Introduzione: Che cos'è una valvola multipla idraulica
Una multivalvola idraulica è un componente di controllo idraulico integrato utilizzato per il controllo centralizzato di più attuatori idraulici. Nei sistemi idraulici per macchine da costruzione, macchine agricole, attrezzature per l'industria mineraria e altri tipi di impianti, le valvole sono utilizzate per il controllo di più attuatori idraulici. applicazioni, La multivalvola funge da unità di controllo centrale, dirigendo la direzione, la pressione e il flusso dell'olio idraulico.
Le funzioni di base di una multivalvola comprendono:
Controllo della direzione: Modifica il percorso del flusso dell'olio idraulico per controllare la direzione di movimento degli attuatori, ad esempio cilindro estensione e retrazione, o rotazione in avanti e indietro del motore.
Controllo della pressione: Grazie a valvole di sicurezza e altri dispositivi integrati, limita la pressione di esercizio del sistema o dei circuiti secondari per evitare il sovraccarico del sistema, fornendo una protezione di sicurezza.
Controllo del flusso: Regolando l'apertura del cursore, si controlla il flusso agli attuatori, ottenendo così il controllo della velocità del movimento degli attuatori.
Le valvole multiple integrano più valvole direzionali, valvole di sicurezza e valvole di ritegno in un unico corpo valvola, ottenendo la compattezza del sistema idraulico e il controllo centralizzato e migliorando l'affidabilità del sistema e l'efficienza operativa.
Sezione 1: Struttura e principio di funzionamento
1.1 Struttura di base
Una tipica multivalvola è costituita principalmente dai seguenti componenti:
- Corpo valvola: Il corpo principale della valvola, con complessi passaggi per l'olio fusi o lavorati internamente, forma i percorsi di base per il flusso dell'olio idraulico.
- Bobina: Il componente di controllo principale della multivalvola, di solito un cilindro lavorato con precisione. Attraverso il movimento assiale all'interno del corpo valvola, apre o chiude diverse porte dell'olio per ottenere il collegamento e la commutazione del circuito dell'olio.
- Meccanismo di controllo: Componenti che guidano il movimento del cursore. A seconda del metodo di controllo, possono essere leve manuali, pistoni idraulici o solenoidi.
- Gruppo valvola di sicurezza: Comprese le valvole di sicurezza principali e le valvole di sovraccarico. Quando la pressione del sistema o di un determinato circuito supera il valore impostato, la valvola si apre per scaricare la pressione e proteggere la sicurezza del sistema.
- Valvole ausiliarie: Comprese le valvole di reintegro, le valvole di ritegno e così via, utilizzate per impedire l'aspirazione dell'attuatore a vuoto, mantenere il carico o ottenere un flusso unidirezionale del circuito dell'olio e altre funzioni specifiche.
1.2 Principio di funzionamento
Il principio di funzionamento delle multivalvole si basa sullo spostamento del cursore all'interno del corpo valvola.
Posizione centrale Stato: In assenza di segnale di funzionamento, tutti i cursori sono in posizione centrale. A questo punto, l'olio in uscita dalla pompa idraulica di solito torna direttamente al serbatoio dell'olio attraverso il passaggio centrale della multivalvola, con il sistema in stato di scarico e basso consumo energetico.
Stato di lavoro: Quando il meccanismo di controllo aziona il movimento del cursore di una determinata sezione, il cursore si sposta dalla posizione centrale. Questo spostamento modifica il rapporto di connessione dei passaggi dell'olio nel corpo della valvola:
- L'attacco dell'olio in pressione si collega all'attacco dell'olio che conduce a una camera dell'attuatore.
- L'attacco dell'olio sull'altra camera dell'attuatore si collega all'attacco dell'olio di ritorno.
- L'olio in pressione spinge l'attuatore a muoversi in una direzione e l'olio di ritorno scorre verso il serbatoio.
L'azionamento inverso del cursore commuta i percorsi dell'olio di ingresso e di ritorno, causando il movimento dell'attuatore nella direzione opposta. Lo spostamento del cursore è solitamente proporzionale al flusso attraverso quella sezione, ottenendo così un controllo della velocità del movimento dell'attuatore.
Sezione 2: Metodi di classificazione
2.1 Classificazione in base alla funzione della posizione centrale del cursore
La funzione di posizione centrale si riferisce al metodo di collegamento di ciascuna porta dell'olio quando il cursore è in posizione centrale. I tipi più comuni includono:
- O Tipo: Tutte le porte dell'olio sono completamente chiuse. L'attuatore è bloccato nella posizione corrente e la pompa non si scarica.
- H Tipo: Tutte le porte dell'olio sono interconnesse. L'attuatore si trova in uno stato flottante e la pompa si scarica.
- Y Tipo: Le due porte dell'olio della camera dell'attuatore si collegano con la porta dell'olio di ritorno e la porta dell'olio di pressione è chiusa. L'attuatore galleggia.
- P Tipo: La porta dell'olio di pressione si collega alle due porte dell'olio della camera dell'attuatore, mentre la porta dell'olio di ritorno è chiusa. È possibile ottenere un collegamento differenziale.
- M Tipo: La porta dell'olio di pressione si collega alla porta dell'olio di ritorno e le due porte dell'olio della camera dell'attuatore sono chiuse. La pompa si scarica e l'attuatore è bloccato. Questa è una delle funzioni più comuni della posizione centrale.
2.2 Classificazione per metodo operativo
- Tipo di manuale: Controlla direttamente la bobina attraverso leve meccaniche o maniglie. Struttura semplice, costo contenuto, ma forza operativa elevata e difficoltà di controllo a distanza.
- Tipo di pilota idraulico: Utilizza l'olio di pressione pilota per azionare il movimento del cursore principale. Il funzionamento è leggero e consente di ottenere un controllo del flusso di grandi dimensioni; è il metodo di controllo più diffuso per le moderne apparecchiature di grandi dimensioni.
- Tipo proporzionale elettroidraulico: Utilizza segnali elettrici per controllare solenoidi proporzionali, controllando con precisione la pressione di pilotaggio o lo spostamento del cursore. Può ottenere un preciso controllo continuo ed è facilmente integrabile con i sistemi di automazione.
2.3 Classificazione per forma strutturale
- Tipo integrale: I corpi valvola di tutte le sezioni sono fusi in un unico pezzo. Struttura compatta, meno punti di perdita, ma processo di produzione complesso, scarsa flessibilità e manutenzione scomoda.
- Tipo segmentato: Ogni sezione del corpo valvola è un modulo indipendente, collegato in un unico insieme tramite bulloni. L'elevato grado di modularizzazione consente di aumentare o diminuire il numero di sezioni in base alle necessità e di effettuare una manutenzione conveniente. Questa è attualmente la struttura più diffusa.
Sezione 3: Tecnologie chiave
3.1 Tecnologia di rilevamento del carico
La tecnologia load sensing è una tecnologia di controllo idraulico avanzata che mira a migliorare l'efficienza del sistema e le prestazioni operative. È costituita da pompe con rilevamento del carico e da multivalvole con rilevamento del carico.
Principio di funzionamento: La multivalvola, attraverso il circuito dell'olio di feedback del rilevamento del carico, restituisce in tempo reale il segnale della pressione di carico più alta da ciascun attuatore alla pompa idraulica. Dopo aver ricevuto questo segnale, la pompa regola automaticamente la sua pressione di uscita in modo che sia sempre superiore alla pressione di carico più alta con una differenza di pressione costante.
Vantaggi tecnici:
- Indipendenza dal flusso: La velocità di movimento dell'attuatore dipende solo dall'apertura del cursore e non è correlata alle variazioni di carico, garantendo prestazioni operative stabili.
- Risparmio ed efficienza energetica: La pressione di uscita della pompa è solo leggermente superiore alla pressione di carico, evitando inutili perdite di strozzamento e generazione di calore.
- Azioni composte coordinate: Quando più attuatori operano simultaneamente, ogni circuito può assegnare il flusso secondo proporzioni prestabilite, riducendo le interferenze reciproche.
3.2 Tecnologia proporzionale elettroidraulica
Le multivalvole proporzionali elettroidrauliche consentono un controllo preciso e continuo dello spostamento del cursore ricevendo segnali elettrici dai controllori.
Vantaggi tecnici:
- Controllo remoto e automazione facili da realizzare
- Può ottenere una regolazione precisa della velocità e un posizionamento preciso degli attuatori.
- Fornisce una base per l'intelligenza dell'apparecchiatura, come le funzioni di adattamento delle condizioni e di corrispondenza della potenza.
Sezione 4: Candidature e selezione
4.1 Aree di applicazione
Le valvole multiple sono ampiamente utilizzate in:
- Macchine da costruzione: Escavatori, pale e bulldozer
- Macchine agricole: Trattori, mietitrebbie, attrezzi agricoli
- Apparecchiature per l'estrazione mineraria: Impianti di perforazione, perforatrici da roccia, trasportatori
- Movimentazione dei materiali: Carrelli elevatori, sistemi idraulici per gru
4.2 Considerazioni sulla selezione
Quando si scelgono le multivalvole, tenere in considerazione:
- Portata e pressione richieste
- Numero di sezioni dell'attuatore
- Requisiti del metodo operativo
- Corrispondenza della funzione di posizione centrale
- Requisiti per il rilevamento del carico
- Integrazione con i sistemi idraulici esistenti
Domande frequenti
Qual è la funzione principale di una multivalvola idraulica?
Una multivalvola idraulica controlla la direzione, la pressione e il flusso dell'olio idraulico a più attuatori da un gruppo di valvole centralizzato. Integra più valvole direzionali, valvole di sicurezza e valvole di ritegno in un'unica unità compatta.
Qual è la funzione di posizione centrale nelle multivalvole?
La funzione di posizione centrale definisce il collegamento delle porte dell'olio quando il cursore è in posizione neutra. I tipi più comuni sono i tipi O, H, Y, P e M. Ogni tipo fornisce un comportamento diverso per il blocco dell'attuatore, il galleggiamento o lo scarico della pompa.
Che cos'è la tecnologia di rilevamento del carico?
Il rilevamento del carico è una tecnologia di controllo idraulico avanzata in cui la multivalvola restituisce la pressione di carico più elevata alla pompa, che regola l'uscita in modo da superare tale pressione di un differenziale prestabilito. In questo modo si migliora l'efficienza e si ottiene una velocità stabile dell'attuatore indipendentemente dalle variazioni di carico.
Quando scegliere le multivalvole proporzionali elettroidrauliche?
Scegliete le multivalvole proporzionali elettroidrauliche quando è necessario un controllo preciso della velocità, il funzionamento a distanza o l'integrazione con i sistemi di automazione. Offrono un controllo continuo e una facile integrazione con i sistemi di controllo elettronici.
Conclusione
Le multivalvole idrauliche sono componenti di controllo fondamentali nei moderni sistemi idraulici, in quanto integrano le funzioni di controllo della direzione, della pressione e del flusso in un'unità compatta ed efficiente. La comprensione della loro struttura, della loro classificazione e delle tecnologie chiave, come il rilevamento del carico e il controllo proporzionale elettroidraulico, consente una selezione e un'applicazione corretta in varie apparecchiature industriali.
I punti chiave: le multivalvole forniscono un controllo centralizzato per più attuatori, le funzioni di posizione centrale determinano il comportamento del sistema in folle, il rilevamento del carico migliora l'efficienza e il controllo proporzionale elettroidraulico consente l'integrazione dell'automazione.
