Obsah 1. Úvod...3 2. Hydromotory...4 2.1 Přímočaré hydromotory...4 2.2 Rotační hydromotory...5 3. Hydrogenerátory...7 4. Rozváděče...9 4.1 Šoupátkové rozváděče...9 4.2 Ventilové rozváděče....14 5. Jednosměrné ventily...16 5.1 Jednosměrné ventily...16 5.2 Hydraulické zámky...17 6. Tlakové ventily...19 6.1 Jednostupňové tlakové ventily...19 6.2 Dvoustupňové tlakové ventily...20 7. Redukční ventily...21 7.1 Jednostupňové redukční ventily...21 7.2 Dvoustupňové redukční ventily...22 8. Škrticí ventily...23 8.1 Škrticí ventily...23 8.2 Škrticí ventily se stabilizací...24 9. Proporcionální ventily...27 9.1 Proporcionální ventily...27 10. Nádrže...29 11. Akumulátory...32 12. Filtrace afiltry...35 12.1 Filtrace...35 12.2 Zařízení pro filtraci provozní kapaliny...37 12.3 Zařízení pro filtraci vzduchu...39 12.4 Pokyny pro montáž aúdržbu... 40 13. Propojovací vedení...41 13.1 Potrubí...41 13.2 Hadice...45 13.3 Bloky...47 13.4 Svorníky amaticepro výškové modulové sdružování...50 14. Zásady montáže aúdržby...51 1
1. Úvod Hydraulické mechanizmy jsou nedílnou součástí většiny moderních strojů a zařízení. Jejich použití umožňuje nové způsoby uspořádání strojů, dosažení jejich optimálních provozních parametrů, jejich lepší účinnosti, nižší hmotnosti, většího regulačního rozsahu a větší provozní spolehlivosti. Uvedené výhody jsou však podmíněny dodržením zásad správné konstrukce, montáže a údržby. V následujících kapitolách jsou uvedeny některé pokyny, sestavené na základě zkušeností z projektování, výroby i provozu hydraulických mechanizmů a rovněž některá doporučení z norem a katalogů. Návrh hydraulického obvodu Před návrhem hydraulického obvodu je nutno zjistit nebo určit: a) u přímočarých hydromotorů požadovanou sílu, rychlost, zdvih b) u rotačních hydromotorů rozsah otáček, výkonů, eventuelně krouticích momentů c) časový průběh požadované činnosti, eventuelně pracovního cyklu, sled funkcí, charakter provozu d) požadovaný způsob ovládání, určení druhu prostředí e) další specifické údaje (prostorové, případně hmotnostní) Po rozboru těchto údajů jenutno stanovit základní koncepci navrhovaného mechanizmu a na základě požadovaných parametrů, charakteru provozu, způsobu řízení, dostupnosti motorů a dalších prvků určit maximální výši požadovaného provozního tlaku i průtoku a určit druh zdrojevčetně charakteru jeho provozu. Současně s uvedenou činností se připravuje i hydraulické schéma. Pokyny pro kreslení schémat hydraulických obvodů Schéma musí jednoznačně vyjadřovat funkci daného obvodu. Prvky sekreslí vevýchozí poloze. Základní poloha je převážně určena jejich přestavením silou pružin, u elektrických prvků stavem bez napětí, u koncových spínačů stavem před započetím cyklu. Jednotlivé značky, jejich kombinace a sestavení musí být zakresleny čitelně a přehledně. Doporučuje se: a) rozmístění prvků ve schématu kreslit bez ohledu na skutečné rozmístění ve stroji nebo zařízení b) přímočaré motory a rozváděčekreslit pokud možno vodorovně c) spoje kreslit rovné, pokud možno bez křížení d) podskupiny vyznačit orámováním čerchovanou čarou e) do schémat vždy uvádět: - napětí, výkony a otáčky elektromotorů, výkony, otáčky a smysl otáčení spalovacích motorů - skutečné tlaky a průtoky hydrogenerátorů - průměry pístů, pístnic a zdvihy ( D/dxh)přímočárých hydromotorů - geometrický objem a rozsah otáček rotačních hydromotorů - hodnoty nastavení tlakových a redukčních ventilů - časové údajeu zpožovacích (brzdicích) prvků - filtrační schopnost olejových filtrů - označení a typy všech použitých prvků - světlosti vedení (vnější průměry a síly stěn potrubí, světlosti a délky hadic) - světlosti vývodů (rozměry závitů) f) při elektrickém řízení obvodů (rozumí se včetně ovládacích elektromagnetů) kreslit elektrické a hydraulické schéma zvláš, společné prvky (elektromagnety, tlakové spínače, koncové spínače apod.) značit v obou případech shodně. Konstrukční řešení hydraulických obvodů a) Rozmísování prvků na stroji jetřeba volit tak, aby byly dobře přístupné nebo viditelné pro možnost kontroly, seřizování, údržby nebo výměny. To se týká zejména teploměrů, manometrů, seřizovacích prvků, nalévacích a vypouštěcích hrdel, filtrů. b) Při konstrukci je třeba vhodně navrhnout dosedací plochy pro hydraulické prvky a jejich opracování podle požadavků v katalozích prvků. Při nedodržení může docházet k úniku oleje pod těsněním nebo může být ohrožena samotná funkce prvku. Následující kapitoly jsou doplněny výběrem z ČSN 11 900 (hydraulické mechanizmy - názvosloví) a z ČSN 01 3624 (značky schémat hydraulických a pneumatických sestav). Tab. 1: Charakteristické parametry - jednotky Charakteristické parametry Označení Jednotky Pracovní tlak p [MPa] * Tlakový spád p [MPa] * Průtok Q [dm 3.min -1 ] Síla F [N, kn] Rychlost v [m.s -1 ] Krouticí moment M [Nm] Otáčky n [min -1 ] Plocha S [cm 2 ] Geometrický objem V g [cm 3 ] Mechanická účinnost m [1] Objemová účinnost v [1] Celková účinnost c [1] Výkon P [kw] * Někteří výrobci udávají tlak v jednotkách bar (1 MPa = = 10 bar). 3
2. Hydromotory Realizují přeměnu tlakové energie na energii mechanickou. 2.1 Přímočaré hydromotory jednočinné s jednostrannou pístnicí - přiváděnou kapalinou (A) lzedosáhout pohybu pístnicepouzev jednom směru, zpětný pohyb zajišujevnější síla nebo pružina, protilehlá část motoru je volně spojena s atmosférou (obr. 1a, 1b) dvojčinné s jednostrannou nebo průběžnou pístnicí - přiváděnou kapalinou (A nebo B) lze dosáhnout pohybu pístnicev obou směrech (obr. 1c, 1d) dvojčinné s jednostranným měnitelným brzděním v krajní poloze - jednostranné tlumení (obr. 1e) dvojčinné s oboustranným měnitelným brzděním v krajních polohách - oboustranné tlumení (obr. 1f) jednočinné jednostranné teleskopické - zpětný pohyb zajišujevnější síla (obr. 1g) dvojčinné jednostranné teleskopické - přiváděnou kapalinou (A nebo B) lze dosáhnout pohybu pístů v obou směrech (obr. 1h). Výpočet základních parametrů Síla při vysouvání pístnice 2 p1mpa.s1 cm - p.s F[kN]= 1 10 Síla při zasouvání pístnice F[kN]= p. S - p. S 2 10 Rychlost vysouvání pístnice Rychlost zasouvání pístnice 2 2 1 1 v[m.s ]= Ql.min -1 1 1 6.S cm v[m.s ]= 2 1 Q 6.S -1 2-1 2 2 2 2 Síla na pístnici jezávislá na hodnotě provozního tlaku kapaliny a velikosti činné plochy pístu. Rychlost pohybu pístu jezávislá na průtoku a velikosti činné plochy pístu. a) b) Q 1 S 1 S 2 F 2 v2 v1 F 1 p 1 p 2 Q 2 obr. 2 Výsledné síly za pohybu budou pak menší vzhledem k mechanické účinnosti přímočarého hydromotoru. A c) d) A Uchycení přímočarých hydromotorů A B e ) f) A B Způsob uchycení hydromotorů výrazně ovlivňuje velikost maximální síly, kterou může být zatížena pístnice při požadovaném vysunutí. Hodnoty dovoleného namáhání vevzpěru jsou uváděny v katalozích výrobků včetně možných variant uchycení pro daný typ motoru. Příklad přímočarého hydromotoru UHN1-315: A B g) h) A A A B B obr. 1 Popis konstrukcea funkce(obr. 3) Přímočaré hydromotory řady UHN1-315 mají konstrukci se šroubovanými přírubami (1) a jednostrannou pístnicí (2). Vedení pístu je provedeno bronzovým kroužkem (3), vedení pístnicebronzovým pouzdrem (4). Vnější těsnění zajišujetěsnicí manžeta (5) sestíracím kroužkem (6), vnitřní těsnění dvojice těsnicích manžet (7). Tlumení v koncových polohách pístnice je provedeno škrcením odpadu přes tlumicí jehlu (8), velikost tlumení lze spojitě nastavit. 4
HYDROMOTORY obr. 3 2.2 Rotační hydromotory Výpočet základních parametrů Podle principu vytváření geometrického objemu V g (objem prostoru zaplněného kapalinou na 1 otáčku rotoru) sedělí na: 1) zubové - geometrický objem je vytvářen zubovými mezerami spoluzabírajících ozubených kol 2) lamelové - geometrický objem je vytvářen prostorem mezi lamelami, statorem a rotorem 3) pístové -geometrický objem je vytvářen pohybem pístů v rotoru a) axiální - písty jsou rovnoběžné s osou otáčení nebo nakloněné k ose otáčení o úhel menší než 45 b) radiální - písty jsou kolmé k ose otáčení nebo nakloněné k ose otáčení o úhel větší než 45 Rotační hydromotory lzedálerozdělit na: 1) jednosměrné neregulační - geometrický objem nelze měnit, přiváděnou kapalinou (A) lzedosáhnout otáčení výstupního hřídele v jednom smyslu (obr. 4a) 2) obousměrné neregulační - geometrický objem nelze měnit, přiváděnou kapalinou (A nebo B) lze dosáhnout otáčení výstupního hřídele v jednom nebo druhém smyslu (obr. 4b) Otáčky výstupního hřídele jsou určeny velikostí přiváděného průtoku 3) jednosměrné regulační - s proměnným geometrickým objemem (obr. 4c) 4) obousměrné regulační - s proměnným geometrickým objemem (obr. 4d) Otáčky výstupního hřídele jsou určeny velikostí přiváděného průtoku a velikostí nastaveného geometrického objemu. Průtok pro požadované otáčky Q[dm. min ] = V cm. nmin 3-1 g 1000. 1 Krouticí moment na hřídeli motoru Výkon na hřídeli motoru Přibližné hodnoty objemové účinnosti: pro zubové motory v = 0,85-0,95 pro lamelové v = 0,8-0,9 pro pístové v = 0,9-0,98 Přibližné hodnoty celkové účinnosti: pro zubové motory c = 0,6-0,8 pro lamelové c = 0,65-0,8 pro pístové c = 0,8-0,95 3-1 Otáčky hřídele motoru 3-1 Q dm. min.1000. 1-1 v n[min ] = 3 V cm M[Nm] = P[kW] = g v 3 Vg cm. pmpa. c 1 2 MNm.nmin-1 9549 a) b) c) d) A A A A B L B L B L B L obr. 4 5
HYDROMOTORY Připojení rotačních hydromotorů Velký vliv na dobrou funkci a životnost má přesnost vyrovnání os (souosost) hřídelů hydromotoru a hnaného zařízení. Spojení hydromotoru s hnaným zařízením musí být provedeno spojkou vylučující přenášení axiálních a radiálních sil na hřídel hydromotoru, spojka nesmí být na hřídel montována narážením. Potrubí pro odvod ztrátového průtoku musí mít předepsanou světlost a musí být vedeno tak, aby byl celý vnitřní prostor hydromotoru zaplněn olejem. Toto potrubí musí být samostatné s vyústěním pod hladinu oleje v nádrži. Příklad rotačního hydromotoru MRAK6: Popis konstrukcea funkce(obr. 5) Hydromotory MRAK6 jsou určeny pro rotační pohony s vysokými nároky na rozsah otáček a krouticích momentů. Jsou použitelné pro oba směry otáčení a mohou být reverzovány i při zatížení. Konstrukce motorů umožňuje i jejich použití v oblasti nízkých otáček, avšak rovnoměrnost otáčení je silně závislá na vlastnostech zátěže. Dimenzování a uložení hřídele motoru umožňují přídavné zatížení vnější radiální silou, nepřipouští však žádné zatížení axiální. obr. 5 6
3. Hydrogenerátory Realizují přeměnu mechanické energie na tlakovou energii kapaliny. Podle principu vytváření geometrického objemu V g sedělí na: 1) zubové - geometrický objem je vytvářen zubovými mezerami spoluzabírajících ozubených kol 2) lamelové - geometrický objem je vytvářen prostorem mezi lamelami, statorem a rotorem 3) pístové - geometrický objem je vytvářen pohybem pístů v rotoru axiální - písty jsou rovnoběžné s osou otáčení nebo nakloněné k ose otáčení o úhel menší než 45 radiální - písty jsou kolmé k ose otáčení nebo nakloněné k ose otáčení o úhel větší než 45 Hydrogenerátory lze dále rozdělit na: 1) jednosměrné neregulační - geometrický objem nelze měnit (je konstantní), velikost průtoku je určena počtem otáček hnacího hřídele a) jednoduché (obr. 6a) b) dvojité (obr. 6b) 2) jednosměrné regulační - geometrický objem lze měnit, velikost průtoku je určena počtem otáček hnacího hřídele a velikostí nastaveného geometrického objemu a) s ruční nebo mechanickou regulací V g (obr. 6c) b) s regulací na konstantní tlak - V g je řízen speciálním tlakovým ventilem (obr. 6d) c) s regulací na konstantní průtok d) s regulací na konstantní výkon a) P b) P S S S c) d) P S L L S S - sání, P - výtlak, L - odvod ztrátového oleje P P obr. 6 Výpočet základních parametrů Průtok dodávaný hydrogenerátorem Q[dm. min ] = 3-1 g Otáčky hřídele hydrogenerátoru pro požadovaný průtok 3-1 Q dm. min.1000-1 n[min ] = 3 V cm. 1 Krouticí moment potřebný pro pohon hydrogenerátoru M[Nm] = Příkon potřebný pro pohon hydrogenerátoru P[kW] = 3-1 V cm. nmin. 1 1000 Hodnoty účinností lzeuvažovat stejné jako u hydromotorů. Připojení hydrogenerátorů - základní konstrukční zásady Dobrá funkcea vysoká životnost jepodmíněna souosostí hřídele hydrogenerátoru a hřídele hnacího zařízení (motoru). Spojení hydrogenerátoru s hnacím zařízením musí být provedeno spojkou vylučující přenášení axiálních a radiálních sil na hřídel hydrogenerátoru - v žádném případě nesmí být uvedené osy pevně spojeny. Světlost sacího potrubí nesmí být menší než v katalogu uvedená jmenovitá světlost sání, potrubí nesmí mít ostré přechody, změny průřezu a ostré oblouky. Tlak v sacím potrubí měřený těsně u tělesa hydrogenerátoru nesmí klesnout v rozsahu provozních teplot pod výrobcem předepsanou hodnotu. Tento tlak závisí na ztrátách v potrubí, sací výšce, teplotě a viskozitě oleje, otáčkách a daném geometrickém objemu. Pro sací potrubí doporučujeme používat ocelové tenkostěnné trubky. Konec sacího potrubí má být seříznut pod úhlem 45, má být vzdálen od dna nádrže min. 2,5 násobek průměru potrubí a min. 100 mm pod nejnižší předpokládanou hladinou oleje v nádrži. Potrubí pro odvod ztrátového průtoku musí mít výrobcem předepsanou světlost a musí být vedeno tak, aby byl celý vnitřní prostor hydrogenerátoru zaplněn olejem. Toto potrubí musí být samostatné s vyústěním pod hladinu oleje v nádrži (obr.7). Soustrojí elektromotor-spojka-mezipříruba -hydrogenerátor včetně sacího potrubí doporučujeme na víko nádrže uložit pružně z důvodu snížení vibrací a hlučnosti. g 3 Vg cm. pmpa 2 3-1 Qdm. min. pmpa 60. 1 c v v 7
HYDROGENERÁTORY 1 5 6 4 2 1 Elektromotor 2 Zubový hydrogenerátor 3 Pístový regulační hydrogenerátor 4 Příruba 5 Spojka 6 Tlumicí pryžový kruh S - sání P - výtlak L - prosak X - řízení 3 obr. 7 Příklad axiálního pístového hydrogenerátoru řady PV: Popis konstrukce a funkce (obr. 8) Axiální pístové hydrogenerátory řady PV jsou hydrogenerátory se šikmou deskou a proměnným geometrickým objemem (změna průtoku se provádí změnou sklonu šikmé desky). Jsou určeny převážně pro napájení hydraulických systémů, pracujících s konstantním tlakem. Tlak jeplynulenastavitelný od 0,9 do 31 MPa. Nastavení tlaku se provádí bu ručně šroubem, umístěným přímo na regulátoru (provedení C), nebo dálkově (provedení F). Nastavení průtoku hydrogenerátoru mezi maximem a nulou umožňuješroub s pojistnou maticí. Tlakové regulátory v provedení C a F dovolují plný průtok na výstupu hydrogenerátoru dokud tlak v systému nedosáhne hodnoty, nastavené na tlakovém regulátoru. Potom dojde ke snížení průtoku na hodnotu, kterou potřebuje systém. Tlak na výstupu zůstaneprakticky na nastavené hodnotě. Ovládací píst regulačního ústrojí hydrogenerátoru je řízen tlakovým regulátorem v provedení s třícestným šoupátkem. Rychlá odezva (50 ms po snížení průtoku a 120 ms po zvýšení průtoku) daná konstrukcí regulačního ústrojí a zejména velkou propustností řídicího ventilu redukuje tlakové špičky na minimum. Regulátor v provedení L se používá pro regulaci průtoku hydrogenerátoru s vyloučením vlivu zátěže (Load sensing). Regulátor typu T řídí průtok hydrogenerátoru v určitém rozsahu tlaků tak, aby výkon byl přibližně konstantní, čímž sezabraňuje přetěžování hnacího motoru hydrogenerátoru. Pravotočivý hydrogenerátor má regulátor umístěný na levé staně tělesa, levotočivý na pravé straně. Pozor, dimenzování a uložení hřídele hydrogenerátoru dovolují zatěžování pouze krouticím momentem. Proto je třeba připojit hydrogenerátor na hnací motor pomocí spojky, která zabrání zatížení hřídele vnějšími radiálními a axiálními silami. Ovládací píst Šroub regulátoru tlaku Šroub nastavení maximálního průtoku Šikmá deska Rotor Deska rozdělovače Upevňovací příruba Přítlačná deska Přítlačná pružina obr. 8 8
4. Rozváděče Rozváděče slouží v hydrulických obvodech k hrazení nebo změně směru průtoku kapaliny, tzn. k ovládání pohybu hydromotorů. Podle základního konstrukčního řešení se dělí na: 1) šoupátkové - mají v uzavřeném stavu svodový průtok, který je způsoben vůlí mezi tělesem a šoupátkem a bývá většinou sveden do odpadního kanálu rozváděče 2) ventilové (sedlové) - nemají v uzavřeném stavu svodový průtok, tzn. nepropouští mezi kanály ani do odpadu. Nejčastěji sepoužívají rozváděčešoupátkové s přímočarým pohybem šoupátka. Maximální průtok i provozní tlak jsou určeny konstrukčním provedením rozváděče, volba propojení kanálů je závislá na požadované funkci rozváděčev hydraulickém obvodu. 4.1 Šoupátkové rozváděče Počet čtverců udává počet poloh (stabilních stavů) rozváděče(obr. 9), polohy seznačí arabskými číslicemi (1,0,2), poloha 0 jevýchozí. Šipky večtvercích značí směr proudu v kanálech, příčné čáry na vedení značí uzavření průtoku. Přechodové stavy jsou označeny čtvercem s čárkovanými čárami. Druh rozváděčeseudává zlomkem. Např. 4/3 jerozváděč čtyřcestný třípolohový (4 kanály - P, T, A, B). Činnost rozváděče při přestavení se určí myšleným přemístěním příslušného čtverce do výchozí polohy, koncové body vedení musí splynout s kanály rozváděče v novém stavu. Skutečné propojení kanálů je realizováno axiálním přesunutím šoupátka do určené polohy (přehled běžně užívaných propojení - viz obr. 11). 1 0 2 A A B B Označení kanálů: P - přívod tlaku A - výstup k hydromotoru B - výstup k hydromotoru T - zpětné vedení a Výchozí poloha 0 - hydromotor stojí poloha 1. sepnutý elektromagnet a (pohyb pístnicevlevo) poloha 2 - sepnutý elektromagnet b ( pohyb pístnicevpravo) b a P P S x T b M T obr. 9 Podle způsobu ovládání axiálního pohybu šoupátka se dále rozváděče dělí: a) rozváděčes ručním ovládáním (tlačítkem, pákou) b) rozváděčes mechanickým ovládáním (pružinou, kladkou) c) rozváděče s elektromagnetickým ovládáním s jednočinným nebo s dvojčinným magnetem d) rozváděčes hydraulickým ovládáním e) rozváděče s elektrohydraulickým ovládáním f) rozváděčes proporcionálním řízením V praxi sepoužívají většinou kombinaceuvedených způsobů ovládání. a) b) c) d) e) f) obr. 10 9
ROZVÁDĚČE obr. 11 - přehled běžně používaných propojení rozváděčů označení symbol mezipolohy označení symbol mezipolohy Příklad elektromagneticky ovládaného rozváděče RPE3-06: Popis konstrukcea funkce(obr. 12) Rozváděčeseskládají z litinového tělesa (1), válcového šoupátka (5), vratných pružin (4) a ovládacích elektromagnetů (2, 3). Třípolohové rozváděče mají vždy dva ovládací elektromagnety a dvě vratné pružiny. Dvoupolohové rozváděče mají jednu vratnou pružinu a jeden ovládací elektromagnet, nebo dva ovládací elektromagnety a aretaci polohy válcového šoupátka. Ovládací elektromagnety jsou napájeny stejnosměrným nebo střídavým proudem přes konektorové nástrčky (6, 7). Konektorové nástrčky (6, 7) jsou otočné po 90. Po povolení upevňovací matice (8) lze cívky elektromagnetů (2, 3) natáčet kolem osy v rozsahu 360. Do výšetlaku 2,5 MPa v kanálu T lzerozváděčeovládat nouzovým ručním ovládáním (9). obr. 12 10
ROZVÁDĚČE Příklad ručně ovládaného rozváděče RPR3-04: Popis konstrukcea funkce(obr. 13) Rozváděče s ručním ovládáním otevírají nebo zavírají průtok kapaliny nebo mění směr průtoku. Sestávají z tělesa (1), v němž je uloženo šoupátko (2) a ovládací části (3). Ovládací část seskládá bu z přestavovací páky (4) a dvou nebo jedné vratné pružiny (5), nebo z ovládací páky (4) a aretace (6). Aretace drží šoupátko v nastavené poloze. Tyto rozváděče se vyrábějí jako dvoupolohové i třípolohové. Příklad ručně ovládaného sedlového rozváděče ROR2-062: Popis konstrukcea funkce(obr. 14) Ručně ovládané sedlové rozváděčesepoužívají převážně k hrazení, případně škrcení průtoku kapaliny. Rozváděč sestává z tělesa (1), kuželky (2) a ovládacího prvku (3). Otevírání a uzavírání ventilu zajišuje kuželka, která je přitlačována pružinou do sedla a zajišuje těsné uzavření rozváděče. Ovládání kuželky může být provedeno mechanickou narážkou, tlačnou rukojetí nebo ovládací pákou. U provedení s tlačnou rukojetí (3) má rozváděč dvě pracovní polohy. Po uvolnění rukojeti se kuželka vrací pružinou do uzavřené polohy. obr. 13 P A obr. 14 11
ROZVÁDĚČE Nepřímo ovládané rozváděče U rozváděčů větších světlostí s velkým přenášeným výkonem (P) se používá tzv. nepřímé ovládání. Nepřímo ovládaný rozváděč sestává z řídicího stupně I a z výkonového stupně II. První stupeň je převážně elektromagneticky ovládaný rozváděč (tzv. pilotní rozváděč), který přivádí tlakovou kapalinu na čela šoupátka výkonového, hydraulicky ovládaného rozváděče - jedná se o tzv. elektrohydraulicky ovládané rozváděče. Popis konstrukcea funkce(obr. 15) Při vypnutých elektromagnetech (a) i (b) jsou šoupátka ovládacího (I) i výkonového (II) rozváděčedržena pružinami v poloze0. Po zapnutí elekromagnetu a dojde k přestavení šoupátka ovládacího rozváděče I do polohy 1. Tlak kapaliny, přiváděné vedením X (vnější napájení) přesune šoupátko výkonového rozváděče II také do polohy 1, rychlost pohybu tohoto šoupátka je nastavitelná škrticím ventilem (3). Po vypnutí elektromagnetu (a) vrátí pružina (5) šoupátko rozváděče I do polohy 0 a pružina (6) vrátí šoupátko rozváděče II také do polohy 0. Kapalina v prostoru (7) je čelem šoupátka vytlačována přes škrtící ventil (4) a rozváděč I do prostoru (8) eventuelně do svodu Y. Činnost při zapnutí elektromagnetu (b) jeobdobná. Pro regulaci rychlosti přestavení šoupátka výkonového rozváděče slouží škticí mezideska III. a b T A P T B c c T A P B X Y Zjednodušená značka: Podrobná značka: A B A B 7 1 0 2 6 8 1 0 2 a b 4 3 X P T Y a 1 0 2 5 b P X Y T obr. 15 12
ROZVÁDĚČE Typické příklady provedení elektrohydraulicky ovládaných rozváděčů: Dvoupolohový rozváděč ovládaný jedním elektromagnetem (obr. 16) Při vypnutém elektromagnetu (a) je ovládací rozváděč v poloze 0. Tlakem kapaliny, která je přiváděna vedením X (tzv. vnější napájení), je šoupátko výkonového rozváděče drženo v poloze 0. Po zapnutí elektromagnetu (a) dojde k přestavení šoupátka ovládacího rozváděčedo polohy 1, tlak kapaliny přesune šoupátko výkonového rozváděčedo polohy 1. Po vypnutí elektromagnetu (a) vrátí pružina 3 šoupátko řídicího rozváděčedo polohy 0 a tlak kapaliny vrátí šoupátko výkonového rozváděčetaké do polohy 0. Značka: a P Zjednodušená značka: a X A B 1 0 1 0 3 X A 1 0 Y B PT Y 3 T obr. 16 Dvoupolohový rozváděč ovládaný dvěma elektromagnety (obr. 17) U tohoto typu rozváděčů není základní poloha určena. Při vypnutých elektromagnetech (a) a (b) ješoupátko ovládacího rozváděčezajištěno mechanicky například v poloze 0. Tlakem kapaliny, přiváděné z hlavního vedení P (tzv. vnitřní napájení), je šoupátko výkonového rozváděče drženo v poloze 0. Po krátkém (impulzním) zapojení elektromagnetu a dojde k přestavení šoupátka ovládacího rozváděče do polohy 1 a k mechanickému zajištění polohy tohoto šoupátka. Tlak kapaliny přesunešoupátko výkonového rozváděčedo polohy 1. Postup pro dosažení polohy 0 je obdobný - krátkodobé (impulzní) zapojení elektromagnetu (b) atd. Značka: a P Zjednodušená značka: a A B 1 0 1 0 X Y A B 1 0 PT Y b b T obr. 17 Třípolohový rozváděč s odlehčeným středem a s vnitřním napájením (obr. 18) Při vypnutých elektromagnetech (a) i (b) jsou šoupátka ovládacího i výkonového rozváděčedržena pružinami v poloze0. Předepínací ventil 3 zajišuje minimální tlak pro řízení u rozváděčů s odlehčeným středem (spojení vedení P a T v poloze 0) při odebírání tlaku pro řízení přímo z vedení P (při vnitřním napájení). Předepínací ventil zajišuje min. tlak cca 0,5 MPa. Činnost rozváděče- viz. předchozí popis. Značka: a P Zjednodušená značka: a A B 1 0 2 1 0 2 X Y A B 1 0 2 b 3 b T PT Y obr. 18 13
ROZVÁDĚČE 4.2 Ventilové rozváděče U těchto prvků zajišuje hrazení průtoku funkční prvek (kulička, kuželka) přitlačovaný pružinou do sedla vytvořeného v tělese ventilu. Ze sedla je prvek zvedán pomocným pístkem, elektromagnetem apod. Sedlové ventily jsou vhodné pro vysoké a nejvyšší tlaky až do 100 MPa a zajišují prakticky dokonalé uzavření. Ventily jsou konstrukčně řešeny bu jako speciální sedlové rozváděčes požadovanou funkcí (obr. 19), nebo sedají poměrně snadno sestavit z řízených jednosměrných ventilů (obr. 20). Příklad elektromagneticky ovádaných rozvaděčů ROE2-06: Popis konstrukcea funkce(obr.19) Elektromagneticky ovládané sedlové rozváděče slouží k hrazení proudu tlakové kapaliny. Otevření a uzavření je prováděno pomocí elektrohydraulicky řízené kuželky (5), která dosedá do sedla tělesa (4) a zaručuje v uzavřené poloze téměř absolutní těsnost. Ovládací elektromagnet (1) je napájen proudem přes konektorovou nástrčku (2). Konektorová nástrčka je otočná po 90. Po povolení upevňovací matice (3) lze elektromagnet natáčet kolem osy v rozsahu 360. Značky ventilových rozváděčů Podle ČSN 01 3624 (Značky pro kreslení hydraulických a pneumatických schémat) se nerozlišuje mezi označováním šoupátkových a ventilových rozváděčů. V praxi je však vhodné pro rychlejší orientaci v hydraulických schématech označit uzavírací prvek jako jednosměrný ventil - viz obr. 20. A B obr. 19 Schéma 4/4 rozváděče sestaveného ze čtyř řízených jednosměrných ventilů A B 1 2 3 4 X 2 X 1 A B X1 X2 X 1 T P T X 2 P T X1 X2 poloha 1 0 1 0 0 2 1 1 3 0 1 4 obr. 20 14
ROZVÁDĚČE Normalizované připojovací obrazce: Světlost 04 a) obrazec podle norem ISO 4401/CETOP-RP 121 H b) obrazec podle norem ISO 4401-AA-02-4-A a DIN 24 340-A4 (přestává se používat) c) obrazec podle normy CETOP-RP 121 H Světlost 06 d) obrazec podle norem ISO 4401-AB-03-4-A a DIN 24 340-A6 Světlost 10 e) obrazec podle norem ISO 4401-AC-05-4-A a DIN 24 340-A10 a) b) c) d) e) 15
5. Jednosměrné ventily 5.1 Jednosměrné ventily (obr. 21) Jednosměrné ventily slouží k uzavření průtoku v jednom směru a dovolují volný průtok vesměru opačném. Uzavření průtoku je zajištěno dosednutím kuželky nebo kuličky do sedla, tzn. uzavření bez svodového průtoku. Při použití jednosměrného ventilu bez pružiny (obr. 21b) je třeba zachovat svislou montážní polohu, ve které se kuželka vrací do výchozí polohy působením vlastní hmotnosti. Maximální průtok ventilem je závislý na zvolené jmenovité světlosti. Průtok jeumožněn vesmyslu A B. Síla potřebná pro zvednutí kuželky ze sedla závisí na síle použité pružiny a velikosti činné plochy kuželky. A B A B Příklad jednosměrného ventilu VJ2: Popis konstrukcea funkce(obr. 22) Sedlo ventilu (3) je vytvořeno přímo v tělese (1) a kuželka (2) jedo něj přitlačována pružinou (4). Dodává seprovedení do potrubí (obr. 22a), pro vestavění do bloku v provedení přímém (obr. 22b), nebo rohovém (obr. 22c). Příklad modulového jednosměrného ventilu MVJ2: Popis konstrukcea funkce(obr. 23) Jednosměrné ventily slouží k uzavření průtoku v jednom směru a dovolují volný průtok vesměru opačném. Modulová konstrukcedovolujejejich výškové sdružování s ostatními prvky odpovídající světlosti. Jednosměrné ventily mohou být vestaveny v jednom nebo dvou kanálech, ostatní kanály jsou průchozí. Sedlo ventilu (3) je vytvořeno přímo v tělese ventilu (1) a kuželka (2) je do něho přitlačována pružinou (4). Otevírací tlak ventilu závisí na použité pružině, jejím předpětí a na ploše ventilu vystavené působení tlaku. obr. 21a - jednosměrný ventil s vratnou pružinou obr. 21b - jednosměrný ventil bez vratné pružiny a) b) c) obr. 22 A1 B1 A2 B2 obr. 23 16
JEDNOSMĚRNÉ VENTILY Varianty provedení - dleumístění VJ v kanálech T P A C B D AB PT Poznámka: kanál T' seužívá pouzeu světlosti 10 mimo provedení T a PT, kdejeuzavřen. Orientace značky prvku na štítku souhlasí s funkcí ventilu. 5.2 Hydraulické zámky (obr. 24) Hydraulické zámky jsou jednosměrné ventily, u nichž je možno působením řídicího tlaku zajistit průtok ve směru hrazení (B A). Zavedením tlaku do kanálu X nebo A1, A2 se ruší uzavření ventilu (obr. 24). a) B b) P1 A1 B1 T1 A X P2 A2 B2 T2 a) Hydraulický zámek jednostranný do potrubí b) Hydraulický zámek jednostranný modulový c) Hydraulický zámek dvoustranný do potrubí d) Hydraulický zámek dvoustranný modulový c) B1 A1 A2 B2 d) P1 P2 A1 B1 T1 A2 B2 T2 obr. 24 17
JEDNOSMĚRNÉ VENTILY Příklad hydraulického zámku 2RJV1: Popis konstrukcea funkce(obr. 25) Hydraulický zámek je prvek, který dokonale uzavírá pracovní okruh pod tlakem, zajišuje břemeno proti klesání při poruše potrubí a stálou polohu hydraulického válcepod tlakem i po delším časovém úseku. Sestává z litinového tělesa (1), jednoho nebo dvou jednosměrných ventilů (2), (3) a řídicího pístku (4). Proudí-li kapalina z A1 (B1) do A2 (B2), sama si otevře jednosměrný ventil 2 (3) a současně posune řídicí pístek 4 vpravo (vlevo) a tím otevře cestu B2 B1 (A2 A1). Poklesne-li tlak v kanálech A1 a B1 (např. při přestavení rozváděče do střední polohy), pružiny zatlačí ventily 2 a 3 do se de l a obvod směrem k válci je uzavřen pod tlakem. Aby bylo zajištěno správné dosednutí kuželek a tím dokonalé uzavření prostorů A2 a B2, používá se rozváděč s propojením Y, který ve střední polozepropojujeprostor obou stran pístku 4 s nádrží (obr. 26b). obr. 25 a) Umístění jednosměrných ventilů v tělese zámku jednostranného b) Příklady zapojení hydraulického zámku dvoustranného Ventil v kanálu A Ventil v kanálu B Ventily v kanálech A i B obr. 26a obr. 26b 18
6. Tlakové ventily Tlakové ventily jsou určeny pro řízení velikosti tlaku a tím i velikosti síly nebo krouticího momentu hydromotorů. V hydraulických obvodech plní funkci přepouštěcí, pojistnou, připojovací eventuelně odpojovací a podobně. Podle konstrukčního řešení se dělí na: 1) jednostupňové, přímořízené - pro menší průtoky (do 60 dm 3.min -1 ) 2) dvoustupňové, nepřímořízené - pro větší průtoky (nad 60 dm 3.min -1 ) U ventilů obou typů je tlak na vstupu téměř nezávislý na průtoku. Maximální průtok ventilem je závislý na zvolené jmenovité světlosti, maximální tlak je určen velikostí předepnutí řídicí pružiny. 6.1 Jednostupňové tlakové ventily Příklad přímořízeného přepouštěcího ventilu VPP1: Popis konstrukcea funkce(obr. 27) Ventil sestává z pouzdra (1), kuželky s tlumicím pístkem (2) a pružiny (3). Nastavení tlaku se provádí ručně šroubem (4). Pružina tlačí kuželku do sedla (5) a drží ventil uzavřen. Vzroste-li tlak v kanálu P nad hodnotu nastavenou předpětím pružiny, kuželka se nadzvedne a přepouští kapalinu z kanálu P do kanálu T. Pro dosažení optimálního chování v celém rozsahu tlaků je tlakový rozsah rozdělen na 6 stupňů. Doporučujesevolit vždy nejbližší vyšší tlakový rozsah. Konstrukce ventilu dovoluje jeho vestavbu do bloku, do potrubí anebo na desku. Provedení do potrubí a deska mohou být dodány s metrickými nebo trubkovými závity. P T P Způsob ovládání: klíčem, rukojetí, rukojetí se zámkem obr. 27 T Příklad - provedení P Ventil je zapojen mezi kanály P a T Další provedení: Provedení A Provedení B P1 A1 B1 T1 P1 A1 B1 T1 Provedení P P1 A1 B1 T1 P2 A2 B2 T2 P2 A2 B2 T2 P2 A2 B2 T2 Provedení C Provedení D P1 A1 B1 T1 P1 A1 B1 T1 P2 A2 B2 T2 P2 A2 B2 T2 obr. 28 - Modulové modifikace a příklad modulového provedení přímořízeného přepouštěcího ventilu DVB2 19
TLAKOVÉ VENTILY 6.2 Dvoustupňové tlakové ventily Pro řízení tlaků v obvodech s většími průtoky se používají dvoustupňové, nepřímo řízené přepouštěcí ventily. Příklad nepřímořízeného přepouštěcího ventilu VPN1-06: Popis konstrukcea funkce(obr. 29) Tlakové ventily VPN1 jsou nepřímořízené přepouštěcí ventily sloužící k omezení tlaku v systému. Nastavení tlaku se provádí seřizovacím šroubem (4). Ve výchozím stavu je ventil uzavřen. Tlak působí na čelní plochu šoupátka (1) a současně skrz trysku (2) na jeho pružinou zatíženou zadní stranu a dále tryskou (3) na kuličku řídicího ventilu (6). Pokud stoupající tlak v systému dosáhnehodnoty nastavené pružinou (5), řídicím ventilem začne protékat kapalina. Pružinou zatížená strana šoupátka se odlehčí, funkční hrana šoupátka otevře radiální otvory pouzdra (7) a tlaková kapalina začneproudit z kanálu P do T. Řídicí průtok je sveden drážkou (8) do prostoru pružiny (5). P T obr. 29 Provedení "A" Provedení "B" Provedení "P" Provedení "C" Provedení "D" strana ventilu strana desky Příklad modulového provedení VPN1-06 20
7. Redukční ventily Redukční ventily jsou určeny pro odebírání nižšího tlaku z hlavní tlakové větve. Podle konstrukčního řešení se dělí na: 1) jednostupňové, přímořízené - pro menší průtoky (do 60 dm 3.min -1 ) 2) dvoustupňové, nepřímořízené - pro větší průtoky (nad 60 dm 3.min -1 ) Tlak na výstupu ventilů (redukovaný tlak) je prakticky nezávislý na průtoku a téměř nezávislý na vstupním tlaku. Maximální průtok ventilem je závislý na zvolené jmenovité světlosti, maximální redukovaný tlak je určen velikostí předepnutí řidicí pružiny. 7.1 Jednostupňové redukční ventily Příklad přímořízeného redukčního ventilu VRP2-04 Popis konstrukcea funkce(obr. 30) Tlakové ventily VRP2 jsou přímořízené redukční ventily pro výškové modulové sdružování v třícestném provedení, to znamená s pojištěním sekundárního obvodu. Redukční ventil sestává z tělesa (1), šoupátka (2), pružiny (3), seřizovacího mechanizmu (4), zátky G1/4" (5) vývodu pro měření tlaku a případně jednosměrného ventilu. Provedení A U tohoto provedení vstupuje kapalina do tělesa z primárního obvodu kanálem A1 a protéká řídicí hranou, kde dochází k redukci tlaku. Redukovaný tlak odpovídá nastavení řídicí pružiny. Tento tlak působí současně na plochu šoupátka protilehlou pružině (může být měřen ve vývodu se závitem G 1/4") uzavřeném zátkou. Tím vzniká statická rovnováha na šoupátku. Změní-li seredukovaný tlak vevýstupním kanálu, proběhneregulační pochod a tlak se vrátí na nastavenou hodnotu. Kapalina pak proudí z výstupního kanálu A2 ke spotřebiči. Stoupne-li tlak na výstupu ventilu vlivem přetížení spotřebiče, posouvá se šoupátko dáleproti pružině, až seotevředruhá řídicí hrana a propustí přebytečný průtok do kanálu T. Ztrátový průtok z prostoru pružiny je odveden rovněž do kanálu T. Ve směru A2-A1 protéká kapalina jednosměrným ventilem, který je připojen paralelně k řídicí hraně šoupátka. Provedení B U provedení B probíhá redukování tlaku z kanálu P2 do kanálu P1. Tlak je však redukován jen když proud v kanálu B protéká směrem ke spotřebiči (ne naopak). Pojištění sekundárního obvodu je rovněž zajištěno jen v uvedeném případě. Provedení P U provedení P probíhá redukování tlaku z kanálu P2 do kanálu P1. Pojištění sekundárního obvodu je stejné jako u provedení A. A1 B1 Příklad modulového provedení A2 B2 VRP 2-04-A./.. VRP 2-04-B./.. VRP 2-04-P./.. obr. 30 21
REDUKČNÍ VENTILY 7.2 Dvoustupňové redukční ventily Pro redukování tlaků při větších průtocích se používají dvoustupňové nepřímořízené redukční ventily. Příklad nepřímořízeného redukčního ventilu VRN1-06 Popis konstrukcea funkce(obr. 31) Ventily VRN1 jsou nepřímořízené redukční ventily vestavné v třícestném provedení, to znamená s pojištěním sekundárního obvodu. Pro vestavbu do výškového modulového sdružování jsou k dispozici tři provedení těles, s redukováním tlaku v kanálech A, B nebo P. Do těles A a B je vestavěn ještě zpětný ventil, který umožňuje volný průtok opačným směrem. Redukční ventil sestává z pouzdra (1) s připevňovacím závitem M22x1,5, šoupátka (2), pružiny (3) a seřizovacího mechanismu (4). U modulového provedení k tomu přistupuje ještě příslušné těleso (5), případně jednosměrný ventil (6). Provedení vestavné Kapalina z primárního okruhu proudí k první řídicí hraně, kde dochází k redukci tlaku. Velikost redukovaného tlaku odpovídá předepnutí pružiny kuličkového řídicího ventilu. Redukovaný tlak jetrvalekontrolován a porovnáván s nastaveným tlakem. Vznikne-li regulační odchylka, dojde k příslušnému regulačnímu pochodu a redukovaný tlak je znovu nastaven na žádanou hodnotu. Po redukci tlaku proudí kapalina vrtáním v šoupátku a je vedena k výstupnímu kanálu tělesa. Vzroste-li tlak na výstupu ventilu v důsledku přetížení spotřebiče, posouvá se šoupátko dále oproti pružině, redukční hrana seuzavřea otevřesedruhá řídicí hrana. Kapalina odtéká třetí cestou do kanálu T. Řídicí průtok je z prostoru pružiny odveden rovněž do kanálu T. Provedení modulová A a B U těchto provedení vstupuje kapalina do tělesa kanálem A1 (B1). Vstupní tlak je redukován a veden k výstupnímu kanálu A2 (B2) a dálekespotřebiči. V opačném směru protéká kapalina jednosměrným ventilem, který je zapojen paralelně k řídicí hraně šoupátka. Provedení modulové P U provedení P probíhá redukování tlaku z kanálu P2 do kanálu P1. U tohoto provedení je možno připojit kontrolní manometr k vývodu G 1/4". B1 A1 T B2 Příklad modulového provedení A2 VRN 1-06-.A/1 VRN1-06-. B/1 VRN 1-06-. P/1 P1 A1 B1 T1 P1 A1 B1 T1 P1 A1 B1 T1 M P2 A2 B2 T2 P2 A2 B2 T2 P2 A2 B2 T2 obr. 31 22
8. Škrticí ventily Škrticí ventily jsou určeny pro řízení rychlosti pohybu hydromotorů. Podle konstrukčního řešení se dělí na: 1) škrticí ventily bez stabilizace tlakového spádu - velikost průtoku je závislá na velikosti otevření (velikosti škrticího průřezu) a na tlakovém spádu (rozdílu tlaků před a za ventilem) - obr. 32a. Používají se v obvodech s poměrně stálým zatížením hydromotorů. 2) škrticí ventily se stabilizací tlakového spádu - velikost průtoku závisí na velikosti otevření a je téměř nezávislá na změnách tlaku před nebo za ventilem. Používají se v obvodech s velkými rozdíly v zatížení hydromotorů. Vyrábějí se v provedení dvoucestném (obr.32b) a třícestném (obr. 32c). Uvedené druhy škrticích ventilů se většinou používají v kombinaci s jednosměrným ventilem. 8.1 Škrticí ventily Příklad modulového škrticího ventilu 2VS3: Popis konstrukcea funkce(obr. 33) Dvojité škrticí ventily slouží ke škrcení průtoku ve dvou oddělených větvích (A, B) hydraulického obvodu. Modulové uspořádání umožňujetři různá zapojení. Těleso ventilu (1) má předlité kanály a škrticí ventily jsou vestavěny v kanálech A nebo B neboaib.omezují průtoky v jednom směru a dovolují volné průtoky ve směru opačném. Škrticí šoupátko (2) je přesouváno přestavným šroubem (3) a určité polozešoupátka odpovídá určitý průtočný průřez. Tlaková kapalina přivedená kanálem A1 protéká škrticí drážkou a škrticím mezikružím a vystupuje kanálem A2. Kapalina vstupující kanálem B2 přesune sedlo (4) oproti pružině (5) a vzniklý průtočný průřez umožňuje volný průtok do kanálu B1 (funkce jednosměrného ventilu). Modulové uspořádání ventilu umožňuje jeho výškové sdružování s dalšími prvky odpovídající světlosti. Těsnění ventilu ve stykové ploše zajišuje mezideska (6) s vloženými O-kroužky. Určité poloze ventilu odpovídá zapojení pro škrtcení na vstupu nebo výstupu spotřebiče. Změna zapojení ze škrcení na vstupu na škrcení na odpadu se provede otočením ventilu o 180 kolem vodorovné osy. Orientace škrticích ventilů a jednosměrných ventilů odpovídá orientaci schematické značky na štítku ventilu. Ovládání přestavného šroubu klíčem, rukojetí, případně rukojetí se zámkem. a) b) c) A B A B A B T obr. 32 A1 B1 A2 B2 obr. 33 23
ŠKRTICÍ VENTILY Umístění škrticích a jednosměrných ventilů Příklady zapojení škrticích ventilů P1 A1 B1 T1 P1 A1 B1 T1 P1 A1 B1 T1 P2 A2 B2 T2 P2 A2 B2 T2 P2 A2 B2 T2 T2 B2 A2 P2 T1 B1 A1 P1 Ventily v kanálu A Ventily v kanálu B Ventily v kanálech AiB Jednostranné škrcení na vstupu do hydromotoru Oboustranné škrcení na výstupu z hydromotoru obr. 34 8.2 Škrticí ventily se stabilizací Příklad dvoucestného škrticího ventilu VSS2-206: Popis konstrukcea funkce Škrticí ventily sestabilizací tlakového spádu sepoužívají pro řízení průtoku v hydraulických systémech vyžadujících velmi malou závislost průtoku na tlaku a teplotě. Sestávají z tělesa (1), pouzdra (2), škrticího šoupátka (3), pružiny (4), stabilizátoru (5), jednosměrného ventilu (6) a otočné rukojeti (7) s příslušným přestavným mechanismem. Škrticí ventil VSS2-206-xxQ/Jx0-1 (obr. 35) Škrcení průtoku ve směru A B probíhá na škrticím průřezu (8). Škrticí průřez je nastaven otočnou rukojetí. Pro zajištění nezávislosti průtoku v kanálu B je za škrticí průřez (8) zařazen stabilizátor (5). Pružina (4) tlačí škrticí šoupátko (3) a stabilizátor (5) na vnější dorazy a udržujepři nulovém průtoku stabilizátor otevřen. Při průtoku ventilem působí tlak v kanálu A přes trysku (9) na spodní plochu stabilizátoru. Vzniklá síla pohybuje stabilizátorem vzhůru, přivírá jej a snižuje tlakovou diferenci na škrticím průřezu (8) tak dlouho, až se opět obnoví rovnováha. Stabilizátor porovnává trvale tlakovou diferenci na škrticím průřezu (8) s hodnotou danou parametry a předepnutím pružiny a stálým doregulováním udržuje průtok konstantní. Zjednodušená značka Podrobná značka obr. 35 24
ŠKRTICÍ VENTILY Škrticí ventil VSS2-206-xxQ/JxA-1 (obr. 36) (s přidržením stabilizátoru) Funkce tohoto ventilu odpovídá principiálně funkci ventilu popsaného výše. Existujezdevšak možnost přidržení stabilizátoru vnějším tlakem přivedeným z kanálu P přes trysku (10) na spodní stranu stabilizátoru (5). Funkce přidržení je dobře patrná z uvedeného schématu. Neprotéká-li ventilem kapalina (rozváděč (11) ve střední poloze), působí tlak v kanálu P na spodní stranu stabilizátoru a udržuje ho v horní uzavřené poloze. Při přestavení rozváděčedo levé polohy dojdek připojení kanálu A na zdroj tlaku, avšak uzavřený stabilizátor zabrání náhlému vzrůstu průtoku v kanálu B a tím i k poskoku připojeného hydromotoru. Rozběh hydromotoru jeplynulý. Vlastní funkce stabilizaceprůtoku jestejná jako v předchozím případě. Ventil s přidržením stabilizátoru může být zapojen pouze na vstup hydromotoru. Volný průtok vesměru B A jeumožněn u ventilů obou provedení paralelně připojeným jednosměrným ventilem (6). 11 T P Zjednodušená značka Podrobná značka obr. 36 Příklad škrticích ventilů pro modulové sdružování Pro výškové modulové sdružování hydraulických prvků jsou nabízeny škrticí ventily se stabilizací tlakového spádu dvoucestné typ VSS1-206 (obr. 37). Dodávaná modifikace: Příklad zapojení: Dodávaná modifikace: Příklad zapojení: a) bez jednosměrného ventilu b) bez jednosměrného ventilu P1 A1 B1 T1 P2 A2 P2 A2 B2 T2 T2 P2 PT c) s jednosměrným ventilem řízení na vstupu d) s jednosměrným ventilem řízení na výstupu P1 A1 B1 T1 P1 A1 B1 T1 P2 A2 B2 T2 T2 P2 P2 A2 B2 T2 T2 P2 obr. 37 25
ŠKRTICÍ VENTILY Příklad třícestného škrticího ventilu se stabilizací VSS1-306 Pro výškové modulové sdružování hydraulických prvků jsou dodávány i třícestné škrticí ventily se stabilizací tlakového spádu typ VSS1-306 (obr. 38) Popis konstrukcea funkce(obr. 38) Škrticí ventily sestabilizací tlakového spádu sepoužívají pro řízení průtoku v hydraulických systémech vyžadujících velmi malou závislost průtoku na tlaku a teplotě. Třícestné škrticí ventily mohou být zapojeny pouze na vstupu hydromotoru. Sestávají z tělesa (1), škrticího šoupátka (2), stabilizátoru (3), pružiny (4) a otočné rukojeti (5) s příslušným přestavným mechanismem. Průtok kanálem P2 se dělí na dvě části. Jedna část protéká škrticím průřezem (6) a postupujedálekekanálu P1. Druhá část je odváděna škrticím průřezem (7) stabilizátoru do kanálu T2. Škrticí průřez (6) je nastaven otočnou rukojetí. Zajištění rukojeti v nastavené poloze umožňuje šroub (8). Stabilizátor porovnává trvale tlakovou diferenci na škrticím průřezu (6) s hodnotou danou parametry pružiny a jejím předepnutím. Odpovídajícím odpouštěním přebytečného proudu do odpadu je udržována tlaková diference na škrticím průřezu na konstantní hodnotě. Tomu odpovídá i konstantní průtok. P1 P2 Podrobná značka: Příklady zapojení: P1 A1 B1 T1 P2 A2 B2 T2 T2 P2 P2 A2 B2 T2 obr. 38 26
9. Proporcionální ventily Proporcionální ventily a servoventily patří mezi elektrohydraulické řídicí prvky, zajišující řízení hydraulických parametrů (průtoku, tlaku) elektrickými signály (proudem, napětím). 9.1 Proporcionální ventily Proporcionální ventily se obvykle používají v otevřených řídicích systémech jako elektrohydraulické ovládání. Nahrazují kombinaci rozváděče a škrticího ventilu pro řízení smyslu a rychlosti pohybu hydromotoru. Spojení obou funkcí v jednom prvku a možnost plynulého řízení škrcení zjednodušují zapojení a zlepšují funkci hydraulických obvodů. Nároky na čistotu při provozu jsou nižší, než v obvodech se servoventily. Příklad proporcionálního rozvaděče s lineárním motorem PRL1: Popis konstrukcea funkce(obr. 39) Proporcionální rozváděč PRL1 jeurčen k spojitému dálkovému řízení hydromotorů a válců, převážně v mobilních aplikacích. Přímořízené robustní provedení zajišuje spolehlivou funkci a snižuje nároky na čistotu oleje. Ventil sestává ze dvou částí. Hydraulickou část tvoří litinové těleso (1), do něhož je nalícováno šoupátko (2) uspořádané pro zajištění požadované funkce. Ovládací část tvoří lineární motor. Kotva (3) lineárního motoru je středěna pružinami (4) a pracovní mezery jsou protisměrně předmagnetizovány trvalými magnety (5) ze vzácných zemin. Při vybuzení cívky (6) elektrickým proudem se posouvají kotva a s ní spojené šoupátko zestřední polohy. Výchylka kotvy jepřitom úměrná řídicímu proudu a smysl výchylky závisí na směru průtoku proudu. Předností lineárního motoru je, že při výpadku napájení nebo přerušení kabelu se přesouvá kotva motoru (a s ní spojené šoupátko) do střední polohy. Pro řízení lineárního motoru byla vyvinuta elektronická řídicí jednotka EL1. Přestože jsou proporcionální ventily PRL1 určeny především k řízení velikosti a směru průtoku, mohou být použity jako řídicí stupně proporcionálních rozvaděčů větších světlostí (v tomto případě jako prvky řídicí tlak). Dobré dynamické vlastnosti proporcionálních rozváděčů PRL1 umožňují také jejich použití v uzavřených regulačních obvodech. Příklad proporcionálního rozvaděče s lineárním motorem PRL2-06: Popis konstrukcea funkce(obr. 40) Proporcionální rozváděč PRL2 jeurčen k spojitému dálkovému řízení hydromotorů. Jednostupňové robustní provedení a vnitřní elektrická zpětná vazba zajišují spolehlivou funkci, snižují nároky na čistotu oleje a dávají ventilu velmi dobré statické i dynamické vlastnosti. Ventil má tři hlavní části. Hydraulickou část tvoří litinové těleso (1) s vloženým šoupátkem (2), které má funkční hrany dokončeny podle požadované funkce. Ovládací část je lineární motor. Kotva (3) lineárního motoru je středěna pružinami (4) a pracovní mezery jsou protisměrně předmagnetizovány trvalými magnety (5) ze vzácných zemin. Při průchodu elektrického proudu cívky (6) se posouvá kotva a s níspojené šoupátko ze střední polohy. Výchylka je přímo úměrná řídicímu proudu a její smysl závisí na směru průtoku proudu. Při přerušení kabelu nebo výpadku napájení vrací pružiny kotvu a s ní spojené šoupátko do střední polohy. Třetí hlavní částí proporcionálního rozváděče PRL2 jeindukční snímač polohy (7). Informaceo poloze šoupátka je zpracována integrovanou elektronikou (8) s možností nastavení nuly a zesílení a předána do regulátoru v elektronice EL2. Ventil je připojen konektorem AMPHENOL (9) s krytím IP 65. Propojení s elektronikou EL2-24 AB je šestižilovým kabelem, který je nutno objednat podle požadované délky. obr. 39 27
PROPORCIONÁLNÍ VENTILY obr. 40 Příklad proporcionálního rozvaděče PRM2-06: Popis konstrukcea funkce(obr. 41) Proporcionální rozváděč seskládá z litinového tělesa, speciálního válcového šoupátka, dvou středicích pružin s opěrnými podložkami a jednoho nebo dvou proporcionálních elektromagnetů. Volitelná skříňka elektroniky je upevněna na libovolném elektromagnetu. Podle počtu elektromagnetů obsahuje jednu nebo dvě elektronické řídicí karty. U provedení se dvěma magnety je protilehlý magnet propojen se skříňkou elektroniky pomocí DIN-Konektoru, dvoužilového kabelu a pancéřové průchodky. Připojení skříňky elektroniky ke zdroji napájení a k řídicímu signálu je provedeno bu přes pancéřovou průchodku se čtyřžilovým kabelem, nebo přes čtyřkolíkový konektor ELKA 4012. Cívky elektromagnetů mohou být včetně skříňky elektroniky pootočeny kolem podélné osy o ± 90. Elektronika dodává elektromagnetům proud proporcionálně k řídicímu signálu. Úkolem magnetů je přestavit šoupátko do požadované polohy. Elektronické řídicí karty mají následující možnosti nastavení: maximální a minimální proud, čas náběhu a poklesu rampové funkce, frekvenci a amplitudu dynamického mazání. Správná funkce elektroniky je indikována rozsvícenými diodami LED. Pro uživatele je k dispozici stabilizované napětí +10V, z kterého je možné přes potenciometr s minimálním odporem 1k odebírat řídicí signál. Možnosti napěového nebo proudového řízení lzezvolit pomocí jumperů J1 až J3 podletabulky (tabulka je součástí katalogu). U proporcionálních rozváděčů s jedním magnetem je jumper J5 v pozici M (master). U proporcionálních rozváděčů se dvěma magnety je jumper J5 na kartě Master v pozici M a na kartě Slavev pozici S. Řídicí signál jepřiveden na kartu Master. Propojení nulového potenciálu, napájení a řízení mezi oběma kartami je pomocí třížilového kabelu. obr. 41 28
10. Nádrže Nádrž jezásobníkem hydraulické kapaliny pro zdroj tlakové kapaliny (obr. 42). Umožňujemimo to: vyrovnání nerovnoměrností v odběru kapaliny usazování nečistot a uvolňování vzduchu z kapaliny teplotní stabilizaci kapaliny instalaci zdroje tlakové kapaliny, bloků nebo panelů s řídicími hydraulickými prvky, akumulátorů, filtrů, chladičů, ohřívačů, prvků pro kontrolu nebo řízení teploty a výšky hladiny hydraulické kapaliny. Velikost užitečného objemu nádrže vdm 3 jedoporučeno volit: u stacionárních otevřených obvodů s neregulačními hydrogenerátory ve výši 3 až 6ti násobku průtoku (dm 3.min -1 ) navrhovaného hydrogenerátoru u stacionárních otevřených obvodů s regulačními hydrogenerátory ve výši 2 až 4 násobku průtoku (dm 3.min -1 ) navrhovaného hydrogenerátoru u mobilních obvodů s neregulačními hydrogenerátory a u uzavřených obvodů s regulačními hydrogenerátory ve výši 1,5 až 2 násobku průtoku (dm 3.min -1 ) navrhovaného hydrogenerátoru. Zde je podmínkou použití kvalitního hydraulického oleje a zajištění jeho chlazení (např. náporovým chladičem). Povrchová ochrana na vnitřní i vnější plochy nádrží a vík nádrží sepoužívá oleji odolná barva, např. prášková barva Komaxit RAL 7030. Vybavení Nádrž musí být vybavena pro navrhovaný charakter provozu vhodnými prvky pro kontrolu výšky hladiny a pro kontrolu teploty. Kontrola výšky hladiny se provádí pomocí: tyčinkové měrky s ryskami (bývá součástí plnicí zátky) - obr. 43a dvou kruhových olejoznaků na boku nádrže - viz obr. 43b spojitého olejoznaku na boku nádrže - obr.43c, popř. kombinovaného s teploměrem - viz obr. 43d, 44a plovákového spínače, umožňujícího elektrické blokování funkcí agregátu v případě nedodržení výšky hladiny v určeném rozsahu - obr. 43e, 44b Situování sacího vedení hydrogenerátoru a zpětného vedení z obvodu musí zajišovat dobrou cirkulaci oleje v nádrži. Nádrž musí mít dostatečnou statickou i dynamickou tuhost. větší nádržemají být vybaveny čisticími a vypouštěcími otvory a úchyty, umožňujícími manipulaci zvedacími prostředky. Konstrukce nádrže a jeho víka musí být provedena tak, aby bylo zamezeno vniknutí jakýchkoliv nečistot do nádrže. U větších nádrží je doporučeno vytvořit po obvodu žlábek, umožňující zachycování uniklého oleje a jeho soustřeování mimo vlastní nádrž. Nádrž má být opatřena zemnicím šroubem. Nádrž - zásobník kapaliny, která je pod atmosférickým tlakem a) s potrubím, které má vývod nad hladinou kapaliny b) s potrubím, které má vývod pod hladinou kapaliny c) s potrubím pro vypouštění kapaliny a) b) c) obr. 42 a) b) c) d) e) obr. 43 29