт. Когда насос работает, обратный клапан поддерживает управляющее давление не менее 75 фунтов на квадратный дюйм, поэтому рабочий золотник может смещаться по сигналу. Когда схема работает, управляющее давление может повышаться, но оно никогда не падает ниже 75 фунтов на квадратный дюйм.С клапаном с открытым центром эта опция может вызвать регенерацию цилиндра, если цилиндр имеет низкое сопротивление и/или шток слишком большого размера. Если эта ситуация вызывает подозрение, используйте вариант 2.

  Вариант 2 : Установите обратный клапан обратного давления на 75 фунтов на квадратный дюйм в линию насоса и направьте сигнал управления от него по потоку к порту X (внешнее питание управления). Это делает возможным внутреннее опорожнение пилотного клапана. Можно использовать внешний дренаж, но это не обязательно.Эта опция удерживает давление в цилиндре, который может регенерироваться, когда клапан с открытым центром находится в его центральном положении. Это также исключает возможность регенерации, когда тандемный центральный клапан проходит через открытый кроссовер.

  Вариант 3 : Подайте на порт X управляющее давление от 75 до 3000 фунтов на кв. дюйм из другого источника. Внешняя подача не должна обеспечивать высокий расход. Постоянное давление может быть желательным для поддержания постоянного смещения золотника и продолжительности цикла.

  Ознакомьтесь с информацией в каталоге поставщика, чтобы узнать, какое управляющее давление должно быть для конкретного размера клапана и рабочего давления.Эти цифры меняются для разных золотников и напрямую зависят от противодавления в линии бака при использовании внутреннего дренажа.

  Вариант 4 : Большинство поставщиков предлагают вариант с внутренним обратным клапаном, который работает почти так же, как Вариант 1. Отличие состоит в том, что в линии резервуара T нет давления, поэтому можно использовать внутренний дренаж. Основная сложность этого варианта в том, что этот клапан не стандартный. Доставка, вероятно, долгая и может повлиять на время простоя машины, если клапан необходимо заменить.

  Другие варианты электромагнитных клапанов с пилотным управлением

  Электромагнитный управляемый клапан На Рис. 10-26 показаны некоторые другие варианты, которые производители предлагают для особых нужд. Все эти опции могут быть доступны не у всех поставщиков, поэтому перед тем, как указать марку, проконсультируйтесь с дистрибьютором.

  Рис. 10-26. Двойной соленоид, 3-позиционный, управляемый пилотом, центрируемый пружиной, 4-ходовой распределитель со всеми опциями

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  Опция индикатора положения золотника помогает устранять неполадки в цепи.Когда пилотный клапан переключается электрически или вручную, но привод не движется, одной из причин может быть то, что рабочий золотник не сместился. Для клапана без индикатора единственный надежный способ узнать, может ли этот золотник двигаться, – это разобрать клапан и проверить его.

  Опция ограничителя хода золотника имитирует простое управление потоком для различных скоростей привода в обоих направлениях. Эта опция ограничивает перемещение золотника, что ограничивает поток к приводу или от него, аналогично управлению потоком.Эту опцию следует использовать только там, где скорость может колебаться при изменении давления и силы.

  Опция пилотного дросселя устанавливает модульный расходомер на выходе между клапаном пилотного управления и рабочим золотником для замедления движения золотника. Замедление золотника может дать приводу более плавное ускорение и замедление, тем самым уменьшая удары. Идея отличная, но обратите внимание, что более медленное движение катушки может увеличить время цикла до предела.

  Одной из причин увеличения продолжительности цикла является тот факт, что все посадочные места золотникового клапана с электромагнитным управлением перекрывают посадочные места корпуса.Это перекрытие означает, что золотник должен переместиться на некоторое расстояние, прежде чем начнется поток жидкости. Когда золотник движется достаточно медленно, чтобы обеспечить хороший контроль, время выхода из перекрытия может составлять от 0,5 до 1,0 секунды или больше. После того, как золотник устранит перекрытие, привод может очень плавно разогнаться, но дополнительное время часто недопустимо.

  Еще одно дополнение ко времени цикла происходит, когда золотник смещается до конца своего хода. Золотник может продолжать двигаться до конца своего хода, даже если неполный ход пропускает весь доступный поток.При реверсивном движении привода или замедлении до конца хода золотник может сместиться на 1/16 дюйма или более относительно доступного расхода. Когда золотник начинает медленно перемещаться к центру, привод продолжает работать на полной скорости до тех пор, пока золотник не переместится достаточно далеко, чтобы начать ограничивать поток. С этого момента торможение очень плавное, но время потеряно. Также помните: скорость, с которой золотник достигает центра, является скоростью ускорения привода в противоположном направлении. Это означает, что корректировка ускорения в обоих направлениях также влияет на замедление в обоих направлениях.Опция ограничителя хода шпули может устранить здесь потерю времени, но не поможет вернуть скорость переключения.

  Еще одна возможная проблема с модулем пилотного дросселя заключается в том, что он часто имеет номинальный расход всего от 4 до 8 галлонов в минуту. Отрегулировать такое небольшое количество потока очень сложно, если не невозможно. Эта проблема ограничивает полезность опции пилотного дросселя. В настоящее время потребность в ускорении, замедлении и изменении расхода лучше удовлетворяется пропорциональными клапанами, которые будут обсуждаться в главе 12.

  Опция встроенного обратного клапана обсуждалась как опция 4 на Рисунок 10-12 .

  Клапаны с гидравлическим центрированием

  Вид в разрезе модели . На рис. 10-27 представляет собой управляемый соленоидом направляющий гидрораспределитель с гидравлическим центрированием. Некоторые конструкторы предпочитают гидравлическое центрирование пружинному центрированию. Приведенные причины: усилие пружины со временем меняется, пружины могут сломаться, реакция пружин медленнее, пружины относительно слабые.Гидравлическое центрирование не имеет ни одного из этих недостатков, но по-прежнему используется менее чем в 2% всех гидравлических контуров. Частично причина в недостатке знаний у многих дизайнеров и пользователей.

  Рис. 10-27. Двойной соленоид, 3-позиционный, управляемый, с гидравлическим центрированием, 4-ходовой распределитель

  Обратите внимание, что на полном символе у ​​управляющего клапана порт T для бака заблокирован в центральном состоянии, с портами P, A и B подключены. При работающем насосе управляющий клапан подает управляющее масло к обоим концам рабочего золотника, центрируя его.Рабочий золотник может центрироваться, потому что втулки зоны дифференциала с центрирующими шайбами ​​могут двигаться только до тех пор, пока они не коснутся корпуса клапана. С давлением на обоих концах эти элементы создают разницу в площади, которая заставляет рабочую катушку перемещаться до ее центрирования. За исключением способа центрирования рабочего золотника, эта конструкция клапана работает так же, как и другие направляющие клапаны с электромагнитным пилотным управлением.

  Операторы клапанов

  На рис. 10-28 показаны все приводы для направляющих клапанов.До 1966 года в кабине оператора на символе были написаны буквенные аббревиатуры, обозначающие способ работы клапана. (См. главу 4, где символы старых операторов показаны напротив современных символов.)

  Рис. 10-28. Символы для приводов клапанов

  Когда были приняты стандарты ISO, все надписи были удалены из графических символов. Аббревиатура MAN для оператора с ручным управлением была изменена на удлиненные линии на внешнем конце кабины оператора или на рисунок палочкой кнопки на ладони, ручного рычага, ножной педали или педали.

  С рисунками, подобными картинкам, не было языкового барьера, когда схематические диаграммы передавались из одной страны в другую. ANSI принял новые стандарты (за некоторыми исключениями), и вскоре после этого отрасль гидроэнергетики изменилась. Старые машины со схемами до 1966 года могут сбить с толку новичков, но рисунок обычно можно расшифровать с небольшим усилием.

  Часть 3 Часть 5

  WOG, CWP, WSP и др.

  Маркировка шаровых кранов

  представляет собой целевые коды и аббревиатуры, призванные помочь пользователям определить правильный продукт для конкретного применения.Маркировка используется по двум причинам:

  • Чтобы показать стандарты, по которым был испытан шаровой кран.
  • Для демонстрации областей применения шарового крана.

  Шаровые краны изготавливаются из различных материалов, компонентов, конструкций шаров, способов приведения в действие и т. д. Существуют сотни и сотни вариантов, и производители используют множество различных типов маркировки.

  Разобраться в этих маркировках сложно, если вы не знаете, что ищете.Читайте дальше для объяснения наиболее важных маркировок, дополненных наглядными примерами.

  Общая маркировка шаровых кранов

  Обратите внимание, что информация, отображаемая на корпусе клапана, зависит от производителя. Ниже приведена общая информация, которую вы можете найти на корпусе шарового крана в США

  .

  Размер клапана: Размер трубы клапана часто просто указывается в дюймах, однако вы также можете найти размер трубы, указанный с префиксом DN. Это означает «номинальный диаметр», а число, следующее за префиксом, представляет собой размер трубы клапана в миллиметрах.

  Информация по монтажу: Если в вашем клапане используется стандартная конфигурация ISO для монтажа клапана на привод, здесь вы найдете эту информацию.

  Материал корпуса: Здесь конкретно указывается тип материала, использованного для изготовления корпуса клапана. Например, CFM8 — это код литой нержавеющей стали 316.

  Класс давления: «PN» относится к номинальному давлению. Число после PN указывает на класс давления клапана в барах, где 1 бар равен 14.5038 фунтов на квадратный дюйм. Некоторые производители также могут просто указывать номинальное давление в фунтах на квадратный дюйм.

  Номер отливки: Номер отливки используется для отслеживания материалов и партий. Их может быть несколько, в зависимости от клапана.

  Бессвинцовый: Некоторые клапаны имеют маркировку «LF», указывающую на то, что они не содержат свинца.

  Информация производителя: Название производителя должно быть на корпусе клапана.

  Номер модели: Модель или номер детали клапана — это процесс идентификации производителя.

   

  Связанные материалы: Что такое шаровой кран? Детали, привод, схемы и многое другое >

  Характеристики шарового крана

  Характеристики шарового крана

  указывают тип применения, в котором он подходит для использования. Эти номиналы будут отмечены на корпусе клапана.

  Номинальное значение PSI

  90 112 фунтов на квадратный дюйм (PSI) — это единица измерения давления, которая обычно используется в США для оборудования и приборов. PSI шарового крана измеряет давление среды, протекающей через клапан, когда он вступает в контакт с квадратным дюймом трубы или других фитингов.

  Рейтинги CWP и WOG

  Рабочее давление в холодном состоянии (CWP) указывает максимальное номинальное давление клапана при температуре от -20°F до 100°F. Это обычно указывается вместе с номинальным давлением клапана. Например, 720 CWP указывает, что клапан рассчитан на давление 720 PSI в пределах температурного диапазона CWP.

  WOG (вода, нефть, газ) — более старый термин, который уже не используется так часто, как раньше. Это просто означает, что клапан предназначен для использования с водой, нефтью или газом, за исключением горючих газов.

  Рейтинг WSP

  Рабочее давление пара (WSP) указывает максимальное давление пара, которое может выдержать шаровой кран при самой высокой номинальной температуре. Это также может быть обозначено как SWP, что означает рабочее давление пара.

  Рейтинг газа

  Только некоторые шаровые краны одобрены для использования с горючими газами, и они будут иметь специальную маркировку, объясняющую, где их можно использовать. Некоторые из них включают:

  Характеристики газа в помещении:

  • ½ PSIG (манометр PSI): Это номинальное низкое давление используется для газовых клапанов, которые используются в приборах.
  • 5G: это более высокое номинальное давление для клапанов, используемых в бытовых газопроводных системах.

  Характеристики газа для наружной установки:

  • CAN/CGA-3.16: Это номинальное давление газа в Канаде для наружных и внутренних клапанов, используемых в системах газопроводов.
  • BRS125G: это номинальное давление газа в США для клапанов в системах газопроводов.

  Обратите внимание, что приведенная выше информация предназначена только для использования в качестве основного руководства. Необходимо позаботиться о том, чтобы выбранный вами клапан соответствовал вашим конкретным требованиям.Если вы не уверены, всегда лучше поговорить напрямую с производителем или дистрибьютором о вашем приложении.

  Связанные материалы: 15 факторов, которые необходимо учитывать перед следующим заказом промышленного шарового крана >

  Маркировка шаровых кранов для испытаний и обеспечения качества

  Чтобы гарантировать высочайшее качество продукции, следующие организации проводят строгие испытания и процедуры сертификации. Шаровые краны, доказавшие свою ценность, имеют соответствующую маркировку.

  Единый сантехнический кодекс (UPC): Сертификационный знак UPC показывает, что шаровой кран соответствует как стандартам производительности отдельного продукта, так и стандартам, установленным Международной ассоциацией сантехников и механиков (IAPMO).

  Американский национальный институт стандартов (ANSI): ANSI устанавливает различные стандарты для производства, установки и использования шаровых кранов. Вы чаще всего увидите эту маркировку на фланцевых шаровых кранах.

  Underwriters Laboratories (UL): UL — международная компания по сертификации безопасности, которая тестирует широкий спектр продуктов (включая шаровые краны).Вы увидите логотип UL на клапанах, которые прошли различные научные испытания, которые они используют.

  Примеры маркировки шаровых кранов

  Краткое описание пневматических клапанов

  Клапаны

  используются в пневматических системах для управления воздушным потоком, блокируя или направляя его в соответствии с потребностями системы. Пневматический клапан может иметь множество различных конфигураций. Умение указать на схеме, какой клапан необходим, является важным навыком для любого инженера, работающего с пневматическими системами.

  Стандарты символов

  для пневматических клапанов содержатся в стандарте ISO1219-1:2012 Гидравлические системы и компоненты — Графические символы и принципиальные схемы. Стандарт ISO заменяет графические символы ANSI Y32.10 Fluid Power.

  Распространенные типы пневматических клапанов

  Подобно тому, как определенные электрические компоненты используются для управления и защиты цепи, в пневматических системах используются различные механические компоненты для управления и защиты пневматической системы.Существует множество различных типов клапанов, используемых для управления потоком воздуха путем предотвращения потока, направления потока, контроля скорости или сброса избыточного давления. Некоторые из наиболее распространенных типов описаны ниже:

  Обратный клапан

  Обратные клапаны обеспечивают свободный поток воздуха в одном направлении, но блокируют поток в противоположном направлении. Они пассивны, потому что для их функционирования не требуется никаких внешних воздействий. В некотором смысле они функционируют как диод в электрической цепи.

  Пружинный обратный клапан

  Базовый обратный клапан

  Предохранительный клапан

  Клапан сброса давления используется для сброса избыточного давления в пневматической системе.Их назначение — автоматически открываться при определенном давлении и оставаться открытыми до тех пор, пока объемное давление не упадет ниже заданного значения. Эти клапаны используются в качестве меры безопасности для предотвращения отказа пневматических компонентов в результате избыточного давления из-за неисправности регулирующего клапана, повышения температуры и т. д.

  Челночный клапан

  Челночный клапан позволяет жидкости проходить через него из двух разных источников по одному. Он функционирует как логический вентиль ИЛИ.Когда поток подается на один вход, другой вход закрывается.

  Клапан быстрого выпуска

  Клапан быстрого выпуска аналогичен по форме челночному клапану, но вместо двух входов клапан быстрого выпуска имеет один (1) вход, один (1) выход и один (1) выпуск. При подаче давления на вход воздух поступает на выход. Когда давление снимается, воздух поступает из выпускного отверстия в выхлопное.

  Клапан управления потоком

  Клапаны управления потоком

  используются для управления скоростью воздуха в пневматической системе.Они часто используются для управления скоростью пневматического цилиндра в соответствии с конкретным приложением. Клапаны управления потоком могут быть либо фиксированными, либо регулируемыми, в зависимости от применения. В регулируемой версии используется игольчатый клапан для управления потоком воздуха.

  Регулирующий клапан с фиксированным отверстием

  Регулируемый клапан управления потоком

  Регулируемый клапан управления потоком
  с байпасом

  Направленный регулирующий клапан

  Символы, представляющие направляющие регулирующие клапаны, содержат информацию о клапане, который они представляют.Они показывают количество позиций, способы срабатывания, количество портов и пути, по которым может проходить воздух.

  Направляющие регулирующие клапаны

  Оставшаяся часть этого поста будет посвящена направляющим клапанам управления подачей воздуха. Они доступны во многих конфигурациях. Функция клапана определяется двумя числами (например, 3/2). Первая цифра указывает количество портов, НЕ включая пилотные каналы или сигнальные порты. Вторая цифра указывает количество позиций клапана (например,г. вкл, выкл и др.). Поскольку символы направляющих клапанов передают больше информации, чем ранее упомянутые клапаны, они обязательно более сложны.

  Блоки потока

  Символы, представляющие направляющие регулирующие клапаны, содержат информацию о клапане, который они представляют. Они показывают количество позиций, способы срабатывания, количество портов и пути, по которым может пройти воздух.

  Блок потока

  2-позиционный клапан

  3-позиционный клапан

  Порты

  Количество точек, входящих в блок потока или выходящих из него, представляет собой количество физических портов на клапане.Количество расходных боксов в символе клапана представляет собой количество положений клапана, и каждый блок ДОЛЖЕН иметь одинаковое количество портов. Направленный регулирующий клапан обозначен, как показано в примере ниже:

  Примечание. Направляющие регулирующие клапаны часто обозначаются количеством «ходов» в клапане. Этот термин часто неправильно применяется к последней цифре в обозначении клапана (например, 3/2-ходовой клапан). Это использование НЕПРАВИЛЬНО .Пути относятся к количеству путей, которые жидкость может пройти через клапан. Например, трехходовой клапан имеет 2 пути или 2 пути, по которым может проходить жидкость (то есть от источника к выходу и от выхода к выпуску). Поскольку количество «ходов» и количество «позиций клапана» совпадают, термин путается. Несмотря на это, производители и дистрибьюторы часто используют его неправильно, поэтому разумно знать, что могут означать эти термины, правильные или неправильные. БЕЗОПАСНЫЙ ПОДХОД  состоит в том, чтобы определить количество необходимых портов и количество необходимых позиций  затем, используя символы, связанные с конкретными клапанами (листы спецификаций производителя), найти клапан, который соответствует ваша спецификация.

  Ниже приведены некоторые примеры боксов с 2, 3, 4 и 5 портами:

  Выкидные линии (ключ)

  2 порта

  3 порта

  4 порта

  5-портовый

  Этикетки портов

  Порты помечены в поле «Нормальное» положение потока.Остальные порты блока потока соответствуют соответствующему расположению порта в блоке потока «Нормальный». Метки портов могут быть как буквенными, так и цифровыми. Ниже приведен общий список того, что означает каждая буква, если она используется в символе клапана:

  • (P) – порт впуска давления
  • (А) – выпускной порт
  • (B) – выпускной порт
  • (R) – Выпускное отверстие
  • (S) – выпускное отверстие

  Использование направляющих регулирующих клапанов на схеме

  Символы клапана на схеме отображаются в нормальном положении или положении по умолчанию.Положение по умолчанию может быть либо нормально открытым (NO), либо нормально закрытым (NC). Нормально открытый означает, что состояние клапана по умолчанию разрешает поток жидкости. Нормально закрытый означает, что в этом состоянии обратный поток или поток жидкости затруднен:

  Нормальное состояние (3/2, Н.З. клапан)

  Состояние срабатывания (3/2, Н.З. клапан)

  Линии потока на схеме должны быть подключены к портам в блоке нормального положения, а не в блоке активированного положения.Символ клапана можно визуализировать как переход от одного потока к другому при переходе из одного состояния в другое. Соединения портов остаются одинаковыми при переходе от одной расходной камеры к другой, а линии потока внутри расходной камеры изменяются, указывая на приводимый в действие поток клапана.

  Приводы клапанов

  Приводы

  используются для переключения клапана из одного положения в другое. Существует множество типов приводов, некоторые из которых можно комбинировать на одном клапане. Каждый привод имеет свой собственный символ, который пытается проиллюстрировать его функцию.Символы привода прикреплены к потоку клапана, который станет активным, если привод сработает.

  Примечание. Приводы, показанные ниже, не являются исчерпывающим списком, и не каждый показанный символ привода точно соответствует символам, используемым производителями или разработчиками схем.

  Клапаны с ручным управлением
  Символ ручного управления означает, что переключение состояний или положений в клапане выполняется вручную. Это может быть кнопка, переключатель или рычаг, приводимый в действие непосредственным вмешательством человека.

  Ручная кнопка:
  Кнопочный привод представляет собой специальный ручной привод. Обычно он сочетается с пружинным возвратом, так что клапан по умолчанию находится в одном положении и мгновенно срабатывает (меняет положение) при нажатии кнопки.

  Особый случай ручных клапанов представляет собой «запорный» клапан (обычно с кнопочным приводом). Они часто используются в качестве выключателей аварийного останова и требуют вторичного движения для приведения в действие или «сброса» клапана.

  Ручной рычаг:
  Рычажный привод представляет собой специальный ручной привод. Рычаг может иметь два положения (т. е. включено/выключено) или иметь несколько выбираемых положений в сочетании с функцией фиксации.

  Ручной ножной привод:
  Педальный привод представляет собой специальный ручной привод, предназначенный для приведения в действие ногой оператора.

  Механические клапаны
  Механический привод использует некоторую форму механического привода для управления клапаном.Приводом может быть ролик, кулачок, рычаг, поршень и т. д., который срабатывает без непосредственного вмешательства человека. Обычно они используются в качестве механических переключателей в пневматических системах, таких как заводская автоматизация и конвейерные системы. Пример клапана с механическим приводом показан ниже:

  Клапаны с электрическим управлением
  Клапан с электрическим управлением НЕ приводится в действие прямым вмешательством человека. Он связан с внешней системой управления, которая активирует клапаны в соответствии с требованиями связанной системы и/или программы.

  Соленоид:
  Соленоидный привод представляет собой небольшую электрическую катушку, которая использует электромагнит для изменения положения клапана.

  Внутренний пилотный клапан:
  Внутренний пилотный привод использует внутренний пилотный клапан (например, диафрагму) для изменения или сохранения положения более крупного клапана. Клапан большего размера остается активированным до тех пор, пока присутствует основное давление воздуха. Когда давление падает, внутренний пилот меняет положение главного клапана.Этот тип пилотного привода может служить пассивным средством приведения в действие линейного клапана, как правило, в качестве отказоустойчивого.

  Внешний пилотный клапан:
  Внешний пилотный привод также использует меньший пилотный клапан для изменения положения большего клапана. Клапан большего размера меняет положение при достижении сигнального давления или расхода. В этом случае пилотный привод является внешним по отношению к системе и может быть физически расположен на более крупном клапане или вдали от него.

  Управляемый соленоид:
  Управляемый соленоид — это обычная комбинация приводов.В управляемом соленоиде электрический сигнал открывает и закрывает пилотный клапан, который управляет большим клапаном, используя пилотную среду в качестве механизма для принудительного срабатывания. Это обычно используется для приведения в действие больших клапанов, когда мощность соленоида недостаточна для приведения в действие клапана.

  Вспомогательные операторы
  Следующие символы обычно используются в сочетании с основными символами активации для обозначения более специализированной функции:

  Фиксатор:
  Фиксатор обеспечивает четкое физическое разграничение положений клапана.Обычно он работает в паре с рычажным приводом.

   

  Возвратная пружина:
  Пружина создает возвращающую силу на клапан. Как правило, сторона пружины является нормальной стороной, функционирующей для возврата клапана в «нормальное» состояние в случае потери мощности.

  Примеры символов клапана

  Ниже приведены несколько примеров символов ходового клапана. Обратите внимание на то, как нарисованы части символов:

  .

  Клапан 2/2 с рычажным приводом

  Клапан 3/2 с кнопочным управлением

  Клапан 3/2 с пилотным приводом

  Клапан 5/3 с пилотным приводом и закрытым центром

  Пример схемы

  Недавно Аполлон разработал простую пневматическую систему для большой опоры для игрового шоу.Система была разработана для использования пневматических цилиндров большого диаметра, которые при активации входят в контакт с приводной поверхностью винта. Выходная сила пропорциональна давлению на входе в цилиндры. Пневматическая схема показана ниже:

  На приведенной выше схеме показаны 4 символа клапана управления потоком. Их назначение следующее:

  1. Ручной рычажный клапан 3/2, который изолирует систему от компрессора в нормальном состоянии. При активации он позволяет воздуху поступать от компрессора к цилиндрам.Этот клапан также сбрасывает газ, когда находится в нормальном состоянии. Поскольку функция выпуска на этом клапане не используется в этой системе, можно было бы выбрать клапан 2/2. Причина, по которой был выбран этот клапан, а не более простой клапан 2/2, заключается в его функции блокировки бирки (LOTO).
  2. Ручной рычажный клапан 4/2, который при активации клапана 1 подает воздух в цилиндры. Когда этот клапан находится в нормальном состоянии, он подает воздух на выдвинутую сторону цилиндров и позволяет выпускать воздух с втягивающейся стороны.Когда этот клапан приводится в действие, путь для воздуха переключается, цилиндры втягиваются, а удлиняющие линии выпускаются.