Memahami Katup Pengatur Limpahan dan Pengurang Tekanan: Panduan Komprehensif

I. Katup Pelimpah dan Katup Pengatur Tekanan

Fungsi utama katup pelepas ada dua: satu untuk mempertahankan tekanan outlet konstan pompa hidraulik dalam sistem penyesuaian throttle pompa kuantitatif, dan untuk melimpahkan kelebihan oli pompa hidraulik kembali ke tangki. Pada saat ini, katup pelepas bertindak sebagai katup pelepas tekanan; yang kedua adalah bertindak sebagai alat pengaman dalam sistem.

1. Struktur dan prinsip kerja katup pelepas

Menurut struktur yang berbeda, katup pelepas dapat dibagi menjadi tipe kerja langsung dan tipe yang dioperasikan pilot.

(1) Katup pelepas yang bekerja langsung

Katup pelepas kerja langsung dapat dibagi menjadi jenis katup bola, jenis katup kerucut, jenis katup geser, dll., Sesuai dengan bentuk gulungannya. Sekarang, ambil katup pelepas kerja langsung Rexroth DBD sebagai contoh untuk menjelaskan struktur dan prinsip kerja katup pelepas kerja langsung. Strukturnya adalah sebagai berikut.

2 gambar berikut ini adalah objek fisik dari katup pelepas.

Tekanan pembukaan katup pelepas adalah P

P_k -A = P_R =KX₀ , atau P_k =KX₀ /A

Apabila spul berada pada posisi tertentu, keseimbangan gaya spul adalah:

P-A = K (X₀ +x)

Dalam rumus, x adalah jumlah kompresi tambahan pegas.

Dapat dilihat dari rumus di atas, bahwa apabila spul berada pada posisi yang berbeda, tekanan luapan berubah. Namun demikian, karena jumlah kompresi tambahan x dari pegas relatif kecil dibandingkan dengan jumlah pra-kompresi X ₀ dapat dianggap bahwa tekanan luapan P pada dasarnya tetap konstan. Ini adalah prinsip kerja katup pelepas yang bertindak sebagai katup pelepas tekanan.

Katup pelepas kerja langsung mengontrol tekanan luapan dengan secara langsung menyeimbangkan gaya pegas di ujung atas spul dengan tekanan hidraulik di ujung bawah. Umumnya, katup kerja langsung hanya dibuat sebagai katup luapan bertekanan rendah dan aliran rendah.

(2) Katup pelepas yang dioperasikan pilot

Katup pelepas yang dioperasikan pilot terdiri dari katup utama dan katup pilot. Prinsip struktural katup pilot sama dengan katup pelepas kerja langsung, tetapi umumnya mengadopsi struktur katup dudukan berbentuk kerucut. Katup utama dapat dibagi menjadi: struktur tipe spul (konsentris satu tahap), struktur konsentris dua tahap, dan struktur konsentris tiga tahap. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram prinsip kerja katup pelepas konsentris satu tahap.

Sekarang, mari kita pelajari keadaan ketika spul katup utama berada pada posisi keseimbangan tertentu. Mengabaikan berat spul dan gesekan, keseimbangan gaya katup utama adalah:

PA = P ₁ A + F _a =P ₁ A + K (x) ₀ + x) atau P = P ₁ + K (x ₀ +x) / A

• P - tekanan di ruang bawah katup utama yang dikontrol oleh katup pelepas, yaitu tekanan masuk;
• P ₁ - tekanan di ruang atas spul katup utama;
• A - luas permukaan ujung atas spul katup utama;
• K - kekakuan pegas keseimbangan spul katup utama;
• x ₀ - jumlah pra-kompresi pegas keseimbangan;
• x - peningkatan jumlah kompresi pegas keseimbangan setelah katup utama terbuka;
• F _a - Kekuatan pegas keseimbangan pada kumparan utama.

Dari persamaan di atas, diketahui bahwa tekanan yang dikontrol oleh katup pelepas yang dioperasikan pilot terdiri dari P ₁ dan F _a /A. Karena adanya ruang katup utama P ₁ . Sekalipun tekanan terkontrol P tinggi, kekuatan pegas keseimbangan pada katup utama hanya perlu kecil, selama dapat mengatasi gesekan untuk menyetel ulang spul utama.

Gambar di bawah ini menunjukkan diagram prinsip struktural katup pelepas tekanan tinggi konsentris dua tahap. Katup terdiri dari katup pilot dan katup utama. Permukaan pemandu dan permukaan kerucut dari spul utamanya cocok dengan selongsong katup, dan persyaratan konsentrisitas di kedua tempat itu tinggi, oleh karena itu dinamakan konsentris dua tahap.

Ketika tekanan sistem berada di bawah nilai yang ditetapkan dari pegas pengatur tekanan, spul utama ditekan ke bawah pada dudukan katup, dan port masuk dan port luapan tidak terhubung. Ketika tekanan sistem melebihi nilai yang ditetapkan dari pegas pengatur tekanan, katup pilot terbuka, dan oli kembali ke ruang oli.

Dengan cara ini, spul utama diangkat ke atas, menghubungkan ruang P dan ruang 0, memungkinkan oli bertekanan meluap dari ruang P ke ruang 0. Lubang redaman meredam pergerakan spul untuk meningkatkan stabilitas operasi katup pelepas. Jenis katup ini memiliki penyegelan yang baik, kapasitas keluaran oli yang tinggi, kehilangan tekanan rendah, dan struktur yang ringkas.

1 - Kumparan Katup Utama
2, 3, 4 - Lubang Throttle
5 - Kursi Katup Pilot
6 - Badan Katup Pilot
7 - Kumparan Katup Pilot
8 - Pegas Penyesuaian Tekanan
9 - Pegas Lembut
10 - Badan Katup

2. Performa utama katup pelepas

(1) Karakteristik aliran tekanan

Ketika volume luapan berubah, derajat pembukaan katup juga berubah, dan tekanan luapan juga berubah. Ini adalah karakteristik aliran tekanan dari katup pelepas. Gambar di bawah ini menunjukkan dua posisi kerja katup pelepas yang bekerja langsung. Gambar a adalah keadaan tertutup, dan gambar b adalah keadaan terbuka.

Apabila tekanan sistem Pk sedemikian rupa, tekanan hidraulik menyeimbangkan dengan beban awal pegas, dan katup berada dalam kondisi kritis untuk membuka. Pada saat ini, persamaan keseimbangan gaya spul adalah:

P_k.πd²/4 = KX₀

di mana

• P _k - Tekanan pembukaan;
• d - diameter katup spul;
• k - kekakuan pegas;
• X ₀ - jumlah kompresi atas pegas.

Ketika tekanan oli meningkat menjadi P, bukaan katup adalah x, dan persamaan keseimbangan gaya inti katup adalah: P _k . πd ² /4 = K (x) ₀ +x)

Mengurangkan kedua persamaan tersebut menghasilkan x = (πd ² /4K) (p-p) _k )

Aliran melalui port katup dapat dihitung dengan menggunakan rumus aliran lubang berdinding tipis:

Yaitu Q = C_q.a. (2/ρ)^1/2p = C_q. πdx (2/ρ)^1/2p

Menyusun ulang kedua persamaan tersebut menghasilkan: Q = (Cq π²d³/4K) (2/ρ)^1/2(p^3/2-p_k.p^1/2)

Persamaan di atas adalah persamaan karakteristik tekanan-aliran katup pelepas, dan kurva karakteristik yang sesuai ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Kesimpulan berikut ini dapat ditarik dari persamaan di atas:

1) Tekanan pembukaan yang berbeda p _k sesuai dengan kurva yang berbeda.

Ukuran P _k dapat disesuaikan dengan mengubah jumlah pra-kompresi x ₀ dari mata air;

2) Ketika tekanan pembukaan p _k konstan, tekanan luapan meningkat seiring dengan peningkatan volume luapan.

Ketika volume luapan mencapai aliran pengenal QT katup, nilai tekanan yang sesuai disebut tekanan luapan aliran penuh PT dari katup luapan. Dapat dilihat dari rumus di atas bahwa semakin kecil kekakuan pegas K, semakin curam kurva, semakin kecil perubahan tekanan yang disebabkan oleh perubahan volume luapan, dan semakin baik kinerja tekanan konstan.

Sebaliknya, performa pengaturan tekanan buruk. Deviasi pengaturan tekanan (P _k - P _k ) dan rasio pembukaan P _k /PT biasanya digunakan untuk mengukur kualitas kinerja tekanan konstan. Semakin kecil deviasi pengaturan tekanan, semakin baik kinerja tekanan konstan katup. Dan selanjutnya, rasio pembukaan digunakan untuk mengukur kualitas kinerja tekanan konstan, semakin tinggi nilainya, semakin baik.

Performa tekanan konstan katup pelimpah bervariasi dengan strukturnya. Kurva katup pelepas yang bekerja langsung dan yang dioperasikan pilot dengan tekanan setel yang sama digambar di bawah ini untuk perbandingan. Dapat dilihat dari gambar bahwa kinerja tekanan konstan katup pelepas yang dioperasikan pilot lebih baik daripada katup pelepas yang bekerja langsung.

Analisis di atas mengabaikan dampak gaya gesek ketika spool katup bergerak. Jika gaya gesekan dipertimbangkan, persamaan keseimbangan gaya untuk spul ketika katup menutup ke terbuka adalah:

P'_k. πd²/4 = KX₀+F_f

Oleh karena itu

P'_k=4 (KX₀+F_f)/ πd²

Dan ketika katup bergerak dari terbuka ke tertutup, persamaan keseimbangan gaya untuk spul adalah

P "k.πd²/4 = KX₀-F_f

Itu adalah

P "k = 4 (KX₀-F_f)/πd²

Dari dua persamaan di atas, dapat dilihat bahwa karena adanya hambatan gesekan, tekanan pembukaan dan tekanan penutupan katup pelimpah tidak sama.

Tekanan penutupan lebih rendah daripada tekanan pembukaan, dan kurva aliran tekanan selama proses pembukaan tidak sama dengan proses penutupan, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Garis putus-putus 2 pada gambar menunjukkan kurva ideal tanpa hambatan gesekan. Karena kebutuhan untuk mengatasi hambatan gesekan F _f maka kehilangan tekanan aktual harus lebih besar dari P _k dan naik ke P' _k sebelum katup terbuka. Ketika luapan meningkat, tekanan naik di sepanjang kurva 1. Ketika luapan adalah Q _T tekanannya adalah P' _T . Demikian pula, tekanan harus menurun ke P" _T agar turun di sepanjang kurva 3. Ketika tertutup sepenuhnya, tekanannya adalah P" _k .

(2) Stabilitas Tekanan

Ada dua arti untuk stabilitas tekanan kerja katup pelepas. Salah satunya mengacu pada variasi tekanan yang disesuaikan ketika perangkat penyesuaian katup tetap tidak berubah. Arti lainnya mengacu pada fluktuasi atau osilasi tekanan sistem saat katup pelepas bekerja, yang terkait dengan denyut aliran sumber pompa dan karakteristik dinamis katup dan pipa, yang mewakili indikator yang komprehensif.

(3) Kehilangan Tekanan

Ketika pegas pengatur tekanan sepenuhnya rileks dan katup melewati aliran pengenal, perbedaan antara tekanan ruang masuk dan tekanan ruang balik adalah kehilangan tekanan katup. Hal ini terutama terkait dengan redaman di jalur oli utama katup, tetapi ketika menguji kehilangan tekanan katup pelepas yang dioperasikan pilot, itu juga dipengaruhi oleh gaya preload pegas keseimbangan.

(4) Tekanan Bongkar Muat

Untuk katup pelepas yang dioperasikan pilot, ketika port kendali jarak jauhnya terhubung langsung ke tangki oli dan katup melewati aliran pengenal, perbedaan antara tekanan ruang masuk dan tekanan ruang balik disebut tekanan bongkar. Jelas, ini terkait dengan resistansi saluran dan gaya preload pegas keseimbangan.

3. Penerapan Katup Pelepas dan Sirkuit Pengaturan Tekanan

(1) Sebagai katup pelepas

Dalam penggunaan pengaturan kecepatan throttle pompa kuantitatif, menyesuaikan ukuran bukaan katup throttle dapat mengatur aliran ke aktuator, dan kelebihan oli dari pompa kuantitatif mengalir kembali ke tangki melalui katup luapan. Selama proses kerja, katup selalu terbuka, dan tekanan kerja pompa hidrolik ditentukan oleh tekanan penyesuaian katup luapan dan pada dasarnya konstan. Lihat gambar di bawah ini.

(2) Digunakan sebagai katup pengaman

Pada saat ini, katup biasanya tertutup. Hanya ketika tekanan sistem melebihi tekanan penyesuaian katup pelimpah, katup terbuka, dan oli mengalir kembali ke tangki melalui katup, sehingga tekanan sistem tidak meningkat lebih lanjut, sehingga mencegah kelebihan beban sistem dan berfungsi sebagai fungsi keselamatan. Lihat gambar di bawah ini.

(3) Digunakan sebagai katup tekanan balik

Dengan memasang katup pelimpah di jalur oli balik, menyesuaikan pegas tekanan katup pelimpah dapat mengatur besar kecilnya tekanan balik. Lihat gambar di bawah ini.

(4) Sirkuit penyesuaian tekanan jarak jauh

Menghubungkan port kendali jarak jauh K dari katup pelepas yang dioperasikan pilot ke saluran masuk katup penyetelan tekanan jarak jauh, dan saluran keluar katup penyetelan tekanan jarak jauh ke tangki, sehingga membentuk sirkuit penyetelan tekanan jarak jauh. Lihat gambar di sebelah kanan. Struktur katup penyesuaian tekanan jarak jauh ditunjukkan pada gambar kiri, yang mirip dengan katup pilot di katup pelepas. Menyesuaikan pegas tekanan dari katup penyesuaian tekanan jarak jauh dapat mencapai penyesuaian tekanan jarak jauh.

(5) Rangkaian penyesuaian tekanan dua tahap

Gambar 7-15 adalah contoh rangkaian penyesuaian tekanan dua tahap. Piston turun untuk langkah kerja, dan katup pelepas tekanan tinggi 4 membatasi tekanan maksimum sistem. Piston naik untuk langkah yang tidak bekerja, dan tekanan penyetelan katup pelepas tekanan rendah 3 hanya perlu mengatasi berat sendiri bagian yang bergerak dan hambatan gesekan. Rangkaian ini pada umumnya digunakan dalam sistem hidraulik pengepresan.

Gambar 7-16 adalah contoh lain dari rangkaian penyetelan tekanan dua tahap. Tekanan turun piston disetel oleh katup pelepas tekanan tinggi 3. Tekanan sistem selama kenaikan piston disesuaikan oleh katup penyetelan tekanan jarak jauh 5.

II. Katup Pengurang Tekanan dan Sirkuit Pengurang Tekanan

1. Struktur dan Prinsip Kerja Katup Pengurang Tekanan

Katup pengurang tekanan adalah jenis katup kontrol tekanan yang menggunakan prinsip penurunan tekanan yang dihasilkan oleh aliran fluida melalui celah untuk membuat tekanan keluar lebih rendah dari tekanan masuk. Katup pengurang tekanan dapat dibagi menjadi tiga jenis: katup pengurang tekanan konstan, katup pengurang rasio konstan, dan katup pengurang perbedaan konstan. Di antara mereka, katup pengurang tekanan konstan adalah yang paling banyak digunakan, yang biasa disebut sebagai katup pengurang tekanan.

Katup pengurang tekanan juga dibagi menjadi jenis yang bekerja langsung dan dioperasikan oleh pilot. Gambar di bawah ini menunjukkan prinsip kerja katup pengurang tekanan yang dioperasikan pilot. Katup ini dibagi menjadi dua bagian, dengan katup pilot yang mengatur tekanan dan katup utama yang mengurangi tekanan. Oli hidraulik mengalir dari saluran masuk dan keluar dari saluran keluar. Tekanan di saluran keluar lebih rendah daripada di saluran masuk.

Persamaan keseimbangan gaya pada spul katup utama adalah:

P₂A = P₃A + F_a=P₃A + K (x)₀+x)

Yaitu

P₂=P₃+ K (x₀+x) / A

di mana

• A - Area gaya spul katup utama;
• P0 - Tekanan di ruang atas spul katup utama, yang pada dasarnya tetap konstan setelah pegas pengatur diatur;
• x0 - Jumlah pra-kompresi pegas katup utama;
• x - Peningkatan jumlah kompresi pegas setelah katup utama naik;
• K - Kekakuan pegas katup utama.

Karena pegas katup utama hanya perlu mengatasi gaya gesek dari gerakan spool, maka preload pegas menjadi kecil, dan kekakuannya juga kecil. Selama desain, x ₀ >>x, sehingga persamaan di atas dapat dinyatakan sebagai:

P ₂ =P ₃ + KX ₀ /A= konstan

Gambar di bawah ini menunjukkan struktur dan simbol grafis dari katup pengurang tekanan konsentris satu tahap. Dibandingkan dengan katup pelepas konsentris satu tahap, strukturnya sangat mirip, tetapi ada perbedaan yang jelas dalam bentuk spul katup dan sambungan port oli.

Perbedaannya adalah:

• Dalam kondisi asli, saluran masuk dan keluar oli dari katup pelepas benar-benar terputus, sedangkan saluran masuk dan keluar oli dari katup pengurang tekanan terbuka;
• Posisi saluran masuk dan saluran keluar oli persis berseberangan;
• Katup pelepas menggunakan tekanan saluran masuk untuk mengontrol pergerakan spul, mempertahankan tekanan saluran masuk yang konstan, sedangkan katup pengurang tekanan menggunakan tekanan saluran keluar untuk mengontrol pergerakan spul, mempertahankan tekanan saluran keluar yang konstan;
• Bagian internal ruang pegas penyetelan tekanan dari katup pelepas mengarah ke saluran keluar oli, sedangkan oli di ruang pegas penyetelan tekanan dari katup pengurang tekanan terhubung secara terpisah ke tangki oli.

Gambar di bawah ini menunjukkan struktur katup pengurang tekanan tinggi. Prinsipnya pada dasarnya sama dengan katup pengurang tekanan konsentris satu tahap.

2. Sirkuit pengurangan tekanan

Sirkuit pengurangan tekanan sering kali diperlukan dalam sistem penjepitan, sistem kontrol, dan sistem pelumasan. Gambar menunjukkan jenis sirkuit pengurangan tekanan yang umum. Tekanan maksimum oli yang dikeluarkan oleh pompa hidraulik disesuaikan oleh katup pelepas sesuai dengan kebutuhan sistem utama.

Ketika silinder hidraulik A membutuhkan tekanan yang lebih rendah dari tekanan suplai pompa, katup penurun tekanan dapat dihubungkan secara seri dalam sirkuit oli. Katup pengurang tekanan dapat mempertahankan tekanan konstan setelah pengurangan, tetapi harus setidaknya 0,5MPa lebih rendah dari tekanan yang ditetapkan oleh katup pelepas. Ketika kecepatan aktuator perlu disesuaikan, elemen throttle harus dipasang di outlet katup pengurang tekanan.

Gambar di bawah ini menunjukkan sirkuit pengatur tekanan dua tahap, di mana port kendali jarak jauh dari katup pengurang tekanan dihubungkan ke pengaturan tekanan jarak jauh melalui katup solenoida dua arah dua posisi untuk mendapatkan dua jenis tekanan yang telah ditetapkan.

Pada sirkuit kontrol yang diilustrasikan, oli kontrol dari pompa kontrol hidraulik 2 masuk ke katup kontrol pilot tipe katup pengurang tekanan 3, kemudian dengan mengoperasikan gagang katup, katup pengarah hidraulik 4 pada sirkuit utama dapat dialihkan, sehingga membuat katup hidraulik bekerja.

Ini termasuk kelompok katup pilot dengan dua katup kecil, yang dioperasikan dengan pegangan. Pegangan dapat berputar di sekitar engsel bola untuk menerapkan gaya operasi pada salah satu katup kecil. Karena setiap katup kecil mengontrol aksi searah, jenis katup ini dapat mengontrol aksi perpindahan kiri dan kanan antara sirkuit arah utama sirkuit utama.

Gambar menunjukkan struktur katup kontrol pilot tipe katup pengurang tekanan. Ketika pegangan dioperasikan, batang dorong 9, pegas penyetel tekanan 10, dan inti katup 13 bergerak ke bawah. Setelah bergerak dalam jarak tertentu, bukaan pada inti katup 13 menghadap ke port P, sehingga output oli hidraulik dari pompa kontrol hidraulik dapat dikurangi menjadi P _A dan kemudian mengalir melalui port A ke permukaan ujung kontrol hidraulik katup arah, mendorong katup arah utama untuk bekerja, sehingga mencapai kontrol kecepatan dan membalikkan kontrol rotasi motor hidraulik.

1. Kembalikan Musim Semi
2. Kumparan Katup
3. Hubungkan ke Port Oli Pompa Kontrol P
4. Hubungkan ke Port Tangki
5. Pegas Penyesuaian Tekanan
6. Meja putar
7. Putar
8. Pegangan Kontrol
9. Kacang
10. Sekrup Penyesuaian

III. Katup urutan

Katup urutan adalah katup tekanan yang secara otomatis dapat menghubungkan atau memutuskan sirkuit oli tertentu di bawah tekanan kontrol tertentu.

Menurut metode kontrol yang berbeda, ini dapat dibagi menjadi dua jenis: satu adalah katup urutan yang dikontrol secara internal, yang secara langsung menggunakan tekanan pada saluran masuk katup untuk mengontrol pembukaan dan penutupan katup, yang secara sederhana disebut katup urutan; yang lainnya adalah katup urutan yang dikontrol secara eksternal, yang dikontrol oleh tekanan eksternal yang tidak bergantung pada saluran masuk katup, juga disebut katup urutan. Menurut struktur yang berbeda, ini dapat dibagi menjadi katup urutan yang bekerja langsung dan yang dioperasikan oleh pilot.

1. Struktur dan Prinsip Katup Urutan

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, dua gambar berikut masing-masing untuk katup urutan kerja langsung dan katup urutan yang dioperasikan pilot. Dapat dilihat dari gambar bahwa mereka sangat mirip dengan katup pelepas. Perbedaan utama adalah bahwa outlet katup pelepas terhubung ke tangki oli, sedangkan outlet katup urutan terhubung ke sirkuit oli lain dari sistem. Oleh karena itu, port pembuangan oli harus dihubungkan ke tangki oli secara terpisah. Selain itu, katup urutan memiliki kinerja penyegelan yang baik, sehingga panjang segel oli antara spul dan badan katup lebih panjang.

Gambar di bawah ini menunjukkan skema struktural dan simbol grafis dari katup urutan periksa. Ini terdiri dari katup urutan dan katup periksa secara paralel.

Ketika minyak masuk dari pelabuhan P ₁ ketika tekanan masuk melebihi nilai yang ditetapkan dari pegas tekanan, katup urutan terbuka, dan oli mengalir keluar dari P ₂ . Ketika minyak masuk dari pelabuhan P ₂ , minyak mengalir keluar dari pelabuhan P ₁ melalui katup periksa.

Gambar di bawah ini menunjukkan struktur katup urutan yang dikontrol secara hidraulik, yang terutama berbeda dari katup urutan karena kumparannya padat, dan oli bertekanan yang masuk dari port P ₁ tidak dapat masuk ke bagian bawah katup geser. Oli tekanan kontrol di bagian bawah katup geser dimasukkan dari port kontrol K.

Ketika tekanan oli kontrol melebihi tekanan pegas yang disetel, port katup terbuka, menghubungkan port P ₁ dan P ₂ . Pembukaan dan penutupan port katup tidak bergantung pada tekanan masuk sirkuit oli utama katup, tetapi ditentukan oleh tingkat tekanan oli kontrol yang dimasukkan dari port kontrol K.

2. Penerapan Katup Urutan

(1) Digunakan untuk membuat dua aktuator atau lebih bertindak dalam urutan tertentu.

Gambar di bawah ini menunjukkan sirkuit pemosisian dan penjepitan, yang memerlukan pemosisian terlebih dahulu, lalu penjepitan. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, pompa hidraulik memasok oli, satu rute ke sistem utama, dan rute lain melalui katup penurun tekanan, katup periksa, dan katup pengarah ke ruang atas silinder pemosisian, mendorong piston ke bawah untuk pemosisian. Setelah pemosisian, piston silinder berhenti bergerak, katup urutan terbuka, dan oli bertekanan memasuki ruang atas silinder hidrolik penjepit, mendorong piston ke bawah untuk menjepit.

(2) Digunakan sebagai katup tekanan balik

(3) Katup urutan satu arah dapat digunakan sebagai katup keseimbangan untuk mencegah bagian yang bergerak vertikal meluncur ke bawah karena beratnya sendiri saat pompa tidak bekerja.

(4) Katup urutan yang dioperasikan pilot dapat digunakan sebagai katup pelepas.

(5) Untuk memastikan tekanan minimum dalam sirkuit oli seperti yang ditunjukkan pada gambar, piston silinder hidraulik I mulai naik, dan hanya ketika tekanan melebihi tekanan yang ditetapkan dari katup urutan A barulah silinder hidraulik II bekerja; dengan demikian, ketika silinder hidraulik II bekerja, piston silinder hidraulik I tidak akan jatuh karena tekanan rendah dan beratnya sendiri.

IV. Relai Tekanan

Relai tekanan adalah perangkat konversi yang mengubah sinyal tekanan dalam sistem hidraulik menjadi sinyal listrik. Fungsinya adalah untuk secara otomatis menghubungkan atau memutuskan sirkuit terkait sesuai dengan perubahan tekanan sistem hidraulik, melalui sakelar mikro di dalam relai tekanan, untuk mencapai tindakan berurutan atau perlindungan keselamatan, dll.

1. Struktur dan prinsip kerja relai tekanan

Gambar di bawah ini menunjukkan struktur relai tekanan tipe diafragma. Prinsip kerjanya adalah mengontrol port oli K untuk terhubung ke sirkuit hidrolik di mana sinyal hidrolik diperlukan, dan kemudian oli tekanan menyebabkan plunger 3 naik, membuat dudukan pegas di kedua sisi menyentuh bahu selongsong luar; pada saat yang sama, bola baja bergerak secara horizontal menyebabkan tuas berputar di sekitar sumbu, ujung tuas yang lain menekan kontak sakelar mikro, mengirimkan sinyal listrik.

1. Tuas
2. Film
3. Plunger
4. Bola Baja
5. Musim semi
6. Bola Baja
7. Sekrup
8. Bola Baja
9. Kursi Pegas
10. Musim semi
11. Sekrup
12. Titik tumpu
13. Sekrup
14. Sakelar Mikro
15. Mesin cuci

2. Contoh penerapan relai tekanan

Relai tekanan dipasang di antara katup throttle dan silinder hidraulik seperti yang ditunjukkan pada gambar sebelah kiri, yang disebut pengiriman sinyal boost. Dipasang di jalur oli balik, terletak di antara silinder hidraulik dan katup throttle seperti yang ditunjukkan pada gambar kanan, disebut pengiriman sinyal tekanan nol.

V. Sirkuit Keseimbangan

Untuk mencegah silinder hidraulik vertikal dan bagian kerja yang terhubung agar tidak tergelincir ke bawah karena beratnya sendiri, sirkuit keseimbangan sering digunakan.

1. Sirkuit keseimbangan dengan katup urutan periksa

Gambar di bawah ini menunjukkan sirkuit keseimbangan yang terdiri dari katup urutan periksa. Tekanan yang ditetapkan dari katup urutan pemeriksaan harus disesuaikan untuk menyeimbangkan berat bagian yang bergerak.

Tekanan teoretis

P = W / A

di mana

• P - Tekanan yang ditetapkan dari katup urutan;
• W - Berat total bagian yang bergerak;
• A - Area efektif ruang oli balik silinder hidrolik.

Karena adanya katup urutan, bagian yang bergerak tidak akan meluncur ke bawah karena beratnya sendiri. Piston hanya bergerak ke bawah ketika solenoid 1DT diberi energi, menyebabkan tekanan hidraulik di ruang bawah silinder melebihi tekanan yang ditetapkan katup urutan.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, kami menambahkan katup periksa yang dikontrol secara hidraulik antara katup urutan periksa dan silinder hidraulik. Karena katup periksa yang dikontrol secara hidraulik memiliki penyegelan yang baik saat ditutup, ini dapat mencegah bagian yang bergerak meluncur ke bawah secara perlahan karena kebocoran katup urutan saat katup arah solenoida empat arah tiga posisi dalam keadaan menghentikan aktuator.

2. Sirkuit keseimbangan dengan katup urutan yang dikontrol secara hidraulik

Gambar di bawah ini menunjukkan rangkaian keseimbangan pengangkatan menggunakan katup urutan hidraulik. Rangkaian ini cocok untuk situasi di mana berat keseimbangan berubah. Ketika katup pengarah dialihkan ke posisi yang tepat, silinder hidraulik akan mengangkat beban.

Ketika katup pengarah dialihkan ke posisi kiri, piston bergerak ke bawah untuk menurunkan beban. Mengalihkan katup pengarah ke posisi tengah akan menghentikan gerakan piston. Karakteristik sirkuit ini adalah bahwa pembukaan dan penutupan katup urutan hidraulik bergantung pada tekanan oli pada port kontrol, terlepas dari ukuran beban.

Namun demikian, rangkaian keseimbangan pada gambar di atas tidak sempurna. Ketika oli bertekanan membuka katup urutan hidraulik dan piston mulai bergerak ke bawah, tekanan di ruang atas silinder hidraulik akan berkurang dengan cepat, yang dapat menyebabkan katup urutan hidraulik menutup dan piston berhenti bergerak.

Selanjutnya, saat tekanan meningkat, katup urutan hidraulik terbuka lagi, dan piston mulai bergerak. Oleh karena itu, piston terus turun, menciptakan apa yang disebut fenomena "mengangguk". Untuk mengatasi masalah ini, katup throttle dapat dipasang di sirkuit oli kontrol untuk memperlambat tindakan pembukaan dan penutupan katup urutan hidraulik. Gambar di bawah menunjukkan hal ini.

VI. Sirkuit Bongkar Muat

Dalam siklus kerja mesin konstruksi, untuk mempertahankan gaya dalam jumlah besar, kehilangan daya dan pemanasan oli akan terjadi. Untuk mengurangi kerugian, pompa harus beroperasi dalam kondisi tanpa beban, yang disebut bongkar muat.

Dalam sistem yang sebenarnya, ada dua metode pembongkaran: satu adalah mengarahkan output pompa kembali ke tangki, dengan pompa bekerja pada tekanan nol, yang disebut pembongkaran aliran; yang lainnya adalah menjaga aliran pompa pada nol sambil mempertahankan tekanan asli, juga disebut pembongkaran aliran. Berikut ini memperkenalkan beberapa sirkuit bongkar muat yang khas.

1. Rangkaian pembongkaran di mana aktuator tidak perlu mempertahankan tekanan

(1) Rangkaian bongkar muat menggunakan katup arah tiga posisi

Ketika katup arah tiga posisi dengan fungsi posisi tengah "H", "K", atau "M" berada di posisi tengah, output oli dari pompa langsung kembali ke tangki. Gambar di bawah menunjukkan hal ini. Metode ini relatif sederhana, tetapi tidak cocok untuk sistem di mana satu pompa menggerakkan dua atau lebih aktuator.

Ketika alirannya besar, katup pengarah elektro-hidraulik dapat digunakan, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Katup pengarah elektro-hidraulik yang digunakan pada gambar mengadopsi kontrol internal dan pengembalian oli internal. Untuk memberikan tekanan oli kontrol, katup tekanan balik dengan tekanan penyesuaian 0,3 hingga 0,5 MPa ditambahkan ke sirkuit pengembalian oli. Hal ini dapat meningkatkan tekanan bongkar muat.

(2) Sirkuit untuk bongkar muat dengan katup dua arah dua posisi

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, katup solenoida dua arah dua posisi secara khusus ditambahkan untuk membongkar pompa. Laju aliran katup solenoida dua arah dua posisi harus sesuai dengan laju aliran pompa.

(3) Rangkaian pembongkaran menggunakan katup pelepas yang dioperasikan pilot

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, port kendali jarak jauh dari katup pelepas yang dioperasikan pilot dapat dihubungkan ke tangki melalui katup pengarah solenoida dua arah dua posisi. Ketika solenoida katup dua arah dua posisi diberi energi, port kendali jarak jauh dari katup pelepas terhubung ke tangki, pada saat ini katup utama katup pelepas terbuka penuh, dan semua oli yang dikeluarkan oleh pompa kembali ke tangki, membongkar pompa hidrolik.

Dalam rangkaian ini, katup dua arah dua posisi hanya melewatkan sejumlah kecil aliran, sehingga spesifikasi aliran kecil dapat digunakan. Dalam produk, katup pengarah solenoida spesifikasi kecil dan katup pelepas yang dioperasikan pilot dapat digabungkan bersama, katup kombinasi ini disebut katup pelepas solenoida.

2. Rangkaian pembongkaran yang perlu mempertahankan tekanan untuk aktuator

(1) Pemeliharaan tekanan menggunakan akumulator

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, pompa hidraulik memasok oli ke sistem dan akumulator. Ketika tekanan mencapai tekanan yang ditetapkan dari relai tekanan, relai tekanan mengirimkan sinyal, memberi energi pada solenoida katup arah solenoida dua arah dua arah, membongkar pompa hidraulik, dan akumulator mempertahankan tekanan sistem. Waktu perawatan tergantung pada kebocoran sistem, kapasitas akumulator, dan interval pengembalian relai tekanan, dll.

(2) Rangkaian pembongkaran yang mempertahankan tekanan menggunakan pompa variabel terbatas tekanan

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Ketika piston bergerak ke ujung dan berhenti bergerak, tekanan pompa naik ke nilai maksimum. Pada saat ini, pasokan oli pompa dikurangi menjadi hanya untuk mengkompensasi kebocorannya sendiri dan kebocoran katup, pasokan oli pompa kecil, sementara aktuator masih dipertahankan pada tekanan tertentu oleh pompa, dan daya yang dikonsumsi oleh pompa sangat kecil.

Pada prinsipnya, metode pembongkaran jenis ini bekerja secara ideal, tetapi pompa itu sendiri harus memiliki efisiensi yang lebih tinggi, jika tidak, meskipun pompa dalam keadaan tanpa muatan, konsumsi dayanya masih cukup besar.