صمام التحكم الاتجاهي الهيدروليكي المقطعي متعدد الاتجاهات للحفارات

وصف المنتج

يعتبر الصمام الهيدروليكي متعدد الاتجاهات من النوع المنفصل المستخدم في الحفارات (يشار إليه بالصمام متعدد الاتجاهات) هو 'مركز التحكم' و'المحور العصبي' للحفارات الهيدروليكية. إنه يدمج صمامات اتجاهية متعددة، وصمامات ضغط، وصمامات تدفق، وما إلى ذلك، اللازمة للتحكم في جميع أجهزة العمل مثل ذراع الرافعة، وعصا الغطاس، والدلو، والدوران، والحركة، في مجموعة صمامات معيارية. من خلال التحكم المركزي في التشغيل والإيقاف واتجاه التدفق ومعدل التدفق لكل دائرة زيت، فإنه يحقق تحكمًا دقيقًا ومنسقًا في حركات المحركات المتعددة (الأسطوانات الهيدروليكية والمحركات)، وهو المكون الأساسي الذي يحدد كفاءة التشغيل، ودقة التحكم، ومستوى استهلاك الطاقة للحفار.

ميزات ومزايا التصميم الرئيسية

1. هيكل مجزأ وحدات، التخصيص المرن:

من خلال اعتماد التصميم المقطعي المتقدم، يمكن دمجه بمرونة مع قسم مدخل الزيت، وأقسام صمام العمل، وأقسام ذيل الزيت وفقًا للمتطلبات الوظيفية للحفارات ذات الحمولة المختلفة (عادةً 4-10 أقسام). يمكن تجميعها مثل 'مكعبات البناء'. يمكّن هذا التصميم مجموعة الصمامات من المطابقة الدقيقة للدوائر الهيدروليكية المختلفة بدءًا من الحفارات الصغيرة وحتى الحفارات الكبيرة، مما يؤدي إلى تبسيط أنابيب النظام وتسهيل الصيانة والتوسع الوظيفي.

2. الضغط العالي والتدفق الكبير، قوة قوية: 

تم تحسين جسم الصمام لظروف العمل الشاقة لآلات البناء، وهو مصنوع من الحديد الزهر عالي القوة أو سبائك الفولاذ. يصل ضغط العمل المقدر عمومًا إلى 28-35 ميجا باسكال، وبعض النماذج لديها ضغط ذروة يتجاوز 39 ميجا باسكال. تغطي الأقطار سلسلة مثل 12 مم، 15 مم، و20 مم، ويمكن أن يصل الحد الأقصى لمعدل التدفق لقسم واحد إلى 100-200 لتر/دقيقة، مما يوفر طاقة هيدروليكية وفيرة لإجراءات الأحمال الثقيلة مثل الحفر والسحق.

3. تقنية تعويض الضغط والضغط، تحكم دقيق وموفر للطاقة: 

دمج الأنظمة الحساسة للحمل (LS) وأنظمة تعويض الضغط (PC). يمكن للنظام استشعار ضغط الحمل لكل مشغل في الوقت الفعلي والحفاظ على فرق ضغط ثابت بين منفذ الخانق وصمام تعويض الضغط (إما أمام الصمام أو خلفه). وهذا يضمن أن سرعة حركة المشغل تعتمد فقط على فتح قلب الصمام (إزاحة مقبض التشغيل)، بغض النظر عن حجم الحمولة، وحل مشكلة 'تنافس التدفق' بشكل كامل في الإجراءات المركبة وتحقيق تحكم دقيق ومفصل 'الهدف حيث تشير'، مع تقليل استهلاك طاقة النظام وتوليد الحرارة بشكل كبير.

4. نظام التشبع المتقدم المضاد للتدفق (LUDV): 

تعتمد الموديلات المتطورة تقنية LUDV بشكل مستقل عن ضغط الحمل. عندما يكون تدفق خرج المضخة غير كافٍ لتلبية جميع متطلبات العمل (تشبع التدفق)، سيقوم النظام تلقائيًا بتوزيع التدفق وفقًا لنسبة كل فتحة قلب صمام لضمان تباطؤ جميع الإجراءات بشكل متزامن ومنسق، بدلاً من توقف عمل الحمل الثقيل، مما يحسن بشكل كبير التنسيق التشغيلي والكفاءة في ظروف العمل المعقدة.

5. وظائف متكاملة وموثوقية عالية: 

يمكن أن تدمج أقسام الصمام صمامات الأمان الرئيسية، وصمامات تخفيف الحمل الزائد، وصمامات الزيت التكميلية، وصمامات التجديد، وصمامات التثبيت. يتم تقوية سطح الصمامات (صلابة HRC ≥ 60)، بالإضافة إلى الخلوص الدقيق، ولها قدرة قوية على مقاومة التلوث، ولديها تسرب داخلي صغير (≥ 15 مل / دقيقة عند 10 ميجا باسكال). يضمن التصميم القوي تشغيلًا عالي الموثوقية على المدى الطويل في البيئات القاسية ذات الاهتزازات والتأثيرات.

6. طرق التحكم المتنوعة: 

يدعم التحكم اليدوي المباشر، والتحكم الهيدروليكي التجريبي، والتحكم التناسبي الكهروهيدروليكي، ومجموعاتها. يدعم التحكم التناسبي الكهروهيدروليكي واجهة ناقل CAN، والتي يمكن دمجها بعمق مع نظام التحكم الذكي للحفار لتحقيق توزيع دقيق للتدفق، وتبديل الوضع (مثل الوضع الاقتصادي، ووضع الطاقة)، ​​والتحكم عن بعد، مما يضع الأساس للترقيات الذكية والآلية.

مبدأ العمل والتحليل الفني

يكمن جوهر الصمام متعدد الاتجاهات في التحكم التجريبي وآلية التغذية المرتدة لضغط الحمل.

• التحكم الأساسي: يقوم المشغل بإدارة المقبض، مما يؤدي إلى توليد زيت ضغط التحكم التجريبي. يعمل زيت الضغط هذا على دفع قلب الصمام الرئيسي للتحرك، مما يفتح مسار الزيت الرئيسي المقابل، مما يسمح للزيت عالي الضغط بالدخول إلى المشغل (أسطوانة الزيت أو المحرك)، ودفعه للعمل.

• استشعار الحمل وتعويض الضغط: يتم جمع ضغط الحمل لكل لوحة صمام عامل من خلال شبكة من الصمامات التخزينية المستشعرة للحمل، ويتم تغذية أعلى إشارة ضغط حمل في النظام إلى الآلية المتغيرة للمضخة ومعوض الضغط داخل الصمام. يتم ضبط معوض الضغط ديناميكيًا للتأكد من أن معدل التدفق إلى كل مشغل يتم تحديده فقط من خلال درجة فتح صمام التخزين المؤقت المرتبط به، منفصلاً عن تقلبات الحمل للتوصيلات الأخرى، وبالتالي تحقيق توزيع دقيق للتدفق وتوفير الطاقة.

• التفريغ في الوضع المتوسط ​​وتجديد التدفق: عندما تكون جميع قلوب الصمامات في الوضع الأوسط، يتم تفريغ الزيت الوارد للمضخة الرئيسية عند ضغط منخفض من خلال ممر الزيت في الوضع المتوسط ​​للصمام، مما يقلل من استهلاك الطاقة أثناء التشغيل بدون تحميل. تم تصميم بعض لوحات الصمامات بوظيفة تجديد التدفق. في ظل قوة الجاذبية أو القصور الذاتي للمشغل (مثل خفض ذراع الرافعة أو تراجع ذراع الدلو)، يتم إدخال الزيت العائد من الغرفة الخالية من المكبس مباشرة إلى غرفة المكبس، مما يزيد من معدل التدفق وبالتالي تعزيز سرعة التشغيل (تم اختبار الزيادة بنسبة 25%-30%) وتقليل استهلاك الطاقة.

طريقة التحكم والوظيفة الأساسية للصمام

طريقة التحكم:

التحكم الهيدروليكي التجريبي: الطريقة الأكثر شيوعًا، مع قوة تشغيل منخفضة، وأداء ممتاز للحركة الدقيقة، وإحساس مريح.

التحكم التناسبي الكهروهيدروليكي (EH): 

من خلال استقبال الإشارات الكهربائية من خلال المغناطيسات الكهربائية التناسبية، يتم التحكم في إزاحة قلب الصمام، مما يتيح تنظيم السرعة المستمر والتحكم عن بعد. هذا هو أساس التحكم الذكي.

التحكم اليدوي: 

يستخدم هذا بشكل أساسي للمعدات صغيرة الحجم أو في حالات الطوارئ.

وظيفة الصمام الأساسية: 

تشمل الوظائف الأساسية للصمام المشترك في الصمام رباعي الاتجاهات ثلاثي المواضع ما يلي:

• النوع O: جميع منافذ الزيت مغلقة، ويمكن قفل عنصر التشغيل في أي موضع. يتم استخدامه في السيناريوهات التي تحتاج فيها الآلة إلى التوقف تحت الحمل.

• النوع Y: مدخل الزيت مغلق، مخرج زيت العمل متصل بمخرج زيت الإرجاع، وعنصر التشغيل في حالة عائمة.

• النوع أ: مناسب للأسطوانات الهيدروليكية أحادية المفعول.

• النوع P: مدخل الزيت متصل بكلا منفذي الزيت العاملين، مما يتيح الحركة التفاضلية السريعة.

دليل التطبيق والاختيار

مطابقة التطبيق:

• الحفارات الصغيرة (أقل من 6 طن): عادة، يتم اختيار صمام متعدد الاتجاهات بحجم تجويف يتراوح بين 12-15 ملم. إنها تدمج الوظائف الأساسية مثل ذراع الرافعة، وعصا الغطاس، والدلو، والدوران، والسير (وصلة ثنائية الاتجاه)، وغالبًا ما تستخدم مضخة تدفق ثابت أو نظام مضخة أحادي المتغير.

• الحفارات المتوسطة الحجم (6-20 طن): السوق السائد. عادة، يتم استخدام صمامات متعددة الاتجاهات بحجم تجويف 15-20 مم. يجب أن تكون المضخات المتغيرة المستشعرة للحمل وأنظمة LUDV مجهزة لتحقيق إجراءات مركبة فعالة والحفاظ على الطاقة.

• الحفارات الكبيرة (أكثر من 20 طنًا): اختر صمامات متعددة الاتجاهات بقطر تجويف 20-25 مم أو أكبر. تتميز هذه الصمامات بضغط عمل مرتفع، وقدرة تدفق كبيرة، ومتطلبات عالية للغاية لسرعة الاستجابة، والموثوقية، وتكامل أنظمة التحكم الإلكترونية.

النقاط الرئيسية للاختيار:

1. تحديد عدد الصمامات: بناءً على عدد أجهزة عمل الحفار (مثل ذراع الرافعة، ذراع الدلو، الجرافة، الدوران، الحركة يسارًا ويمينًا، شفرة الجرافة، مطرقة الكسارة الهيدروليكية، إلخ)، تحديد العدد المطلوب من قطع الصمامات.

2. تأكيد الضغط والتدفق: قم بمطابقة الضغط والتدفق المقدر للمضخة الهيدروليكية للمحرك الرئيسي، وخذ بعين الاعتبار الطلب الأقصى.

3. حدد نظام التحكم: وفقًا للتحكم الشامل والمتطلبات الذكية للآلة، اختر التحكم التجريبي أو التحكم التناسبي الكهروهيدروليكي.

4. توضيح الوظائف الإضافية: تأكد من ضرورة دمج قطع الصمامات الوظيفية الخاصة مثل الصمامات المتجددة وصمامات التثبيت وصمامات الدمج.

النقاط الرئيسية للتثبيت والصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

• تثبيت: 

تأكد من أن سطح التثبيت مسطح ونظيف؛ تشديد البراغي في تسلسل قطري بالتساوي إلى عزم الدوران المحدد؛ عند توصيل أنبوب الزيت الطيار وأنبوب الزيت الرئيسي يجب الحرص على إبقائه نظيفًا لمنع دخول الملوثات.

• صيانة: 

التحقق بانتظام من نظافة الزيت؛ مراقبة ما إذا كان ضغط النظام طبيعيًا؛ انتبه إلى الاستماع لأي أصوات غير طبيعية أثناء تشغيل مجموعة الصمامات (والتي قد تشير إلى التجويف أو التآكل).

• الأخطاء الشائعة:

• الحركة بطيئة أو ضعيفة: قد يكون السبب في ذلك هو عدم كفاية ضغط المضخة، أو ضبط صمام الأمان الرئيسي على مستوى منخفض جدًا، أو التسرب الداخلي الزائد بسبب تآكل قلب الصمام، أو خلل في معوض الضغط.

• عدم تنسيق الحركات أو توقفها: يحدث هذا عادة بسبب انسداد دائرة زيت التغذية المرتدة الحساسة للحمل، أو تشويش الصمام المكوك، أو فشل معوض الضغط.

• فشل قلب الصمام في إعادة الضبط أو أن العملية كانت ثقيلة: قد يكون السبب في ذلك هو كسر زنبرك إعادة الضبط، أو تشويش قلب الصمام (بسبب تلوث الزيت)، أو عدم كفاية ضغط التحكم التجريبي.

اتجاهات التطور التكنولوجي

في المستقبل، ستستمر الصمامات متعددة الاتجاهات للحفارات في التطور نحو ضغط أعلى، وقدرة تدفق أكبر، وكفاءة أكبر في استخدام الطاقة، وذكاء أكبر. يعد تكامل التكنولوجيا الكهروهيدروليكية اتجاهًا واضحًا، حيث يتم تحقيق التحكم الرقمي في الصمامات من خلال ناقل CAN وأجهزة الاستشعار، المدمجة بعمق مع وحدة التحكم في السيارة لتحقيق وظائف متقدمة مثل الصيانة التنبؤية والتحكم التكيفي والتشخيص عن بعد. وفي الوقت نفسه، ستعمل مفاهيم التحكم الهيدروليكي المتقدمة مثل تقنية التشبع المضاد للتدفق (LUDV) والتحكم المستقل في منفذ التحميل (LSIC) على تعزيز الكفاءة التشغيلية وتجربة المستخدم للحفارات.