L'installazione corretta di una valvola di controllo del flusso idraulico determina se il cilindro si estende senza intoppi o se la guarnizione del motore esplode durante la prima corsa di prova. Il metodo di connessione (meter-in, meter-out o spurgo) influisce sulla rigidità del sistema, sulla generazione di calore e sulla capacità di movimentazione del carico. Questa guida copre l'identificazione delle porte, la selezione della topologia del circuito, l'interpretazione delle frecce direzionali e i rischi di intensificazione della pressione che distruggono i tubi nelle applicazioni di meter-out.
Comprensione dei tipi di valvole di controllo del flusso e dei relativi requisiti di connessione
Prima di prendere una chiave inglese, identifica il tipo di valvola con cui hai a che fare. Le valvole a spillo non compensate e i controlli di flusso con compensazione della pressione richiedono considerazioni di collegamento diverse.
Valvole a farfalla non compensateSemplici valvole a spillo regolano il flusso attraverso un orifizio regolabile. Il flusso segue l'equazione:
$$Q = C_d \cdot A \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot \Delta P}{\rho}}$$
Dove $Q$ è la portata, $A$ è l'area dell'orifizio e $\Delta P$ è la caduta di pressione attraverso la valvola. La relazione della radice quadrata significa che le modifiche del carico influiscono direttamente sulla velocità dell'attuatore. Quando il cilindro spinge incontrando una resistenza crescente, la pressione in uscita aumenta, riducendo $\Delta P$ e rallentando l'attuatore. Questa sensibilità al carico limita le valvole a spillo ad applicazioni con carichi costanti o requisiti di bassa precisione.
Queste valvole aggiungono una bobina di compensazione che mantiene costante $\Delta P$ attraverso l'orifizio di dosaggio indipendentemente dalle variazioni di carico. Il compensatore regola automaticamente la propria apertura per mantenere fisso il differenziale di pressione, rendendo il flusso in uscita dipendente solo dall'impostazione dell'orifizio.
Integrazione della valvola di ritegno (controlli di flusso unidirezionali)Molte valvole di controllo del flusso includono una valvola di ritegno parallela che consente il flusso libero nella direzione inversa. La direzione della valvola di ritegno determina quale corsa dell'attuatore viene controllata.
Regola di installazione critica:La freccia sul corpo della valvola indica generalmente la direzione del "flusso controllato" o del "flusso libero" a seconda del produttore. Se lo si installa al contrario, la corsa controllata prevista funziona alla massima velocità mentre la corsa opposta procede lentamente.
Tre strategie principali del circuito: dove collegare la valvola
La posizione della valvola nel circuito, non solo la connessione fisica, definisce il comportamento del sistema. Gli ingegneri utilizzano tre topologie standard: meter-in, meter-out e bleed-off.
1. Controllo meter-in (strozzatura in ingresso)Posizione della connessione:Installare la valvola di controllo del flusso in serie tra la pompa e la porta di ingresso dell'attuatore. Per l'estensione del cilindro, agganciarlo alla linea dell'estremità del cappuccio (lato cieco).
Limitazione critica:Non utilizzare mai il meter-in da solo per carichi eccedenti. Quando un cilindro abbassa un carico pesante, il carico tira il pistone più velocemente di quanto il flusso di ingresso limitato possa fornire olio, causando "fuori controllo del carico" e cavitazione.
2. Controllo del contatore in uscita (strozzatura dell'uscita)Posizione della connessione:Collegare la valvola di controllo del flusso in serie tra l'uscita dell'attuatore e il serbatoio. Per il controllo dell'estensione del cilindro, installarlo sulla linea di ritorno dell'estremità dello stelo (lato pistone).
Regola pratica del settore:"In caso di dubbio, misura il contatore." Il meter-out offre un controllo del movimento superiore poiché la contropressione elimina il fenomeno dello stick-slip che provoca movimenti a scatti a basse velocità.
Questo è il pericolo nascosto nei collegamenti meter-out. Nei cilindri differenziali, quando si esegue l'estensione con il controllo meter-out, la pressione sul lato dello stelo può raggiungere livelli pericolosi.
Equazione del bilancio delle forze con carico eccessivo: $$P_2 = \frac{P_1 \cdot A_1 - F_{carico}}{A_2}$$
Il rischio:Per un cilindro con rapporto di area 2:1, se la pressione del sistema è 3000 psi, l'estremità dello stelo può vedere oltre 6000 psi. I tubi standard da 3000 psi falliranno in modo catastrofico. Verificare sempre i valori nominali dei componenti dell'estremità stelo prima di collegare i circuiti di misurazione in uscita.
Posizione della connessione:Installare la valvola di controllo del flusso in una linea di diramazione (raccordo a T) dalla linea principale da pompa ad attuatore, con l'uscita della valvola diretta direttamente al serbatoio.
| Tipo di circuito | Punto di connessione | Capacità di carico | Qualità del movimento |
|---|---|---|---|
| Meter-In | Linea di ingresso (serie) | Solo resistivo | Moderare |
| Misuratore in uscita | Linea di uscita (serie) | Resistivo + Superamento | Eccellente |
| Sanguinamento | Linea diramata (parallela) | Solo carico costante | Scarso (alta efficienza) |
Identificazione del porto e segnaletica direzionale
Il collegamento alla porta sbagliata o l'installazione della valvola al contrario provoca la maggior parte dei guasti di collegamento. Leggere attentamente il corpo della valvola prima di effettuare i collegamenti.
- P (Pressione) o IN:Si collega all'alimentazione della pompa o alla fonte ad alta pressione.
- T (serbatoio) o OUT:Ritorno al serbatoio. Nello spurgo, questa è la porta di scarico.
- CF (flusso controllato):Sulle valvole prioritarie, fornisce un flusso dosato costante.
- EF (flusso in eccesso):Porta di bypass che invia il flusso in eccesso al serbatoio.
Interpretazione dei segni delle frecce:I corpi delle valvole in genere hanno frecce fuse. Errore comune: sul controllo della velocità del cilindro, se la freccia punta nella direzione sbagliata, la valvola di ritegno bypassa l'orifizio durante la corsa che stai tentando di controllare.
Procedure di collegamento dettagliate
Preparazione di sicurezza- Depressurizzare:Valvole direzionali di ciclo per scaricare la pressione intrappolata. Verificare la pressione zero con i manometri.
- Pulizia:Un solo granello di sabbia può intasare la bobina del compensatore. Pulire i raccordi prima della rimozione.
- Rischio di iniezione:Non usare mai le mani per cercare le perdite. Le perdite stenopeiche possono iniettare fluido attraverso la pelle.
Passaggio 1:Individuare la porta dell'estremità dello stelo.
Passaggio 2:Determinare l'orientamento della valvola di ritegno. Durante l'estensione, l'olio fluisce DALL'estremità dello stelo. Installare la valvola in modo che la valvola di ritegno sia CHIUSA durante l'estensione.
Passaggio 3:Adeguamento iniziale. Girare la manopola completamente chiusa, quindi tirarla indietro di 1-2 giri. Non iniziare mai completamente aperto.
Messa in servizio e risoluzione dei problemi
Dopo il collegamento, un avvio e una messa a punto corretti ottimizzano le prestazioni e rivelano gli errori di installazione prima che causino danni.
| Sintomo | Probabile causa | Verifica e correzione |
|---|---|---|
| Velocità non regolabile | Valvola di ritegno installata al contrario | Orientamento invertito della valvola. |
| Movimento a scatti (stick-slip) | Dosaggio con bassa contropressione | Passare alla configurazione meter-out. |
| Il carico diminuisce in modo incontrollabile | Dosaggio in caso di carico eccessivo | Smetti immediatamente.Riprogettazione come meter-out. |
| Perdita della tenuta dell'albero motore | Dosatore senza scarico cassa | Installare la linea di drenaggio della custodia dedicata al serbatoio. |
Lista di controllo dell'installazione finale
Prima di pressurizzare un impianto appena collegato verificare:
Eseguire l'avvio iniziale a pressione ridotta (30-50% del massimo del sistema) e verificare il corretto movimento dell'attuatore prima di sintonizzarsi sulla velocità operativa finale.
