(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 apertura del acelerador tiene la forma de una. Triángulo axial. El aceite a presión ingresa a la válvula desde el puerto p1, pasa a través del acelerador de ranura triangular en el núcleo de la válvula 6 y sale por el puerto p2. El aceite a presión también puede entrar por el puerto p2 y salir por el puerto 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 para ajustar 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 la carga y la temperatura. Los cambios no son grandes o la velocidad es estable. En sistemas hidráulicos poco exigentes.
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 de desplazamiento fijo, el acelerador La válvula y la válvula de alivio forman juntas un circuito de estrangulación y regulación de velocidad. Cambiar el área de apertura de la válvula de mariposa puede ajustar el caudal a través 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 del líquido (es decir, la amortiguación) del flujo de líquido. Cuanto menor sea el área del acelerador, mayor. la resistencia del líquido. Los elementos de aceleración y los efectos de amortiguación se utilizan ampliamente en el control interno de componentes hidráulicos.
(3) Amortiguador de presión: la instalación de componentes de estrangulación en lugares donde la presión del aceite es propensa a cambios repentinos puede retrasar el impacto de los cambios repentinos de presión y desempeñar un papel protector. Por ejemplo, un elemento estrangulador instalado delante de un manómetro puede evitar daños al manómetro debido a cambios repentinos de presión.
(2) Válvula reguladora de velocidad
1. Principio de funcionamiento de la válvula reguladora de velocidad
La válvula reguladora de velocidad está compuesta por una válvula reductora de presión de diferencia fija y se forma una válvula de mariposa conectada en serie, y 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 pasa a través del puerto de la válvula reductora de presión para producir una caída de presión, y la presión disminuye de p1 a p2, luego sale a través del puerto de la válvula de mariposa y la salida; La presión 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 de diferencia 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 resorte b en el medio del núcleo de la válvula a través del canal de retroalimentación f y el canal e respectivamente, la cámara de aceite c y la cámara de aceite inferior d.
Cuando el núcleo de la válvula reductora de presión está en la posición de equilibrio bajo la acción de la fuerza del resorte FS y la presión hidráulica p2 y p3, ignorando la fuerza hidráulica y la fuerza de fricción, la ecuación de equilibrio del núcleo de la válvula es
P2A1＋P2A2＝P3A＋FS
En la fórmula: A1, A2, A son las áreas efectivas sobre las que actúa el aceite a presión en las cavidades d, cyb respectivamente, y A＝A1＋A2, entonces
Diseño hidráulico y uso de la plataforma de perforación con cabezal motorizado
Figura 8-30 Principio de funcionamiento de la válvula reguladora de velocidad
Debido a la baja rigidez del resorte y al pequeño desplazamiento del carrete de la válvula reductora de presión durante el funcionamiento, se cree que la fuerza del resorte FS básicamente no cambia, por lo que la diferencia de presión Δp a través de la válvula de mariposa también permanece básicamente sin cambios, asegurando así 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 de p3 aumenta en consecuencia y el núcleo de la válvula reductora de presión pierde el equilibrio y se mueve hacia abajo, lo que hace que la válvula Al aumentar h la apertura, el efecto de descompresión disminuye, lo que hace que p2 aumente hasta que el núcleo de la válvula alcanza 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 descompresión aumenta, de modo que p2 disminuye y la diferencia de presión; permanece sin cambios. Si la presión de entrada p1 de la válvula reguladora de velocidad aumenta, porque el carrete de la válvula reductora de presión no tiene tiempo de moverse al principio, p2 también aumenta en este momento, el carrete de la válvula se mueve hacia arriba, la apertura de la válvula h disminuye y el efecto de descompresión se mejora. También hace que p2 disminuya, 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 de control de velocidad, debido a la función de ajuste automático de la válvula reductora de presión de diferencia fija, la diferencia de presión antes y después de la válvula de mariposa siempre puede permanecer sin cambios, 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. Acelerar primero. Los principios de funcionamiento de las dos estructuras son básicamente los mismos.
2. Características de rendimiento de la válvula reguladora de velocidad
Cuando la apertura de la válvula es constante, la relación entre el caudal de la válvula de mariposa y la válvula reguladora de velocidad y la diferencia de presión entre ellas la entrada y salida de la válvula es la siguiente: Como se muestra en la Figura 8-31. Cuando cambia la diferencia de presión de entrada de la válvula, 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 de la válvula. Por lo tanto, la estabilidad del flujo de la válvula reguladora de velocidad es mejor que la de la válvula de mariposa.
Como se puede ver en la Figura 8-31, 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 fuerza hidráulica. De lo contrario, el núcleo de la válvula reductora de presión tendrá la mayor apertura de válvula bajo la acción de la fuerza del resorte, lo que no tendrá ningún efecto reductor de presión y no podrá estabilizar la diferencia de presión antes y después del puerto 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 y estrangulación volumétrica, que tiene un amplio rango de regulación de velocidad y es adecuado para sistemas con requisitos de alta potencia y estabilidad de alta velocidad. Debido a que la válvula de control de velocidad tiene una gran rigidez de regulación de velocidad, es más adecuada para sistemas de control de velocidad con grandes cambios de carga en el actuador y altos requisitos de estabilidad de la velocidad del movimiento.