HYDRAULISKA STYRSYSTEM

Transkript

1 Avsnitt 3 Innehåll MANÖVERVENTIL V Anmärkningar... 3 Anslutningar... 3 Slider Dumpventil (stängd) Funktion... 5 Sammanfattning... 6 Anmärkningar... 6 Dumpventil (öppen) Funktion... 7 Sammanfattning... 7 Tomgång Funktion :a och 4:e funktionen Funktion Lyft Funktion Sammanfattning Anmärkningar Överlast (yttre lyftarm) Funktion Sammanfattning Överlast (utskjut) Funktion Sammanfattning Utgåva 1.0 3:1

2 MANÖVERVENTIL V91 Tillverkningsnummer fig.1 H001-2 Ventil 91 är en lastkänslig, tryckkompenserande manöverventil (även kallad closed-centre -ventil). Detta innebär att varje ventilfunktion levererar ett oljeflöde som är direkt proportionellt med styrspakens rörelse, så länge pumpflödet är tillräckligt. Flödet är helt lastoberoende, även när flera ventilfunktioner används samtidigt. Ventil 91 kan användas ihop med en variabel pump. Vi rekommenderar dock en konstant deplacementpump till HIAB-kranarna. Förutom 6 ventilfunktioner finns i ventilblocket även en shuntfunktion som har till uppgift att leda pumpoljan till tanken samt upprätthålla ett visst tryck i pumpledningen. Ventilblocket är försett med en magnetventil som styr shuntfunktionen, t.ex. när man använder fjärrkontroll. Ventil 91 har inga separata chockventiler. De har i stället flyttats ut till de lasthållande ventilerna för den inre och yttre lyftarmscylindern, och till omkopplingsventilen för svängfunktionen. För utskjutet finns en specialslid med inbyggd signaltryckbegränsning för A- eller B-sidan. Den lasthållande ventilen LHV-91 har utvecklats särskilt för att användas i den inre och yttre lyftarmsfunktionen ihop med ventil 91. 3:2 Utgåva 1.0

3 Anslutningar P1 = Tryckanslutning från pump (R 3/4 ) P2 = Tryckutlopp för tryckreduceringsfilter (R 1/4 ) (CombiDrive) P3 = Serieutlopp till stabiliseringsventil. Serieanslutningsplugg krävs (R3/4 ) T1 = Tankanslutning (R 3/4 ) T2 = Retur från tryckreduceringsfilter (R 1/4 ) (CombiDrive) T3 = Retur från lasthållande ventil 91 (R 1/2 ) S1 = Manometeranslutning för signaltryck / signalanslutning till variabel pump (R 1/4 ) S2 = Signaltrycksanslutning från efterföljande closed-centre -ventil (R 3/8 ) På ventilhuset finns även markeringar för A- och B-sida, P-, T- och S-anslutningar samt sektionsnummer. Anmärkningar Utgåva 1.0 3:3

4 Slider D-slid, kod 14 B, flöde DM-slid, kod 84 A, flöde DM-slid, kod 98 A, flöde A-port begränsad till 140 bar fig.2 H002-2 Sliderna anpassas efter kranstorlek och -funktion med hjälp av mätslitsar för en bestämd, godkänd hastighet. Varje slid är kodad. I det första fallet är koden 14B, vilket betyder Mer exakt uttryckt blir detta 63 l/min till kolvsidan och 35 l/min från stångsidan. I andra riktningen är flödet 35 l/min till stångsidan och 63 l/min från kolvsidan. Vi ska nu titta på den nya ventilsymbolen. A- och B-portarna är stängda som på D-sliden, men nu är även mitten stängd (s.k. closed-centre ), d.v.s. ingen genomströmning sker i neutralläget. I stället är S ansluten till T (= tanken). S står för signalledning. Följande symboler används för att beskriva lyft- och sänkfunktionerna: Mittsliden har beteckningen DM, vilket (liksom tidigare) står för motorslid. Koden 84A betyder 50 l/min både in och ut. Som man kan se på symbolen är DM-slidens A- och B-portar anslutna till tanken i neutralläge. Botten- och toppsliden ser likadana ut, men bottensliden har en inbyggd signaltryckbegränsningsventil. Denna ventil är inställd på ett visst tryck, i detta fall 140 bar över A. Denna slidtyp kan användas för utskjut, eftersom 91-ventilen har en gemensam signaltryckbegränsning för A- och B-portarna och chockventilerna sitter i de lasthållande ventilerna. Normalt sitter inga lasthållande ventiler på utskjutscylindern, och därför sker tryckbegränsningen för utskjut på detta sätt. 3:4 Utgåva 1.0

5 Dumpventil (stängd) Oljetillförsel CombiDrive Pump P1 Utlopp till open-centre -ventil P3 fig.3 H003-2 Detta är ett tvärsnitt över anslutningsänden på ventil 91, vilket även visar dumpventil och shunt. Shunthuset sitter vid S1 och har shuntfjäder och -kolv. Dumpventilen utgörs av den vertikala patronen längst upp till vänster. Denna version används vid manuell drift. För fjärrstyrning läggs en magnetventil (prickad linje) till. På bilden visas bl.a. även pumpanslutningen P1, CombiDrive-oljeinloppet P2 och oljeinloppet P3 till stabiliseringsventilen. Det blå fältet med diagonala streck är en kammare som sitter bakom alla tankanslutningar, som t.ex. T1 till tank. Andra tankanslutningar är T2 (retur från CombiDrive) och T3 (chockventilolja från och referenstryck till den lasthållande ventilen). Funktion I detta fall är dumpventilen stängd. Vid manuell drift stängs anslutningen mellan dumpkolvens ovan- och undersida med en plugg. Vid fjärrstyrning med spänning över magnetventilen är anslutningskanalen även stängd. Pumptrycket som överförts via dumpkolven och in i fjäderhuset stängs in och ger hydraulisk balans till dumpkolven. Fjädern förhindrar att kolven släpper igenom pumptryck till tanken. Trycknivån 13 bar bestäms av shuntfjädern. forts. på sidan 6 Utgåva 1.0 3:5

6 Sammanfattning Vid manuell drift eller fjärrstyrning med spänning över dumpventilen (nödstoppet dras ut) stängs ventilen när trycket i standbyläge uppgår till 13 bar. Trycket bestäms av shunten. Detta visas i fig. 3: Shunten till vänster låter olja passera till tanken medan dumpventilen till höger är stängd. Pluggen under T2 är en serieplugg som används till en separat stabiliseringsventil ansluten till P3. Pluggen under T3 visas till vänster på tvärsnittet. Anmärkningar 3:6 Utgåva 1.0

7 Dumpventil (öppen) Olietoevoer CombiDrive Pomp P1 Uitlaat naar open-center ventiel P3 fig.4 H004-2 På bilden visas en öppen dumpventil. För att kunna öppna ventilen krävs samma magnetventil som för fjärrstyrningen. Funktion Spänningen över magnetventilen är 0 V (nödstoppet är intryckt). En kägla öppnar anslutningen till tanken, vilket frigör trycket som är instängt bakom dumpkolven. Kolven höjer sig och balanseras endast av den svaga fjädern som motsvarar 3 bar. Shuntfjädern stänger shunten och cirkulationstrycket minskar till 3 bar med shunten öppen. Sammanfattning Genom att trycka in nödstoppet minskar cirkulationstrycket från 13 bar till 3 bar, vilket innebär att mindre värme bildas. På hydraulschemat visas att pluggen under T3 har bytts ut mot en ventil med två lägen, öppen/stängd. När ventilen öppnas elimineras mottrycket och pumpolja töms i tanken. Utgåva 1.0 3:7

8 Tomgång HYDRAULISKA STYRSYSTEM fig. 5 H :8 Utgåva 1.0

9 Tomgång Med tomgång menas att ingen spak är aktiverad. I fig. 5 visas ett tvärsnitt över ventilen på flera nivåer. Till vänster visas bottennivån med shunt, tryckkompensator och signalsystem inkl. signaltryckbegränsnings ventiler. Längre till höger visas slidnivån med funktion 3-5. Naturligtvis finns det tryckkompensatorer och signalsystem även under sliderna. Funktion 6 återfinns på bottennivån. På bilden visas tryckkompensatorn och -begränsningen som tillhör denna funktion. Observera att signalsystemet är utrustat med kulor på varje funktion utom den sista. Anledningen till detta är att trycket måste elimineras när spaken släpps. Funktion Pumpen matar 120 liter olja per minut. Eftersom ventilen är av s.k. closed-centre -typ finns det ingen annan utgång för oljan än via shunten tillbaka till tanken. Eftersom signaltrycket är 0 bar och signaltrycksfjädern sätter upp ett motstånd på 13 bar, utgör detta cirkulationstrycket. Färgerna beskriver även klart och tydligt att tryckkompensatorn för varje funktion reducerar trycket till 8 bar över signaltrycket, som i detta fall var 0 bar. På bilden visas även manometeranslutningen på shuntlocket. Den mäter trycket i signaltrycksystemet. Vid tomgång går hela flödet till tanken via shunten. Utgåva 1.0 3:9

10 1:a och 4:e funktionen HYDRAULISKA STYRSYSTEM fig.6 H :10 Utgåva 1.0

11 1:a och 4:e funktionen Fig. 6 visar samma tvärsnitt som fig. 5, fast nu är funktion 1 och 4 aktiverade. Pumpflödet är detsamma: 120 l/min. Funktion Först känner systemet av vilken funktion som kräver högst arbetstryck. Man kan se att svängningen kräver 50 bar och utskjutet 100 bar. Svängsliden är avsedd för 18 l/min och utskjutssliden för 75 l/ min. 100 bar, som är det högsta trycket, passerar genom signalsystemet till shunten. Om man följer signaltrycket (diagonalt mönster) kan man se att det börjar vid 5:e funktionens A-port, passerar genom sliden och ut i mittkanalen till tryckkompensatorn och signaltryckbegränsningen nedanför (visas inte). Därefter fortsätter signaltrycket via växelventilen till shunten. Trycket når 2:a funktionen (inre lyftarm), där det jämförs med 0 bar innan det fortsätter till svängfunktionen. Där jämförs signaltrycket på 100 bar med signaltrycket på 50 bar (ljusare färg) innan det går vidare till shunten. Eftersom shuntfjädern är anpassad efter 13 bar bygger shuntkolven upp ett pumptryck på bar = 113 bar. Om man följer pumpkanalen till svängfunktionen kan man se att kompensatorn reducerar pumptrycket till 58 bar, vilket är 8 bar över signaltrycket för denna funktion. Samma sak händer vid funktion 2, 3, 5 och 6 (fast då ner till 8 bar, eftersom signaltrycket är 0 bar). Vid funktion 4 (utskjutet) har tryckregulatorn anpassat trycket till 108 bar, eftersom signaltrycket är 100 bar. Oljeförbrukningen är l/min = 93 l/min. Överskottet på 27 l/min leds med ett tryck på 113 bar till tanken via shunten l/min = 93 l/min. Het surplus van 27 l/min gaat via de shunt met een druk van 113 bar naar de tank. Utgåva 1.0 3:11

12 Lyft fig.7 H007-2 Låt oss se på ett tvärsnitt av ventilen vid lyft. Sliden befinner sig på den högsta nivån, och tryckkompensatorn och signaltryckbegränsningsventilen på den lägsta. Sliden har flyttats. Den har ett effektiv styrslag på 8-2 = 6 mm. Erforderligt tryck är 100 bar. Funktion Först registreras signaltrycket på 100 bar vid B-porten. Trycket överförs till höger längs med sliden och ut i mittkanalen. Därifrån går signaltrycket ner till bottennivån, lyfter upp växelventilens kula och fortsätter till shunten där det läggs till shuntfjädern, som motsvarar 13 bar. Ut kommer ett pumptryck på 113 bar. Samtidigt anpassar tryckkompensatorn oljetrycket för denna funktion till 108 bar (signaltrycket 100 bar + fjädertrycket motsvarande 8 bar). Olja med ett tryck på 108 bar transporteras till sliden och reduceras i mätslitsarna till 100 bar, så som krävs. På retursidan har sliden öppnat sig mot tankkanalen. 3:12 Utgåva 1.0

13 Sammanfattning Tryckfallet över sliden är alltid 8 bar, oberoende av lasten. Detta ger en kontrollerad, jämn och proportionellt flödesreglering av hela det effektiva slidslaget om 6 mm. Ventil 91 med lastkännande och tryckkompenserande funktion har en egen symbol. Schemat till höger visar (nerifrån) växelventilen i signaltrycksystemet, tryckregulatorn, signaltryckbegränsningsventilen (265 bar) och den flyttade sliden. Begränsningen nedanför sliden är den fysiska begränsningen inuti slidens signalkanal vid utloppet till mittporten (i praktiken två begränsningar, men endast en fungerar åt gången). Denna begränsning visas mer utförligt i nästa bild på överlast. Begränsningarna i slidsymbolen består av mätslitsar inuti sliden. När sliden flyttas trycksätts mittsignalkanalen. Trycket öppnar växelventilen (och trycksätter shunten, vilket inte visas), förtrycksätter tryckregulatorn och utövar tryck på signaltryckbegränsningsventilen. Pumpolja med ett bestämt tryck leds ut via B-porten och returolja går till tanken via A-porten. Anmärkningar Utgåva 1.0 3:13

14 Överlast (yttre lyftarm) fig.8 H008-2 Samma grundfigur används för att beskriva en överlastsituation som kännetecknas av den öppna signaltryckb egränsningsventilen. Funktion Trycknivån efter kompensation är alltid 8 bar över signaltrycket. I detta fall är maxtrycket 265 bar + 8 bar = 273 bar. Detta tryck finns hela vägen till cylinder eftersom denna är stilla. Olja med övertryck leds in i slidkanalen där det regleras till 265 bar innan det fortsätter till mittkanalen och öppnar signaltryckbegränsningsventilen. Endast 3 l/min vid 265 bar passerar ut genom signaltryckbegränsningsventilen. Resterande överskottsolja vid 278 bar leds till tanken via shunten. Sammanfattning Om man mäter trycket vid shuntlocket är det max. 265 bar. Om man mäter vid cylindern är det 8 bar högre, d.v.s. 273 bar. Överlasten på 273 bar från cylindern leds via sliden, där det regleras nedåt med 8 bar, och vidare till tryckregulatorn, signaltryckbegränsningsventilen och växelventilen. Signaltryckbegränsningsventilen öppnas vid förinställt maxvärde. 3:14 Utgåva 1.0

15 Överlast (utskjut) fig.9 H009-2 Även bilden ovan illustrerar en överlastsituation, men i detta fall en slid med inbyggd signaltryckbegränsningsve ntil. Här gäller det utskjutsfunktionen. I hydraulschemat ser vi att det maximala arbetstrycket för A-porten är 140 bar. Funktion Trycknivån efter kompensation är alltid 8 bar över signaltrycket. I detta fall 140 bar + 8 bar = 148 bar. Eftersom vi har en överlastsituation är trycket detsamma hela vägen upp till cylindern. Olja med ett tryck på 148 bar leds in i slidens signalkanal, men begränsas vid ingången till 140 bar. Signaltrycket fortsätter som tidigare ner i mittkanalen, men reagerar på och öppnar även slidens signaltryckbegränsningsventil. På detta sätt begränsas signaltrycket till 140 bar vid A-porten. Den vanliga signaltryckbegränsningen på 265 bar gäller endast B-porten. Även i detta fall går endast en liten mängd olja med 140 bars signaltryck till tanken. Resterande överskottsolja går ut med ett tryck på 153 bar via shunten (om inte en annan funktion med högre tryck är aktiverad samtidigt). Sammanfattning Ventilfunktion är vanligtvis utrustad med 1 signaltryckbegränsningsventil för båda portarna. Om separata inställningar krävs måste en slid med inbyggd signaltryckbegränsning användas. Symbolen för en slid med inbyggd signaltryckbegränsning är mycket förenklad och anges i våra hydraulscheman endast med ett maxtryckvärde inuti slidsymbolen. Funktionen i schemat liknar annars det förra fallet; den enda skillnaden är att signaltryckbegränsningsventilen inte har öppnat. Utgåva 1.0 3:15

16 Denna sida har lämnats tom med avsikt. 3:16 Utgåva 1.0