Гидравлические элементы

1.

Гидравлические элементы
Клапан 4/2
MOOG (серво клапан)
Клапан 4/3
Картридж клапан
Редукционный клапан
Насос
Напорный клапан
Датчик давления
Пропорциональный клапан
Аккумулятор

2. Гидравлический клапан 4/2

3. Гидравлический клапан 4/2

A/B = Рабочие полости
Клапан 4/2 :
4 канала
2 позиции золотника
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
Пружина
A
Обозначение:
Корпус
Сердечник
Электрический
магнит (катушка)

4. Гидравлический клапан 4/2

A/B = Рабочие полости
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
Пружина
A B
A
P
Корпус
Сердечник
Электрический
магнит (катушка)
T

5. Гидравлический клапан 4/2

A/B = Рабочие полости
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
Пружина
A B
A
P
Корпус
Сердечник
Электрический
магнит (катушка)
T

6. Гидравлический клапан 4/2

A/B = Рабочие полости
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
Пружина
A B
A
P
Корпус
Сердечник
Электрический
Magnetspule
магнит (катушка)
T

7. Гидравлический клапан 4/2

A/B = Рабочие полости
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
Пружина
A B
A
P
Корпус
Сердечник
Электрический
магнит (катушка)
T

8. Гидравлический клапан 4/2

A/B = Рабочие полости
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
Пружина
A B
A
P
Корпус
Сердечник
Электрический
магнит (катушка)
T

9. Гидравлический клапан 4/2

A/B = Рабочие полости
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
Пружина
A B
A
P
Корпус
Сердечник
Электрический
магнит (катушка)
T

10. Гидравлический клапан 4/2

A/B = Рабочие полости
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
Пружина
A B
A
P
Корпус
Сердечник
Электрический
магнит (катушка)
T

11. Включен

A/B = Рабочие полости
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
ON
Пружина
A B
A
P
Корпус
Сердечник
Электрический
магнит (катушка)
T

12. Выключен

A/B = Рабочие полости
T = Слив
P = Давление
Золотник
B
OFF
Пружина
A B
A
P
Корпус
Сердечник
Электрический
Magnetspule
магнит (катушка)
T

13. Гидравлический клапан 4/3

14. Гидравлический клапан 4/3

T
A
P
B
Функции
A
B
P
T

15. Гидравлический клапан 4/3

T
A
P
B
Функции
A
B
P
T

16. Гидравлический клапан 4/3

T
A
P
B
Функции
A
B
P
T

17. Гидравлический клапан 4/3

T
A
P
B
Сравнение
A
B
P
T

18. Гидравлический клапан 4/3

T
A
P
A
B
P
T
B
Сравнение
Vergleich
Comparison

19. Гидравлический клапан 4/3

T
A
P
B
Сравнение
A
B
P
T

20. Редукционный клапан

Обозначение
Редукционный клапан прямого управления
В отличии от напорного клапана, который
контролирует давление на входе,
редукционный клапан оказывает воздействие
на выходное давление.

21. Редукционный клапан

1 Регулирующий элемент
2 Давление управления
3 Пружина
4 Золотник
5 Зона управления
6 Кожух пружины
7 Обратный клапан
P = Давление
A = Рабочая полость
T = Слив
Обозначение

22. Редукционный клапан

FS
FH
P
FS = Настроеное усилие
пружины
PI = Входное давление
PI
PO = Выходное давление
T = Слив
FH = Гидравлическое усилие на золотнике
A
T
PO
T

23. Редукционный клапан

FS
Исходное положение:
Свободный поток из
полости P в полость A
FH
P
PI
A
T
PO
T

24. Редукционный клапан

FS
Выходное давление PO
воздействует, через
полость управления на
плоскость золотника
(против сжатой пружины).
FH
P
PI
A
T
PO
T

25. Редукционный клапан

FS
Если гидравлическое
усилие FH превышает
усилие сжатой пружины
FS, золотник движется
влево (Р-А закрывается).
FH
P
PI
A
T
PO
T

26. Редукционный клапан

FS
Если гидравлическое
усилие FH превышает
усилие сжатой пружины
FS, золотник движется
влево (Р-А закрывается).
FH
P
PI
A
T
PO
T

27. Редукционный клапан

FS = F H
FS
Если гидравлическое
усилие FH превышает
усилие сжатой пружины
FS, золотник движется
влево (Р-А закрывается).
FH
P
PI
A
T
PO
T

28. Редукционный клапан

FS
Рабочее положение:
В зависимости от FH
золотник перемещается,
поддерживая неизменное
давление в полости А.
Fh
P
PI
A
T
PO
T

29. Редукционный клапан

FS
Рабочее положение :
В зависимости от FH
золотник перемещается,
поддерживая неизменное
давление в полости А.
FH
P
PI
A
T
PO
T

30. Редукционный клапан

FF
Защитная функция:
Если усилие FH продолжает
расти, то дальнейшее
движение золотника влево
объединяет полости А и Т.
FH
P
PI
A
T
PO
T

31. Редукционный клапан

FS
Защитная функция:
Если усилие FH продолжает
расти, то дальнейшее
движение золотника влево
объединяет полости А и Т.
FHh
P
A
PI
PO
T
T

32. Редукционный клапан

FS
Защитная функция:
Если усилие FH продолжает
расти, то дальнейшее
движение золотника влево
объединяет полости А и Т.
FH
P
A
PI
PO
T
T

33. Напорный клапан

Напорные клапана применяются в
гидравлических системах для
ограничения давления до определенного
уровня. Если заданное давление
достигнуто, напорный клапан
активируется и направляет излишек
рабочей среды (масла) в сливную
магистраль.

34. Напорный клапан

Давление
насоса
Системное
давление
Обозначения:
Прямое
управление
Давление
вспомогательного
контура
Пилотное
управление

35. Напорный клапан

Напорный клапан
прямого управления
1 Гидроблок
2 Корпус
3 Пружина
4 Регулировочный механизм
5 Запорная игла
6 Седло клапана
7 Демпфер иглы
8 Седло пружины
P = Давление
T = Слив

36. Напорный клапан

Функции
FF = Настроенное усилие пружины
FA = Гидравлическое усилие
FF
Пока усилие пружины
FF больше
гидравлического
усилия FA , запорная
игла прижата к седлу
клапана.
FF > FA
FA

37. Напорный клапан

Функции
FF = Настроенное усилие пружины
FF
FA = Гидравлическое усилие
Если гидравлическое
усилие FA превышает
усилие пружины FF ,
игла прожимает
пружину. Происходит
соединение с
магистралью Т (слив).
FF < FA
FA

38. Напорный клапан

Функции
FF = Настроенное усилие пружины
FA = Гидравлическое усилие
FF
Если гидравлическое
усилие FA превышает
усилие пружины FF ,
игла прожимает
пружину. Происходит
соединение с
магистралью Т (слив).
FF < FA
FAh
P

39. Напорный клапан

Функции
FF = Настроенное усилие пружины
FA = Гидравлическое усилие
FF
Если гидравлическое
усилие FA превышает
усилие пружины FF ,
игла прожимает
пружину. Происходит
соединение с
магистралью Т (слив).
FF < FA
Ph

40. Напорный клапан

Функции
FF = Настроенное усилие пружины
FA = Гидравлическое усилие
FF
Если гидравлическое
усилие FA превышает
усилие пружины FF ,
игла прожимает
пружину. Происходит
соединение с
магистралью Т (слив).
FF < FA
P
FAh

41. Напорный клапан

Пилотное управление
напорным клапаном
Для уменьшения размеров
и уменьшения объема,
занимаемого клапанами,
для управления большими
потоками используется
пилотное управление.
Давление
насоса

42. Напорный клапан

Пилотное управление
напорным клапаном
1 Основной клапан
2 Пилотный клапан
3 Поршень (картридж)
4/5/11 Дроссели
6/7 Каналы управления
8 Шар (Запорная игла)
9 Пружина
10 Регулировочный
механизм
12 Седло пружины
13 Слив управления
14 Седло клапана
10
A = Давление
B = Слив

43. Напорный клапан

Функции
10

44. Напорный клапан

Функции
FF = Настроенное усилие пружины
FA = Входное гидр. усилие
FB = Гидр. усилие на поршне
FC = Гидр. усилие на игле
FF
FC
FB
FA

45. Напорный клапан

Функции
Усилие пружины FF прижимает
иглу к седлу клапана.
Гидр. усилие FA действует на
поршень (картридж).
В это же время давление,
через канал управления,
подается в полость поршня
поджатого пружиной FB и в
пилотный клапан FC
FA = FB = FC
FC < FF
FF
FC
FB
FA

46. Напорный клапан

Функции
Если гидравлическое усилие
FC превысит уровень
установленный пружиной FF,
игла приоткроется,
преодолевая усилие
пружины. (FC > FF)

47. Напорный клапан

Функции
Если гидравлическое усилие
FC превысит уровень
установленный пружиной FF,
игла приоткроется,
преодолевая усилие
пружины. (FC > FF)
FC
FF

48. Напорный клапан

Функции
Если гидравлическое усилие
FC превысит уровень
установленный пружиной FF,
игла приоткроется,
преодолевая усилие
пружины. (FC > FF)
Давление управляющей
магистрали сбрасывается
через линию управления в
сливную магистраль.
FC
FF

49. Напорный клапан

Функции
В зависимости от 4 & 5
давление со стороны
пружины иглы снижается
(FB < FA).
Сбрасывается давление с
поршня и канал A
соединяется с каналом B.
4
FB
5
FA

50. Напорный клапан

Функции
В зависимости от 4 & 5
давление со стороны
пружины иглы снижается
(FB < FA).
Сбрасывается давление с
поршня и канал A
соединяется с каналом B.
4
FB
5
A
FA
B

51. Напорный клапан

Функции
В зависимости от 4 & 5
давление со стороны
пружины иглы снижается
(FB < FA).
Сбрасывается давление с
поршня и канал A
соединяется с каналом B.
4
5
A
B

52. Напорный клапан

Функции
В зависимости от 4 & 5
давление со стороны
пружины иглы снижается
(FB < FA).
Сбрасывается давление с
поршня и канал A
соединяется с каналом B.
4
5
A
B

53. Напорный клапан

Функции
В зависимости от 4 & 5
давление со стороны
пружины иглы снижается
(FB < FA).
Сбрасывается давление с
поршня и канал A
соединяется с каналом B.
4
5
A
B

54. Напорный клапан

Функции
В зависимости от 4 & 5
давление со стороны
пружины иглы снижается
(FB < FA).
Сбрасывается давление с
поршня и канал A
соединяется с каналом B.
4
5
A
B

55. MOOG сервоклапан

Пилот
Электрическая
обратная
связь(EFB)
Электрическое
устройство
безопасности
Основной
клапан

56. MOOG сервоклапан

Сервоклапаны – электрогидравлические,
непрерывно действующие клапаны,
которые используют слаботочный
входной сигнал для управления
большими гидравлическими величинами
(скорости или давления). В нашем
случае в электрогидравлических цепях
управления с замкнутым контуром.

57. MOOG сервоклапан

Катушка
Управляющий контур
Сердечник
Полюса
Дроссельное сопло
Канал управления
Распределитель
Приемное устройство
X = Давление
управления
T = Слив
A = Канал А
P = Давление
B = Канал В
Y = Слив
управления
X
T
A
P
B
Y

58. MOOG сервоклапан

59. MOOG сервоклапан

Электрический ток, через
катушку, смещает сопло из
нейтрального положения.
Отрицательный ток влево
(пример)
Функции
X
T
A
P
B
Y

60. MOOG сервоклапан

Функции
-
X
T
A
P
B
Электрический ток, через
катушку, смещает сопло из
нейтрального положения.
Отрицательный ток влево
(пример)
Y

61. MOOG сервоклапан

Смещение направляет поток
масла к одной из сторон
приемного устройства.
Функции
-
X
T
A
P
B
Y

62. MOOG сервоклапан

Функции
-
X
T
A
P
B
Этот поток масла создает
большее давление в стороне,
куда отклонено сопло и
меньшее с противоположной
стороны.
Y

63. MOOG сервоклапан

Функции
-
X
T
A
P
B
Перепад давлений вызывает
смещение золотника, который,
в свою очередь, заставляет
изменяться потоки каналов А и
В.
Y

64. MOOG сервоклапан

В данном случае соединение
P - B ; A - T.
Функции
-
X
T
A
P
B
Y

65. MOOG сервоклапан

Положительный ток смещает
сопло вправо (пример)
Функции
X
T
A
P
B
Y

66. MOOG сервоклапан

Положительный ток смещает
сопло вправо (пример)
Функции
+
X
T
A
P
B
Y

67. MOOG сервоклапан

Положительный ток смещает
сопло вправо (пример)
Функции
+
X
T
A
P
B
Y

68. MOOG сервоклапан

Функции
В данном случае соединение
A-P;B-T.
+
X
T
A
P
B
Y

69. Устройство безопасности

Если на катушку устройства
безопасности не подается 24В, то
золотник основного клапана
находится в (средней) безопасной
позиции.
Работа устройства
безопасности серии P
основана на
отключении
давления управления.
Обе полости управления остаются
без давления. Сброс давления
через приемное устройство. Усилие пружин устанавливает
золотник в безопасную позицию.
На некоторых клапанах
установлено
интегрированное
устройство безопасности.

70. Устройство безопасности

На некоторых клапанах
организовано
дополнительное
устройство безопасности.
Если на катушку устройства
безопасности не подается 24В, то
золотник основного клапана также
находится в (средней) безопасной
позиции. Но дополнительно клапан
безопасности контролируется
датчиком B1028 (пример).

71. EFB (Электрическая обратная связь)

Датчик измеряет положение
золотника и регулирует ток
катушки в соответствии с
заданием от управления
машины.

72. Замена фильтра

• Заменить, а не очистить фильтр!
Очистка бесполезна!
• Очистить прилегающие к крышке
фильтра поверхности!
• Удалить крышку и фильтр.
• Проверить уплотнения.
• Вставить новый фильтр так, чтобы
метка на корпусе указывала наружу.
Установить крышку.
• После подачи давления проверить
клапан на внешние утечки.
Метка
Уплотнения
Фильтр
Крышка
Внимание!:
Поток масла через фильтр изнутри – наружу. Невозможно увидеть
загрязнение просто сняв крышку!

73. Подключение

Клапан
Разъем
Управление
Function
Voltage command
Origin
Enabled
Not enabled
U3-10 > + 8.5 VDC
U3-10 < + 6.5 VDC
DIO / release valve
4 Input command
5 signal
U4-5 0 to 10 V
AIO / nominal value
6 Output actual value
7 (Spool position)
U6-7 0 to 10 V
AIO / actual value (Spool
pos.)
U8-10 > + 8.5 VDC: ok
U8-10 < + 6.5 VDC: not ok
DIO / Relase and power
supply ok
24 VDC
M 24
0V
PAN2 / Z 0
U11-10 > + 8.5 VDC: < 30%
U11-10 < + 6.5 VDC: > 30%
DIO / Range of
regulation ok
1 Not used
2 Not used
3
8
Enable and Supply
acknowledged
9 Supply
10
Supply / signal
ground
11 Position error
12
Protective
grounding

74. Устранение неполадок

Нет гидравлического отклика
Проверить:
– Сигналы
–
–
–
–
8
9-10
4-5
3
11
Состояние ok (DIO)
Питание 24В
Входной сигнал
Разрешение (DIO)
Ошибка клапана (DIO)
Устройство безопасности
Гидравлическое давление
Состояние пилотной части
Фильтр клапана
Нестабильная работа клапанов
Проверить:
–
–
–
–
–
Разъемы
Фильтр клапана
Состояние масла
Последняя замена масла
Sycap
Внимание!:
В случае замены клапана или плат
URR – URS может потребоваться
перенастройка SYCAP !

75. Картридж клапан

Поршень и пружина
картридж клапана
Пример картридж клапана

76. Картридж клапан

Поршень
Магистраль управления
B
A

77. Картридж клапан

Поршень
Магистраль управления
B
A

78. Картридж клапан

Поршень
Магистраль управления
B
A

79. Картридж клапан

Поршень
Магистраль управления
B
A

80. Картридж клапан

Поршень
Магистраль управления
B
A

81. Картридж клапан

Поршень
Магистраль управления
B
A

82. Картридж клапан

Поршень
B
A

83. Картридж клапан

Рисунок
Символ

84. Шестеренчатый насос

85. Шестеренчатый насос

Сектор подачи
(давление)
3
5
Сектор
всасывания
(вакуум)

86. Шестеренчатый насос

3
5

87. Аккумулятор

Задача гидравлического аккумулятора, обычно, состоит в том, чтобы
запасти объем жидкости под давлением и выдать его при
необходимости. В гидропроводе аккумулятор давления может
выполнить различные задачи :
Может служить для накопления жидкости под давлением, если ее
большое количество потребуется в гидросистеме, в случае, если насос
не в состоянии обеспечить нужную производительность.
Это позволяет использовать насос с меньшей производительности и
менее мощный двигатель. Таким образом, зарядка происходит в момент,
когда производительность насоса больше чем потребление системы, а в
момент большого расхода жидкости используется запас из аккумулятора.
Для сглаживания пиков давления при переключениях.
Для устранения пульсации давления в магистрали насоса.

88. Аккумулятор

Клапан
заполнения
газом
Резиновый
баллон
Стальной
баллон (корпус)
Дисковый
клапан
Гидравлическое
подключение

89. Аккумулятор

Резиновый баллон заполнен газом через
клапан заполнения и полностью
занимает стальной баллон (корпус)
Примечание :
Режим1:
«До запуска насоса, машина холодная»
Температура масла и окружающей среды
20°C --> P = 150bar
Режим2:
«Машина прогрета»
Температура масла 50°C ---> газа 40°C --> P = 160bar
Дисковый клапан закрыт. Этот клапан не
позволяет резиновому баллону
выдавиться в гидравлическую магистраль
и повредиться.

90. Аккумулятор

B
A
Если давление в
гидравлической системе А
достигает уровня давления газа
B, жидкость, через дисковый
клапан, попадает в аккумулятор
и сжимает газ в резиновом
баллоне.

91. Аккумулятор

Если давление в
гидравлической системе А
достигает уровня давления газа
B, жидкость, через дисковый
клапан, попадает в аккумулятор
и сжимает газ в резиновом
баллоне.

92. Аккумулятор

Если давление в
гидравлической системе А
достигает уровня давления газа
B, жидкость, через дисковый
клапан, попадает в аккумулятор
и сжимает газ в резиновом
баллоне.

93. Аккумулятор

Если давление в
гидравлической системе А
достигает уровня давления газа
B, жидкость, через дисковый
клапан, попадает в аккумулятор
и сжимает газ в резиновом
баллоне.
Газ сжимается за счет
поступления жидкости под
давлением.

94. Аккумулятор

B
A
Если давление в гидравлической
системе А меньше давления газа B,
резиновый баллон расширяется и
жидкость под давлением, через
дисковый клапан, попадает обратно в
гидравлическую систему.

95. Аккумулятор

Если давление в гидравлической
системе А меньше давления газа B,
резиновый баллон расширяется и
жидкость под давлением, через
дисковый клапан, попадает обратно в
гидравлическую систему.

96. Аккумулятор

Если давление в гидравлической
системе А меньше давления газа B,
резиновый баллон расширяется и
жидкость под давлением, через
дисковый клапан, попадает обратно в
гидравлическую систему.

97. Пропорциональный клапан

98. Датчик давления (прижатие сопла)