Распределители с закрытым центром. Описание функционирования

1. Распределители с закрытым центром

Описание функционирования

2. Функционирование рабочей секции L90LS Золотник / Компенсатор / Вторичный предохранительно-подпиточный клапан (ВПК) / предохранительный клапа

Функционирование рабочей секции L90LS
Золотник / Компенсатор / Вторичный предохранительно-подпиточный клапан
(ВПК) / предохранительный клапан в линии LS (Feed Reducer - FR)
Нажмите для показа
Напряжение подано на правый соленоид
Давление на левом торце золотника
Нажмите для показа
Золотник перемещается вправо
Компенсатор движется вправо – начинается подача жидкости
Нажмите для показа
Шток выдвигается
ВПК открывается при упоре
Нажмите для показа
Напряжение снято
Все в нейтральной позиции
Нажмите для показа
Напряжение подано на левый золотник
Давление на правом торце золотника
Нажмите для показа
Золотник перемещается влево
Компенсатор движется вправо
Нажмите для показа
Шток втягивается до упора
Нажмите для показа
LS-ограничитель открывается
Компенсатор перемещается влево и закрывается
Нажмите для показа
Напряжение снято
Все в нейтральной позиции
2

3. Функционирование рабочей секции L90LS Вторичный предохранительно-подпиточный клапан

Нажмите для показа
Напряжение подано на правый соленоид
Давление на левом торце золотника
Нажмите для показа
Золотник движется вправо
Компенсатор движется вправо
Нажмите для показа
Мотор вращается
Нажмите для показа
Напряжение снято
Золотник быстро перемещается в нейтраль
ВПК открывается в левом рабочем порте
Подпитка через ВПК в правом рабочем порте
3

4. Элементы конструкции

7
8
1
LS-ограничитель
ВПК
A
B
Соленоиды
A B
Рабочие порты
A B
Полость торца B
Полость торца A
T
9 Внутренние каналы (x3)
Inlet
Outlet
4
3
5
Обратная связь по давлению
Станд. компенсатор 6 KAS
2 Золотник
4 LS-сигнал

5. Управление золотником

Для управления системой требуется
Регулируемый входной сигнал
ШИМ-сигнал(Широтно-Импульсная модуляция)
Напряжение
Компенсирует
- Температурные изменения
- Изменения напряжения
Высокий уровень напряжения
Низкий уровень напряжения
0
10
20
Время (мс)
Пульсирующее
давление
Пульсация золотника
Уменьшение трения
Уменьшение гистерезиса
5
T

6. Соленоид

F=IxN
Соленоид
Растущий
ток
Постоянный
ток
Уменьшающийся
ток или его
отсутствие
Соленоид
Сердечник
Слив
линия 35 бар
Давление растет
Давление
6
Ток
Баланс
Отключение / давление
падает

7. Перемещение рукоятки – управление током/давлением

Нажмите для показа
- Ручка перемещается в начало
- Минимальный ток
-Золотник начинает
перемещается до открытия
(mA)
(бар)
510
15
290
5,5
Ток
Max
Min
Начинается подача
Уменьшает зону нечувствительности перед началом подачи
Положение ручки
Нажмите для показа
- Ручка перемещается до максимума
- Ток возрастает до максимума
- Золотник перемещается до упора
7

8. Схемы золотников

A B
Двойного действия (D)
P
Одностороннего действия(E)
Регенеративная (C)
8
T

9. Kappa – Отношение площадей гидроцилиндра

Kappa – Отношение площадей
Kappa =
гидроцилиндра
B
A
A
9
B
Расход B
Расход A
B
Kappa <1
A
A
B
Kappa >1

10. Скорость относительно расхода

>1
A
<1
<<1
B
B
A
10

11. Конструкция золотника - канавки

Золотники с канавками приспособлены для оптимального управления
Увеличение давления
Кавитация
Направление нагрузки
Направление нагрузки
Направление потока
Направление потока
Большая площадь канавки
Низкое противодавление
P
11
T
Малая площадь канавки
Высокое противодавление
P
T

12. Параметры золотника

Расход
A
30
ε
PABT
2
B
40
Вычисление противодавления:
PBAT
4
ε вычисляется как
ε=
A
B
P
T
ΔP(W T)
ΔP(P W)
При Kappa=1
12
ΔP(W T)= ε*ΔP(P W)*Κ2
W = рабочий порт A или B

13. Обратная связь по давлению

Проблема
Стрела ведет себя подобно удилищу
T
13

14. “Ужение”

Давление
Старт
0,5 сек
l
LS
l
Насос
1 сек
Time
14

15. Обратная связь по давлению

150 bar
Мягкий старт
Высокая стабильность
Применяется на грузоподъемном оборудовании:
Подъем стрелы
Подъем рукояти
Поворот
15

16. Обратная связь по давлению

Нажмите для показа:
Напряжение на правый соленоид
Давление (8 bar) подается на левый торец
Золотник движется вправо
Нажмите для показа
По каналу в золотнике рабочий порт через дроссель связан с полостью правого торца
Давление между дросселями (3 bar) действует на правый торец
Это ограничивает перемещение золотника
150 bar
Суммарное давление действующее на золотник > 8-3 bar = 5 bar
Чем выше давление в рабочем порте
Тем выше давление на правый торец
Тем меньше перемещение золотника
3
8
T
Показано без компенсатора
16

17. LS сигнал

Рабочий порт B открыт
Рабочий порт A закрыт
PL
T
P
17

18. LS Сигнал

T
TP
LS
PL
50 bar
LS
Слив внутр.
С MF
Поток есть = 5 bar
50 bar
P / PX
100 bar
PL
18
Слив внутр.
50 bar
100 bar
Нет потока =
Давление
уменьшается от 5
bar
Без MF
0 bar

19. Компенсатор

Функции компенсатора в распределителе
- Удержание нагрузки
- Управление расходом (компенсация давления)
- Энергосберегающее управление – LS
ограничитель
19

20. Компенсатор – управление расходом

Нажать для показа движения компенсатора при включении насоса
1. Давление насоса возрастает без нагрузки до ~25 bar
2. Компенсатор сдвигается влево и занимает равновесную позицию
Давление после и перед компенсатором зависит от выбора пружины
P
2.
T
1.
20
PP ~25 bar

21. Компенсатор – управление расходом

Нажмите для показа
Нажмите для показа:
1.Напряжение на соленоид
5.Клапан ИЛИ перекрывает слив
2.Давление на торец
6.LS-сигнал идет к насосу
3.Золотник вправо
4.LS-канал соединен с рабочим портом
Нажмите для показа::
7.LS-сигнал идет в пружинную
полость компенсатора
- Компенсатор движется вправо
- Поток идет в рабочий порт
1.
WP ~100 bar
4.
2.
3.
6
T
21
5
7
P ~25
~125bar
bar

22. Компенсатор – управление расходом

Ток увеличен > золотник открывается > компенсатор сдвигается вправо
1.
Расход в рабочем порте
4.
2.
Ток в соленоиде
3.
T
22

23. Компенсатор – компенсация давления

1.Включении секции , 100 bar
2.Включение секции, 200 bar
WP = 200 bar
WP = 100 bar
A
B
A
P = 125
bar
225
25 bar
Нажать для показа :
Компенсатор движется влево для компенсации
23
B

24. Недостаточная производительность насоса

Delta P
><
Delta P
> < 0,64 (PX-PLmax)
PLmax
Стандартный компенсатор
Самая нагруженная функция
будет замедляться
Пружина осуществляет
управление расходом
24
KAS Компенсатор
Разделение потоков
Перепад давления на насосе Delta P
Управляет расходом

25. L90LS KAS Компенсатор

Разница между давлением
насоса и макс. LS называется
перепад на насосе
dPнас= минус
Перепад на компенсаторе
dPк=
минус
Расход ч/з порт= dPк x A2 x k
dPк = Перепад на компенсаторе
A = Площадь сечения
компенсатора
k = A constant
LS max
P
dPк = 64% oт dPнас
Расход через порт
пропорционален dPнас
P
25
При выходе на макс подачу
насоса dPнас будет уменьшен и
расход через порт будет
уменьшен соответственно

26. Нехватка подачи

Скорость
Нехватка подачи
Время
100 bar
STD
200 bar
KAS
STD
180 bar
STD
STD
160 bar
- За пределами регулировки
Регул. насос
-В пределах
- За пределами регулировки
- Накл. Шайба на макс угле
регулировки
- Накл. Шайба на макс угле
Регул. насос
Нехватка подачи
-В пределах
регулировки
- Работает как нерегулир. насос
26
KAS
Нехватка подачи
- Работает как нерегулир. насос

27.

175
150
Давление насоса
PX
Давление насоса
PX
PLmax
PLmax
время
Подача
Время
Подача
Макс. Подача насоса
Макс. Подача насоса
Подача
Подача насоса
3-я / 50 bar
4-я / 100 bar
3-я / 50 bar
Желаемое
4-я/ 100 bar
Подъем/ 150 bar
Подъем/ 150 bar
Time
Время
Delta P
><
Delta P
> < 0,5 (PX-PLmax)
PLmax
Стандартный компенсатор
27
Давление насоса PX
KAS Компенсатор

28. Feed Reducer (FR)

Кромка для FR функции
Отверстие диаметром 1,3 mm
предохранительный клапан в линии LS
Закрыто
2.
Расход
3.
B
C
A
2.
3.
1.
T
3.
1.
золотник
Компенсатор
4.
5.
4.
28
5.

29. Feed Reducer

предохранительный клапан в линии LS
Давление в рабочем порте
Настройка клапана FR
Давление в рабочем порте
Закрыто
Расход
2.
1.
T
Золотник
Компенсатор
4.
29
5.

30. Feed Reducer

предохранительный клапан в линии LS
Давление в рабочем порте
Настройка клапана FR =
Давление в рабочем порте
2.
1.
T
Золотник
Компенсатор
4.
30
5.

31. Feed Reducer

предохранительный клапан в линии LS
Давление в рабочем порте
Настройка клапана FR
Давление в рабочем порте
2.
1.
T
Нет
расхода
Золотник
Компенсатор
4.
31
5.

32. Вторичный предохранительно-подпиточный клапан

Давление выше настройки клапана Риск механического повреждения
- Харакеристики открытия и закрытия
Слишком низкое давление в портах Риск кавитации
-Антикавитационные характеристики
32

33. Характеристики

Давление
Отлично Плохо
Открытие
Открывается с четкой ”ступенькой”
Быстрое открытие (меньший заброс)
Линейная растущая характеристика
(хороша при опускании)
Плохо
Расход
Давление
Отлично – закрывается на
5 bar ниже
Закрытие
Малый гистерезис (Высокая
производительность)
Антикавитационные
Давление
характеристики
Быстрое открытие (меньше
кавитация)
Малый перепад давления
Улучшенная версия недемпфированный (Uxxx)используется совместно с клапаном
подпора (MF)
33
Плохо
Расход
Расход

34. Улучшенный подсос

Демпфированная версия (D175)
Недемпфированная версия (U175)
Слив
Недемпфированные клапана
Одинаковая
площадь
34
Увеличенное на 5 bar
сливное давление

35. Внутренние каналы

35
3 внутренних линии через все секции
Используются вместе с манифольдами

36. Внутренние каналы

Кодовый штифт 3 внутренних линии через все секции
Используются вместе с манифольдами
36

37. Кодовые штифты

Напор Секц1
B
A
1
2
3
37
Секц 2
Секц 3
Маниф
Слив

38. Типичный манифольд

Давление в порту
67-71 bar
Пружина компенсатора =7 bar
60 bar
38

39. Система разгрузки (безопасность)

P1
T1
Н.З.соленоид
Показана закрытая позиция
Одинаковое давление
на обоих торцах
39
Когда закрыто,LS-линия идет в слив

40. Главный предохранительный клапан

LS2
Прямого действия
Разгрузочный для регулируемого
насоса
Фиксированная настройка
CFC
Пилотного действия
Главный предохранительный и
байпасный для нерег. насоса
Перенастраиваемый
LS1
Пилотного действия
Разгрузочный для регулируемого насоса
Перенастраиваемый
40

41. Байпас (CFC)

lУсилие
Нерег.
насос
пружины 11 bar
P
LSP
T
Рег.
насос
Рег.
41
P
PL
LSP

42. Байпас (CFC)

l Усилие пружины
Нерег.
насос
11 bar
P
Давление в насосе =
Давление нагрузки + 11 bar
LSP
T
Рег.
насос
Рег.
42
P
PL
LSP

43. Сливная секция

MF = Клапан подпора 5 bar
T3
Отдельный слив линии управления(подпор)
PS
Слив линии управления
Давление управления
Сетка
Обратный клапан
LSP
43
Редукционный.клапан для линии управления
Слив
Выход с цепочки клапанов «ИЛИ»

44. Сливная секция

MF = Клапан подпора 5 bar
44