Směrové regulační ventily (DCV) jsou primárním mechanismem pro vedení kapaliny v mobilních strojích pracujících až do 31,5 MPa (315 bar). Výběr správné architektury ventilu – ať už monoblokového nebo sekčního – a přizpůsobení tlaku systému, konfigurace okruhu, průtoku a režimu ovládání je zásadní pro zajištění špičkového výkonu stroje, bezpečnosti obsluhy a energetické účinnosti.
Obrázek 1: Boxinhuasheng monoblok a sekční hydraulické směrové ventily pro výběr zařízení OEM.
1. Pochopení konfigurací otevřeného centra vs. uzavřeného centra
Mobilní hydraulické systémy využívají uspořádání okruhu s otevřeným nebo uzavřeným středem, které určuje typ požadovaného směrového ventilu:
- Systémy s otevřeným středem (čerpadla s pevným objemem): Když jsou všechny šoupátka v neutrálu, kapalina volně proudí ze vstupního kanálu čerpadla zpět do nádrže hydraulického oleje pod minimálním pohotovostním tlakem (typicky 0,2 až 0,5 MPa). Toto nastavení je velmi oblíbené u zemědělských traktorů, komunálních užitkových vozidel a lehkých zvedacích plošin díky své mechanické jednoduchosti, spolehlivosti a hospodárnosti. Systémy s otevřeným středem však generují konstantní pohotovostní teplo, pokud je průtok čerpadla vysoký.
- Systémy s uzavřeným středem (čerpadla s proměnným objemem): V neutrální poloze je průtok čerpadla blokován na vstupu šoupátka ventilu. Tlak v systému stoupne na prahovou hodnotu pohotovostního tlaku, což signalizuje, že se čerpadlo s proměnnou rychlostí vypne do pohotovostního režimu s nulovým průtokem. Tato konfigurace je standardní u těžkých rypadel, výložníků jeřábů, důlních strojů a systémů snímání zatížení, kde je úspora energie prvořadá.
2. Systémy proporcionálního řízení dynamického Load-Sensing (LS).
Moderní mobilní zařízení vyžadují současné ovládání více aktuátorů pracujících při různém zatížení. Standardní ventily trpí interakcemi proudění (pohon s nejnižším zatížením dostává největší průtok).Proporcionální ventily Load-Sensing (LS).překonat to snímáním nejvyššího zatěžovacího tlaku a odesláním zpětnovazebního signálu do kompenzátoru čerpadla, nastavením výkonu čerpadla tak, aby odpovídal přesným požadavkům na průtok plus konstantní diferenční tlaková rezerva (ΔP 1,5 až 2,0 MPa). Kompenzátory za šoupátkem (také známé jako systémy se sdílením průtoku nebo LUDV systémy) zajišťují, že pokud je dosaženo limitu průtoku čerpadla, všechny pohony se proporcionálně zpomalí, než aby zastavily silně zatíženou funkci.
| Technické parametry | Řada Monoblok P40 | Řada Monoblok P80 | Sekční řada Z50/Z80 |
|---|---|---|---|
| Nominální průtok | 40 l/min (11 GPM) | 80 l/min (21 GPM) | 50 / 80 l/min |
| Maximální provozní tlak | 25 MPa (250 barů) | 25 MPa (250 barů) | 31,5 MPa (315 barů) |
| Vůle honování vrtání | 0,006 - 0,010 mm | 0,008 - 0,012 mm | 0,006 - 0,009 mm |
| Odlévání pouzdra | QT500-7 tvárná litina | QT500-7 tvárná litina | QT500-7 / Odlitek s vysokou pevností v tahu |
3. Dimenzování jmenovitých průtoků a koeficienty poklesu tlaku
Výběr poddimenzovaného ventilu způsobuje vysoké rychlosti kapaliny, což vede k nadměrnému poklesu tlaku (ΔP), místnímu přehřívání oleje, degradaci kapaliny ve smyku a plýtvání palivem. Naopak předimenzovaný ventil zvyšuje náklady, hmotnost a snižuje jemné ovládání dávkování. Architekti systému musí vypočítat tlakovou ztrátu na cívce pomocí standardní rovnice průtoku otvorem:
Q = C_d × A × √ ( 2 × ΔP / ρ )
KdeQje průtok,CDje vypouštěcí koeficient,Aje oblast otvoru,ΔPje pokles tlaku aρje hustota oleje. Udržování specifických rychlostí cívky pod 5 až 6 m/s při jmenovitých průtokech pomáhá udržovat tepelnou stabilitu.
Obrázek 2: Přesné CNC obrábění a diamantové honování děr pro tělesa směrových ventilů v závodě Boxinhuasheng.
4. Konfigurace cívky a režimy aktivace
V závislosti na typu pohonu (jednočinné vs. dvojčinné válce) jsou cívky rozděleny do:
- A-Type (dvojčinný): Nasměruje průtok do portu A a portu B nezávisle. Používá se pro pohon hydromotorů a dvojčinných válců.
- D-Type (jednočinný): Směruje tok do portu A, zatímco port B je blokován. Používá se pro sklápěče a jednočinné zdviháky.
- Plováková cívka (4 polohy): Připojuje port A i port B k nádrži, což umožňuje nožům pluhu nebo nakladači volně jezdit po nerovném terénu.
Režimy ovládání sahají od jednoduchých ručních ručních pák a dvouosých ovládacích kabelů joysticku po pneumatické komory řazení, hydraulické řídicí válce a elektrohydraulické proporcionální (EHP) solenoidy 12V/24V s řízením pulsně-šířkové modulace (PWM).
5. Vnitropodniková kontrola kvality a síla výroby Boxinhuasheng
Ve společnosti Boxinhuasheng Hydraulic Technology Co., Ltd. kombinujeme více než 25 let technologie fluidní energetiky s pokročilými výrobními nástroji. V našem kampusu o rozloze 68 000 m² v Qingzhou v Číně provozujeme více než 260 vysoce přesných CNC strojů a vertikálních diamantových honovacích center. Tolerance mezi cívkou a vrtáním jsou přísně kontrolovány v rozmezí 2 mikronů. Každý směrový ventil prochází 100% simulačním testováním pracovní zátěže, ověřováním nastavení pojistného ventilu a kontrolami vnitřní netěsnosti na více než 30 automatizovaných testovacích stolicích podle standardů kvality automobilové třídy IATF 16949.
