Válvula de control de flujo

(1) Válvula de mariposa ordinaria

La válvula de mariposa ordinaria es la válvula de flujo con la estructura más simple. A menudo se combina con otras válvulas para formar una válvula de mariposa unidireccional y una mariposa de carrera. Válvulas, etc. Aquí presentamos la estructura típica de las válvulas de mariposa ordinarias.

1. Estructura y principio de funcionamiento

La estructura y los símbolos gráficos de las válvulas de mariposa ordinarias se muestran en las Figuras 8-29a y 8-29b. La abertura del acelerador es una ranura triangular axial. tipo. El aceite a presión entra por el puerto de válvula p1 y sale por el puerto de válvula p2 a través del puerto de estrangulación de ranura triangular en el núcleo de la válvula 6. El aceite a presión también puede entrar por el puerto de válvula p2 y salir por el puerto de válvula p1; Al girar la manija 1 se puede empujar el núcleo de la válvula 6 para que se mueva axialmente a través de la varilla de empuje 3, cambiando el área de flujo del orificio y ajustando así el caudal.

Este tipo de válvula de mariposa tiene una estructura simple y un volumen pequeño, pero los cambios de carga y temperatura tienen un mayor impacto en la estabilidad del flujo, por lo que solo es adecuada para aplicaciones donde hay cambios de carga y temperatura. no son grandes o los requisitos de estabilidad de velocidad no son altos en el sistema hidráulico.

Figura 8-29 Válvula de mariposa ordinaria

2. Aplicación de la válvula de mariposa

(1) Regulación de la velocidad del acelerador: en el sistema hidráulico de bomba cuantitativa, la válvula de mariposa y la válvula de alivio forman juntos un circuito de estrangulación y regulación de velocidad. Al cambiar el área de apertura de la válvula de mariposa, se puede ajustar el caudal de la válvula de mariposa, ajustando así la velocidad de movimiento del actuador.

(2) Amortiguación de carga: en el sistema hidráulico, cambiar el área de apertura de la válvula del acelerador cambiará la resistencia al flujo de fluido (es decir, cuanto más pequeña sea el área del acelerador, mayor será el flujo de fluido). resistencia. Los elementos de aceleración y amortiguación se utilizan ampliamente en el control interno de componentes hidráulicos.

(3) Presión amortiguadora: la instalación de elementos estranguladores en lugares donde la presión del fluido es propensa a cambios repentinos puede retrasar el impacto de los cambios repentinos de presión y desempeñar un papel protector. Por ejemplo, instalar un elemento estrangulador delante del manómetro puede evitar que el manómetro se dañe debido a cambios repentinos de presión.

(2) Válvula de control de velocidad

1. Principio de funcionamiento de la válvula de control de velocidad

La válvula de control de velocidad está compuesta por una válvula reductora de presión de diferencia fija y una válvula de mariposa conectada en serie completa, su principio de funcionamiento y símbolos gráficos se muestran en la Figura 8-30. Después de que el aceite a presión p1 ingresa a la válvula de control de velocidad, primero produce una caída de presión a través del puerto de la válvula reductora de presión, y la presión cae de p1 a p2, luego fluye a través del puerto de la válvula de mariposa; la presión de salida es p3. La presión de salida p3 de la válvula de mariposa ingresa a la cámara de resorte b en el extremo superior del núcleo de la válvula reductora de presión diferencial fija a través del canal de retroalimentación a. La presión de entrada de la válvula de mariposa, es decir, la presión de salida p2 de. la válvula reductora de presión ingresa a la cámara de aceite del núcleo de la válvula a través del canal de retroalimentación f y el canal e respectivamente, la parte media c y el extremo inferior de la cámara de aceite. Cuando el núcleo de la válvula reductora de presión está adentro. la posición de equilibrio bajo la acción de la fuerza del resorte FS y la presión del aceite p2 y p3, ignorando la presión del aceite y la fricción, la ecuación de equilibrio del núcleo de la válvula es

P2A1+P2A2＝P3A+FS

En la fórmula. A1, A2 y A son las áreas efectivas donde el aceite a presión actúa en las cavidades d, cyb respectivamente, A=A1+A2, por lo que

Diseño y uso de una plataforma de perforación con cabezal hidráulico

Figura 8-30 Principio de funcionamiento de la válvula de control de velocidad

Dado que la rigidez del resorte es baja y cuando el desplazamiento de trabajo del núcleo de la válvula reductora de presión es muy pequeño, se puede considerar que la fuerza del resorte FS básicamente no cambia, por lo que ambos lados de la válvula de mariposa. La diferencia de presión Δp permanece básicamente sin cambios, lo que garantiza un flujo estable a través de la válvula de mariposa.

Si la presión de entrada p1 de la válvula de control de velocidad permanece sin cambios, cuando la carga aumenta, la presión p3 aumenta y el núcleo de la válvula reductora de presión pierde el equilibrio y se mueve hacia abajo, provocando la apertura de la válvula h. para aumentar y reducir la presión el efecto disminuye, haciendo que p2 aumente hasta que el núcleo de la válvula alcance el equilibrio en la nueva posición. De esta manera, cuando p3 aumenta, p2 también aumenta y la diferencia de presión Δp permanece sin cambios cuando la carga disminuye, p3 disminuye, la apertura de la válvula h disminuye y el efecto de reducción de presión aumenta, de modo que p2 disminuye y la diferencia de presión; permanece constante. Si la presión de entrada p1 de la válvula de control de velocidad aumenta, debido a que el núcleo de la válvula reductora de presión comienza a moverse, p2 también aumenta en este momento, el núcleo de la válvula se mueve hacia arriba, la apertura de la válvula h disminuye, el efecto reductor de presión aumenta y p2 disminuye, por lo que Δp permanece sin cambios. viceversa. En resumen, no importa cómo cambien la presión de entrada p1 y la presión de salida p3 de la válvula reguladora de velocidad, debido al ajuste automático de la válvula reductora de presión de diferencia de presión constante, la diferencia de presión antes y después de la válvula de mariposa siempre puede permanecer constante, por lo que manteniendo un flujo estable.

Figura 8-31 Curvas características de flujo de la válvula de mariposa y la válvula reguladora de velocidad

La válvula reguladora de velocidad anterior es una estructura que reduce la presión primero y luego acelera. También puede diseñarse para. Acelere primero la estructura posterior a la descompresión, los principios de funcionamiento de las dos estructuras son básicamente los mismos.

2. Características de rendimiento de la válvula de control de velocidad

Cuando la apertura de la válvula es constante, la relación entre el rendimiento de la válvula de mariposa y la válvula de control de velocidad y la diferencia de presión entre la entrada de la válvula y salida Como se muestra en la Figura 8-31. Cuando cambia la diferencia de presión entre el puerto de la válvula y la entrada, el caudal de la válvula de control de velocidad permanece básicamente sin cambios, mientras que el caudal de la válvula de mariposa cambia con el cambio de la diferencia de presión del puerto de la válvula. Por lo tanto, la estabilidad del flujo de la válvula de control de velocidad es mejor que la de la válvula de mariposa.

Se puede ver en la Figura 8-31 que la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la válvula de control de velocidad debe ser mayor que la diferencia de presión mínima Δpmin determinada por la fuerza del resorte y la presión hidráulica. De lo contrario, bajo la acción de la fuerza del resorte, el núcleo de la válvula reductora de presión tendrá la mayor apertura del disco de la válvula, lo que no tendrá ningún efecto reductor de presión y no podrá estabilizar la diferencia de presión entre los discos delantero y trasero de la válvula de mariposa. En este momento, la válvula de control de velocidad solo es equivalente a una válvula de mariposa ordinaria y no puede garantizar un flujo estable. El Δpmin es generalmente de 0,4~0,5 MPa.

3. Aplicación de la válvula reguladora de velocidad

Al igual que la válvula de mariposa, la función principal de la válvula reguladora de velocidad en el sistema hidráulico de la bomba de desplazamiento fijo es cooperar con la válvula de alivio. para formar un regulador de aceleración. También se puede combinar con una bomba variable para formar un circuito de regulación de velocidad de estrangulamiento volumétrico, que tiene un amplio rango de regulación de velocidad y es adecuado para sistemas con requisitos de alta potencia, alta velocidad y alta estabilidad. Debido a la fuerte rigidez de regulación de velocidad de la válvula de control de velocidad, es más adecuada para sistemas de control de velocidad que implementan grandes componentes cambiantes de carga y requieren una alta estabilidad de velocidad de movimiento.