Truyền động thủy lực và khí nén - Catridge valve

Các cửa này có thể nối thông với nhau hoặc tách rời nhờ con chạy bên trong van. le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE A B A B A B Dùng van logic tạo van hai vị trí le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE A B A B P X Áp suất điều khiển từ bên ngòai Điều khiển van logic bằng áp suất bên ngòai le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE W X Y Z W X Y Z 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 Trạng thái Van logic và các vị trí tương đương le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE A B A B X X Van điều chỉnh áp suất dùng logic van le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE A B X LP1 LP2 Van điều chỉnh áp suất từ xa dùng logic van le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Thiết kế mạch thủy lực dùng logic valve Phần này các tác giả xin trình bày trình tự thiết kế một máy ép thủy lực dùng logic van. Ví dụ này ngòai việc tổng hợp các chức năng của logic van, nó còn giúp cho người đọc có cái nhìn tổng quát hơn về sự kết hợp lẫn nhau giữa các thành phần thủy lực để tạo nên một chức năng công nghệ. Vì khuôn khổ giới hạn của tài liệu này nên các chức năng an toàn thường gặp trong các máy ép không được trình bày trong ví dụ này. le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Bước 1 Thiết kế cụm bơm-động cơ và van giới hạn áp suất M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 Logic van (1) được sử dụng để giới hạn áp suất của hệ thống. Áp suất thấp (xả tải) có được nhờ sử dụng van phân phối (1.1) khi cuộn dây Y5 không được cấp nguồn. Khi đó buồng lò xo của van (1) có áp suất bằng 0. Khi cuộn dây Y5 được cấp nguồn, đường điều khiển của van (1) bị khóa và chức năng giới hạn áp suất được thực hiện. le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Bước 2 Hành trình đi về của xy lanh M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 A B 2 Prefill valve Van logic (2) được dùng để điều khiển xy lanh trở về. Lưu lượng có thể đi tự do từ A sang B. Khi áp suất của hệ thống về 0, van (2) sẽ khóa dầu hướng từ B sang A nhờ trọng lượng của tải. le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Bước 3 Xả áp suất bị nén ở buồng xy lanh trước khi hành trình về được thực hiện M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 A B 2 Prefill valve 3.1 3 A P T A B Y2 Trước khi xy lanh trở về, áp suất hiện có trong buồng xy lanh mà nó được hình thành trong quá trình ép phải được giải phóng nhằm tránh gây ra rung động lớn. Van logic (3) được lắp vào hệ thống để thực hiện mục đích này. Theo điều kiện ban đầu như được trình bày trong hình 3.86, logic van (3) được đóng lại nhờ van phân phối 3/2 (3.1). Khi cuộn dây Y2 được cấp nguồn thì áp suất tại buồng lò xo của van bằng 0. Van logic (3) mở cho phép xả dầu từ buồng của xy lanh về bể chứa dầu. le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Bước 4 Thiết kế đường dẫn lưu lượng từ bơm đến buồng lớn của xy lanh để thực hiện hành trình ép M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 A B 2 Prefill valve 3.1 3 A P T A B Y2 Y3 4.1 4.5 4.3 4.2 4.4 4A B A P T Nhằm mục đích cấp dầu cho buồng lớn của xy lanh khi thực hiện hành trình ép, van logic (4) được sử dụng. Khi van phân phối (4.1) ở vị trí nghỉ (cuộn dây Y3 chưa được cấp nguồn), van logic (4) đóng. Van cũng đóng được nhờ van hoặc (OR) (4.2) và đường điều khiền (4.4). Lổ (4.5) quyết định thời gian đóng của van logic (4). Nhờ van OR (4.2) mà van logic (4) chỉ có thể mở cho dầu đi từ A sang B nhưng không bao giờ cho phép dầu đi theo hướng ngược lại từ B sang A. le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Bước 5 Chắc chắn đóng van (2) trong lúc xy lanh đang đi ra M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 A B 2 Prefill valve 3.1 3 A P T A B Y2 Y3 4.1 4.5 4.3 4.2 4.4 4A B A P T Y1 2.1 2.2 2.3 Nhằm để đảm bảo van (2) được chắc chắn đóng khi xy lanh đang đi ra van (2.1) và van (2.2) được sử dụng. Để xy lanh có thể trở về, cuộn dây Y1 cần phải được cấp điện. Đường điều khiển (2.3) khi đó có áp suất bằng 0. Bây giờ lưu lượng có thể đi từ A sang B nhưng không đi được từ B sang A. le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Bước 6 Hạ xy lanh (Nhanh) M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 A B 2 Prefill valve 3.1 3 A P T A B Y2 Y3 4.1 4.5 4.3 4.2 4.4 4A B A P T Y1 2.1 2.2 2.3 A B Y4 A 5 5.1 P P A T T Đường dẫn lưu lượng từ bơm đến buồng lớn của xy lanh đã được hình thành ở bước 4. Tuy nhiên, để xy lanh có thể hạ xuống thì buồng nhỏ của xy lanh phải được nối với bể chứa dầu. Cùng lúc đó, vận tốc của xy lanh phải được kiểm soát có nghĩa là lưu lượng thóat từ buồng nhỏ của xy lanh phải qua bộ điều chỉnh lưu lượng. Điều này có thể thực hiện bằng van logic (5). Khi cuộn dây Y4 được cấp nguồn, buồng lò xo của van (5) có áp suất bằng 0, cho phép lưu lượng đi được từ A sang B. le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Bước 7 Hạ xy lanh với vận tốc chậm, cân bằng tải và giảm tốc M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 A B 2 Prefill valve 3.1 3 A P T A B Y2 Y3 4.1 4.5 4.3 4.2 4.4 4A B A P T Y1 2.1 2.2 2.3 A B Y4 A 5 5.1 P P A T T A B 6 6.2 6.3 6.1 Khi van (5.1) họat động tại vị trí nghỉ, van (5) đóng lại. Cùng lúc đó, van logic (6) bắt đầu mở. Nhờ van giới hạn áp suất (6.2) mà van logic (6) hoạt động giống như van cân bằng tải. Giá trị điều chỉnh cho van (6.2) được tính tòan dựa trên áp suất gây ra bởi tải tại buồng nhỏ của xy lanh. Để an tòan trong quá trình ép, van giới hạn áp suất (6.3) được sử dụng. Áp suất tại buồng nhỏ của xy lanh ở giai đọan này không bao giờ vượt qua giá trị của van (6.3). Giá trị cài cho van (6.3) phải cao hơn giá trị cài cho van (6.2). le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Bước 8 Bảo vệ hệ thống trước áp suất trả về M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 A B 2 Prefill valve 3.1 3 A P T A B Y2 Y3 4.1 4.5 4.3 4.2 4.4 4A B A P T Y1 2.1 2.2 2.3 A B Y4 A 5 5.1 P P A T T A B 6 6.2 6.3 6.1 7 6.4 8 Nhằm để bảo vệ hệ thống trước áp suất trả về, van giới hạn áp suất (7) được sử dụng. Giá trị cài cho van này cao hơn 10% so với áp suất cực đại. Để đảm bảo chắc chắn rằng van (5) và (6) luôn đóng khi dừng hệ thống, ngõ ra T của các van này phải được nối chung về bể chứa dầu. Điều này được thực hiện nhờ van (4.1) và đường điều khiển (6.4). le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Khi van (4.1) ở vị trí khởi hành (khi xy lanh trở về hoặc xả nén) các van giới hạn áp suất này bị khóa nhờ áp suất của đường điều khiển (6.4). Các van logic (5) và (6) ở trạng thái đóng. Khi cuộn Y3 được cấp điện, trường hợp này xy lanh hạ xuống, đường điều khiển (6.4) được nối với bể chứa dầu qua van (4.1). Các van (6.2) và (6.3) hoạt động. Van một chiều (8) đảm bảo rằng điều này luôn xảy ra khi áp suất của hệ thống giảm do hệ thống xả tải qua van logic (1). M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 A B 2 Prefill valve 3.1 3 A P T A B Y2 Y3 4.1 4.5 4.3 4.2 4.4 4A B A P T Y1 2.1 2.2 2.3 A B Y4 A 5 5.1 P P A T T A B 6 6.2 6.3 6.1 7 6.4 8 le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE M 1 1.2 1.1 A B A B P T Y5 A B 2 Prefill valve 3.1 3 A P T A B Y2 Y3 4.1 4.5 4.3 4.2 4.4 4A B A P T Y1 2.1 2.2 2.3 A B Y4 A 5 5.1 P P A T T A B 6 6.2 6.3 6.1 7 6.4 8 Chức năng Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 X Xuống nhanh Ép Xả áp suất nén Đi lên X : cửa điều khiển của van prefill Bảng chức năng le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE Máy nâng hàng 24 bar 1.0 2.0 6 2.1 5 4 1.1 3.0 3.1 P A B A B P A B T A B A B P T X X X aba Hình 3.92 trình bày hệ thống thủy lực của một máy nâng hàng. Lý do dùng van logic ở đây là thiết bị yêu cần nhỏ gọn nhưng có lưu lượng làm việc lớn để đáp ứng yêu cầu vận hành nhanh của máy. Lưu lượng các máy nâng này dao động từ 50 l/min đến 1900 l/min. Lưu lượng được cấp bởi bơm có lưu lượng riêng thay đổi được. le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE 24 bar 1.0 2.0 6 2.1 5 4 1.1 3.0 3.1 P A B A B P A B T A B A B P T X X X aba Khi bơm bắt đầu cung cấp lưu lượng, áp suất xuất hiện tại cửa A của các van logic (1.0) và (3.0). Đồng thời lúc đó, áp suất cũng xuất hiện trong các đường điều khiển, van một chiều (4) và van phối (1.1) đến cửa T của van giới hạn áp suất (2.1). Áp suất cũng qua van (1.1) (P đến B) đến buồng lò xo của van (1.0) và qua van (1.1) (P đến A) đến buồng lò xo của van (3.0). Cả hai van logic đều khóa dầu từ hướng A đến B. Áp suất trong buồng xy lanh tạo ra bởi trọng lượng của tải giữ các van logic trong trạng thái đóng nhờ đường điều khiển (6). le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE 24 bar 1.0 2.0 6 2.1 5 4 1.1 3.0 3.1 P A B A B P A B T A B A B P T X X X aba Khi cuộn dây của van (1.1) được cấp nguồn. Áp suất điều khiển đi qua van (1.1) (P đến B) đến cửa X của van (1.0) làm cho van này tiếp tục đóng. Mặt khác, buồng lò xo của van logic (3.0) và cửa T của van (2.1) được nối về bể chứa. Lưu lượng đi từ cửa A sang cửa B của van logic (3.0) đến buồng trên của xy lanh. Khi đó xy lanh hạ tải. Dầu thoát ra từ buồng lớn của xy lanh đi qua van logic (2.0) để về bể chứa dầu. Van giới hạn áp suất (2.1) được cài ở giá trị 24 bar có nhiệm vụ ngăn không cho tải rơi tự do (cân bằng tải). le the truyen Cennitec CATRIDGE VALVE 24 bar 1.0 2.0 6 2.1 5 4 1.1 3.0 3.1 P A B A B P A B T A B A B P T X X X aba Để nâng tải, các cuộn dây a của van (3.1) và b của van (1.1) phải được cấp điện. Van giới hạn áp suất (2.1) bị khóa. Cùng thời gian này, buồng lò xo của van (1.0) được xả tải. Lưu lượng từ bơm đi từ cửa A sang cửa B của van (1.0) vào buồng lớn của xy lanh. Van logic (2.0) đang được đóng lại. Xy lanh duỗi ra để thực hiện hành trình nâng tải. Lưu lượng thoát ra từ buồng nhỏ của xy lanh đi qua cửa B đến cửa A của van logic (3.0) để nhập cùng vào lưu lượng của bơm nhằm tăng vận tốc làm việc của xy lanh. Dạng kết nối này còn được gọi là kết nối tái sinh sẽ được trình bày chi tiết trong chương 5. CENNITEC www.themegallery.com