Описание продукта
Гидравлический многоходовой распределитель разъемного типа, используемый в экскаваторах (называемый многоходовым клапаном), является «центром управления» и «нервным узлом» гидравлических экскаваторов. Он объединяет в модульную группу клапанов несколько направляющих клапанов, клапанов давления, клапанов потока и т. д., необходимых для управления всеми рабочими устройствами, такими как стрела, рукоять рукояти, ковш, вращение и движение. Централизованно управляя включением-выключением, направлением потока и расходом каждого масляного контура, он обеспечивает точное и скоординированное управление движениями нескольких приводов (гидравлических цилиндров, двигателей) и является основным компонентом, определяющим эффективность работы, точность управления и уровень энергопотребления экскаватора.
Ключевые особенности и преимущества конструкции
1. Модульная сегментированная структура, гибкая настройка:
Благодаря усовершенствованной секционной конструкции его можно гибко комбинировать с секцией впуска масла, секциями рабочих клапанов и хвостовыми секциями возврата масла в соответствии с функциональными требованиями экскаваторов различного тоннажа (обычно 4-10 секций). Его можно собрать как «строительные блоки». Такая конструкция позволяет группе клапанов точно соответствовать различным гидравлическим контурам от микро-экскаваторов до больших, упрощая трубопроводную систему системы, облегчая техническое обслуживание и функциональное расширение.
2. Высокое давление и большой расход, мощная мощность:
Корпус клапана, оптимизированный для тяжелых условий работы строительной техники, изготовлен из высокопрочного чугуна или легированной стали. Номинальное рабочее давление обычно составляет до 28-35 МПа, а у некоторых моделей пиковое давление превышает 39 МПа. Диаметры охватывают такие серии, как 12 мм, 15 мм и 20 мм, а максимальная скорость потока одной секции может достигать 100-200 л/мин, что обеспечивает достаточную гидравлическую мощность для операций с большими нагрузками, таких как рытье и дробление.
3. Чувствительная к нагрузке и технология компенсации давления, точное и энергосберегающее управление:
Интеграция систем, чувствительных к нагрузке (LS) и компенсации давления (PC). Система может в режиме реального времени определять давление нагрузки каждого привода и поддерживать постоянную разницу давлений между дроссельным отверстием и клапаном компенсации давления (перед клапаном или за ним). Это гарантирует, что скорость движения привода зависит только от открытия сердечника клапана (перемещения рабочей ручки), независимо от размера нагрузки, полностью решая проблему «конкуренции потоков» в сложных действиях и обеспечивая точное и детальное управление «нацельтесь туда, куда вы указываете», при этом значительно снижая потребление энергии системой и выделение тепла.
4. Усовершенствованная система предотвращения насыщения потока (LUDV):
В моделях высокого класса используется технология LUDV, не зависящая от давления нагрузки. Когда выходной поток насоса недостаточен для удовлетворения всех требований к действию (насыщение потока), система автоматически распределяет поток в соответствии с пропорцией открытия каждого сердечника клапана, чтобы обеспечить синхронное и скоординированное замедление всех действий, а не остановку действия при большой нагрузке, что значительно улучшает операционную координацию и эффективность в сложных рабочих условиях.
5. Интегрированные функции и высокая надежность:
Секции клапанов могут включать в себя главные предохранительные клапаны, клапаны сброса перегрузки, дополнительные масляные клапаны, клапаны регенерации и запорные клапаны. Сердечники клапанов имеют поверхностную закалку (твердость по шкале Роквелла ≥ 60), в сочетании с точным зазором, обладают высокой способностью защиты от загрязнения и имеют небольшую внутреннюю утечку (< 15 мл/мин при 10 МПа). Прочная конструкция обеспечивает длительную и высоконадежную работу в суровых условиях с вибрацией и ударами.
6. Разнообразные методы управления:
Поддерживается прямое ручное управление, гидравлическое пилотное управление, электрогидравлическое пропорциональное управление и их комбинации. Электрогидравлическое пропорциональное управление поддерживает интерфейс шины CAN, который можно глубоко интегрировать с интеллектуальной системой управления экскаватором для достижения точного распределения потока, переключения режимов (например, экономичного режима, режима мощности) и дистанционного управления, что закладывает основу для интеллектуальных и автоматизированных обновлений.
Принцип работы и технический анализ
Суть многоходового клапана заключается в его пилотном управлении и механизме обратной связи по давлению нагрузки.
Базовое управление: оператор поворачивает ручку, создавая давление масла для пилотного управления. Это масло под давлением приводит в движение сердечник главного клапана, открывая соответствующий основной масляный путь, позволяя маслу высокого давления попадать в привод (масляный цилиндр или двигатель) и приводя его в действие.
Измерение нагрузки и компенсация давления: Давление нагрузки каждой рабочей пластины клапана собирается через сеть золотниковых клапанов, чувствительных к нагрузке, а сигнал наивысшего давления нагрузки в системе передается обратно в регулируемый механизм насоса и компенсатор давления внутри клапана. Компенсатор давления динамически настраивается таким образом, чтобы скорость потока на каждом приводе определялась исключительно степенью открытия соответствующего золотникового клапана и не была связана с колебаниями нагрузки других соединений, тем самым достигаясь точное распределение потока и экономия энергии.
Разгрузка в среднем положении и регенерация потока: когда все сердечники клапанов находятся в среднем положении, поступающее масло главного насоса выгружается под низким давлением через масляный канал в среднем положении клапана, что снижает потребление энергии во время работы на холостом ходу. Некоторые клапанные пластины оснащены функцией регенерации потока. Под действием гравитационной или инерционной силы привода (например, при опускании стрелы или втягивании рычага ковша) возвратное масло из беспоршневой камеры напрямую вводится в поршневую камеру, увеличивая скорость потока и тем самым увеличивая рабочую скорость (по результатам испытаний она увеличивается на 25–30%) и снижается потребление энергии.
Метод управления и функциональность сердечника клапана
Метод управления:
Гидравлическое пилотное управление: наиболее распространенный метод с низким рабочим усилием, отличными характеристиками микродвижений и ощущением комфорта.
Электрогидравлическое пропорциональное управление (EH):
Получая электрические сигналы через пропорциональные электромагниты, можно контролировать смещение сердечника клапана, что обеспечивает плавное регулирование скорости и дистанционное управление. Это основа интеллектуального управления.
Ручное управление:
В основном это используется для малогабаритного оборудования или в чрезвычайных ситуациях.
Основная функция клапана:
Общие основные функции трехпозиционного четырехходового клапана включают в себя:
Тип O: Все масляные каналы герметичны, исполнительный элемент можно зафиксировать в любом положении. Он используется в сценариях, когда машине необходимо остановиться под нагрузкой.
Y-тип: впуск масла закрыт, выход рабочего масла соединен с выпуском возвратного масла, а исполнительный элемент находится в плавающем состоянии.
Тип A: Подходит для гидроцилиндров одностороннего действия.
Тип P: Впуск масла соединен с обоими выходами рабочего масла, что обеспечивает дифференциальное быстрое движение.
Руководство по применению и выбору
Соответствие приложений:
Малые экскаваторы (< 6 тонн): Обычно выбирается многоходовой клапан с диаметром отверстия 12–15 мм. Он объединяет в себе основные функции, такие как стрела, рукоять рукояти, ковш, вращение и перемещение (двусторонняя связь), и часто использует насос с постоянным расходом или насосную систему с одним регулированием.
Средние экскаваторы (6–20 тонн): основной рынок. Обычно используются многоходовые клапаны с диаметром отверстия 15-20 мм. Насосы с регулируемой нагрузкой и системы LUDV должны быть оборудованы для достижения эффективного комбинированного действия и энергосбережения.
Большие экскаваторы (более 20 тонн): выбирайте многоходовые клапаны с диаметром отверстия 20–25 мм или больше. Эти клапаны имеют высокое рабочее давление, большую пропускную способность и чрезвычайно высокие требования к скорости срабатывания, надежности и интеграции электронных систем управления.
Ключевые моменты для выбора:
1. Определите количество клапанов: исходя из количества рабочих устройств экскаватора (таких как стрела, рычаг ковша, ковш, вращение, движение влево и вправо, отвал бульдозера, гидромолот и т. д.), определите необходимое количество деталей клапана.
2. Подтвердите давление и расход: сопоставьте номинальное давление и расход гидравлического насоса главного двигателя и учтите пиковую нагрузку.
3. Выберите систему управления: в соответствии с общим управлением и интеллектуальными требованиями машины выберите пилотное управление или электрогидравлическое пропорциональное управление.
4. Уточните дополнительные функции: подтвердите, необходимо ли интегрировать специальные функциональные детали клапанов, такие как регенеративные клапаны, удерживающие клапаны и сливные клапаны.
Ключевые моменты по установке, техническому обслуживанию и устранению неполадок
• Установка:
Убедитесь, что установочная поверхность ровная и чистая; затяните болты в диагональной последовательности равномерно заданным моментом; при подсоединении пилотного масляного трубопровода и основного масляного трубопровода следите за чистотой, чтобы предотвратить попадание загрязнений.
• Обслуживание:
Регулярно проверяйте чистоту масла; следить за тем, в норме ли давление в системе; обратите внимание на любые ненормальные шумы во время работы клапанной группы (которые могут указывать на кавитацию или износ).
• Общие неисправности:
Движение медленное или слабое: это может быть вызвано недостаточным давлением насоса, установкой главного предохранительного клапана на слишком низкий уровень, чрезмерной внутренней утечкой из-за изношенного сердечника клапана или неисправностью компенсатора давления.
Нарушение координации или остановка движений: обычно это вызвано закупоркой чувствительного к нагрузке масляного контура обратной связи, заклиниванием челночного клапана или выходом из строя компенсатора давления.
Сердечник клапана не сбрасывается или работает тяжело: это может быть вызвано сломанной пружиной сброса, заклиниванием сердечника клапана (из-за загрязнения маслом) или недостаточным давлением пилотного управления.
Тенденции технологического развития
В будущем многоходовые клапаны для экскаваторов будут продолжать развиваться в сторону более высокого давления, большей пропускной способности, большей энергоэффективности и большего интеллекта. Интеграция электрогидравлических технологий является определенной тенденцией, при которой цифровое управление клапанами достигается через шину CAN и датчики, глубоко интегрированные с контроллером автомобиля для реализации расширенных функций, таких как профилактическое обслуживание, адаптивное управление и удаленная диагностика. В то же время передовые концепции гидравлического управления, такие как технология предотвращения насыщения потока (LUDV) и независимое управление грузовыми портами (LSIC), еще больше повысят эксплуатационную эффективность и удобство использования экскаваторов.
