Diseño y fabricación de bloques de distribución de alta presión

Visión general

Bloques de distribución de alta presión en el sistema hidráulico ha sido la importancia de más y más gente sabe, su rango de aplicación es también más y más extensa. El uso de bloques distribuidores de alta presión puede simplificar el diseño y la instalación de sistemas hidráulicos. Además, facilita la integración y estandarización del sistema hidráulico. Este enfoque ayuda a reducir los costes de fabricación y a mejorar tanto la precisión como la fiabilidad. Sin embargo, con el aumento de la complejidad del sistema hidráulico, también aumenta la dificultad de diseñar, fabricar y depurar las placas de distribución de alta presión. Si no se plantea bien el diseño, surgirán una serie de problemas. Estos problemas incluyen un proceso de fabricación complicado, mayores costes de procesamiento, desperdicio de materias primas y un uso y mantenimiento engorrosos.

Diseño de bloques de distribución de alta presión

Principios de diseño

La conformidad del circuito de aceite de los bloques distribuidores de alta presión con el esquema del sistema hidráulico es el primer principio del diseño. Antes de diseñar el bloque de válvulas, primero hay que determinar qué parte del circuito de aceite se puede integrar. El número de componentes incluidos en cada bloque debe ser moderado, demasiados componentes del volumen del bloque de válvulas, el diseño, las dificultades de procesamiento; componentes son demasiado pocos, la integración no es significativa, lo que resulta en el desperdicio de material. Por ejemplo, en el sistema hidráulico de cizallamiento de la máquina de colada continua de palanquilla de la primera acería JISCO, el sistema hidráulico utiliza válvulas de cartucho para controlar el flujo. Este sistema requiere una gran precisión en la acción, y plantea grandes exigencias en cuanto a la fiabilidad del funcionamiento del sistema. El principio del bloque neto del sistema hidráulico de la cizalla de palanquillas se muestra en la Figura 1.

1、 válvula de alivio: con el fin de proteger el motor de arranque o parada de la bomba en la zona de baja presión para completar, por lo que elegir la válvula de alivio electromagnética, y para asegurar que la alta presión y gran caudal de la demanda de trabajo, elegir la válvula de alivio con cartucho.

2、 la válvula de inversión: su función es garantizar que el cilindro de cizallamiento hidráulico de inversión suave, sin impacto, y para garantizar que sólo en la necesidad de cortar sólo cuando se les permite trabajar, a fin de evitar un mal funcionamiento.

3、 válvula de contrapeso: el papel de esta red es lograr el circuito diferencial para el control de paneo, utilizado para la cizalla hidráulica para llevar a cabo el corte de pie fijo cuando el diferencial del cilindro, en la cizalla de tocho cuando la acción de la válvula.

4、 válvula de descarga: con el fin de garantizar que el cizallamiento hidráulico de retorno rápido, en el bypass en la adición de una válvula normalmente cerrada, esta válvula sólo en el cizallamiento hidráulico de retorno a trabajar.

Válvulas de cartucho de 5、: las válvulas de cartucho se seleccionan como control diferencial.

En el diseño del bloque de válvulas, el circuito de aceite debe ser lo más sencillo posible, para reducir al mínimo los orificios profundos, los orificios oblicuos y los orificios de proceso. Para que la abertura y el caudal coincidan en el bloque de válvulas, hay que asegurarse de que el orificio proporcione suficiente área de paso. Preste especial atención a la dirección y ubicación de la entrada y la salida, y alinéelas con la disposición general del sistema y la forma de conexión de las tuberías. Además, tenga en cuenta los requisitos de instalación y funcionamiento, incluido si los componentes necesitan una instalación vertical u horizontal. Asegúrese de que la instalación cumple estos requisitos. Al diseñar componentes ajustables, tenga en cuenta la comodidad de manejo y observación. Por ejemplo, coloque los mandos de ajuste de las válvulas de alivio, válvulas de control de velocidad y otros componentes ajustables para facilitar su manejo. Los componentes que requieren mantenimiento frecuente y los componentes clave, como válvulas proporcionales, servoválvulas, etc., deben estar en el bloque de válvulas por encima o por fuera, para facilitar el desmontaje.

Además, el diseño del bloque de válvulas para establecer un número suficiente de puntos de medición de presión para la depuración del bloque de válvulas. Para el peso de más de 30 kg bloque de válvulas. Debe establecerse para iniciar el producto agujeros de los tornillos. Sin embargo, bajo la premisa de cumplir con los requisitos de uso, el volumen del bloque de válvulas debe ser lo más pequeño posible.

Dimensionamiento

Cuando diseñe el bloque de válvulas, asegúrese de que un conjunto de dimensiones de la válvula sea autónomo. Marque la ubicación de los orificios de los tornillos de referencia en su superficie de montaje, y utilice los orificios de los tornillos Kihuai como patrón para el resto de dimensiones relevantes. Además, marque en la vista el código del puerto de aceite de los componentes instalados. Incluya el tamaño y la profundidad del puerto de aceite para facilitar el procesamiento y la calibración del orificio. Diseñe el diagrama de montaje del bloque de válvulas para garantizar que los componentes, accesorios y juntas instalados no interfieran entre sí. Las dimensiones externas deben marcarse en el plano de montaje.

Disposición de los orificios

Al disponer los orificios del bloque de válvulas, determine primero la orientación de los puertos de aceite de acuerdo con la disposición general del sistema. Coloque los orificios comunicantes tan perpendiculares entre sí como sea posible en superficies adyacentes para simplificar la disposición de los orificios. Comience por el circuito de aceite principal y, a continuación, complete los circuitos de aceite de pequeño diámetro y los circuitos de aceite de control. Cuando utilice patines de orificio profundo, tenga en cuenta la relación longitud/diámetro y la posibilidad de desviación de la perforación.

Por lo general, la relación longitud-diámetro debe ser inferior a 10 mm. Determine todas las distancias entre orificios para garantizar una resistencia suficiente del espesor de pared. Para sistemas de media y alta presión que utilicen bloques de hierro fundido, el grosor de la pared debe ser superior a 5 mm. Para los bloques de acero, haga que el grosor de la pared sea mayor o igual a 3 mm. Si perfora un orificio profundo, también debe tener en cuenta el rango admisible de desviación de la broca y aumentar la separación entre orificios de forma adecuada. El espaciado de los orificios debe aumentarse adecuadamente. Además, también debe comprobar si los agujeros de los tornillos de montaje de componentes y otros agujeros a través.

Precisión de mecanizado

La rugosidad de la superficie de la válvula de montaje y de la brida en los bloques del colector de alta presión debe alcanzar Ra0,4, y la rugosidad de la superficie de sellado de la junta de la tubería final debe alcanzar Ra3,2. Además, la tolerancia de perpendicularidad entre los orificios de los tornillos de la junta de la tubería de montaje y su superficie de ajuste exterior debe ser de al menos 8 niveles. Debe cumplir con los requisitos de precisión de mecanizado para todos los orificios de los tornillos en el bloque de red, por lo general la elección de 7H. Diseñe la precisión de mecanizado de los orificios de montaje de la válvula de cartucho roscado de acuerdo con los requisitos de la muestra del producto. La rugosidad de los agujeros de montaje para cartuchos debe ser Ra0.8. Además, debe haber requisitos de tolerancia de tamaño y tolerancia de forma. La rugosidad de la superficie de la ranura de la junta tórica debe ser Ra3,2. Para los canales de flujo generales, la rugosidad de la superficie debe ser Ra12,5.

Selección de materiales

Los bloques de válvulas de alta presión deben ser preferiblemente de acero forjado 35#. Para bloques de válvulas en general, es adecuado el acero A3. Cuando se utilice corte por gas a partir de material de bloque de chapa, hay que dejar un margen de mecanizado suficiente. Es mejor forjar el bloque en bruto antes de procesarlo.

Procesamiento y fabricación de bloques de distribución de alta presión

Preprocesamiento

El material utilizado para el mecanizado de los bloques debe tener una organización interna densa y carecer de defectos como intercalación, tracoma, etc. Si es necesario, los bloques en bruto deben someterse a un proceso de rectificado de defectos. Los bloques de hierro fundido y los bloques de acero de mayor tamaño deben envejecerse y pretratarse antes del mecanizado.

Mecanizado

Después de fresar y cepillar las piezas brutas del bloque de válvulas, realice la sujeción y el trazado. Dejar un margen para el rectificado fino final. La rugosidad de la superficie del bloque de válvulas debe cumplir los requisitos de diseño. Esto es especialmente importante para las válvulas hidráulicas, bridas y accesorios de tubería en la superficie de montaje. Estas superficies no deben tener marcas de trazado ni otros defectos. De lo contrario, estas imperfecciones provocarán fugas.

Desbarbar

El mecanizado del bloque de válvulas está terminado. Debe biselar y desbarbar el bloque de válvulas. Elimine todas las rebabas de los canales, especialmente en las intersecciones de los canales conectados. La fiabilidad de todo el sistema hidráulico depende estrechamente de esto y no se puede ignorar.

Limpiar

Antes de montar el bloque de válvulas, límpielo a fondo. Si es posible, prepare un equipo de limpieza especial. Utilice líquido de limpieza antioxidante o, como alternativa, parafina o aceite de motor. Enjuague el bloque de válvulas con cierta presión para asegurarse de limpiar a fondo todas las vías de flujo, especialmente los orificios ciegos. Asegúrese de eliminar todas las limaduras de hierro, la suciedad y los residuos. Monte inmediatamente el bloque de válvulas limpio. Si no es posible el montaje inmediato, cubra el bloque de válvulas con aceite antioxidante y tape el orificio de aceite para evitar la oxidación y la recontaminación.

Encajar

Antes de montar el bloque de válvulas, vuelva a revisarlo para comprobar si la conectividad de las aberturas coincide con los planos originales. Verifique todos los componentes y piezas antes de la instalación para asegurarse de que cumplen las normas de cualificación para componentes ensamblados, juntas y otras piezas. Selle el tapón roscado del bloque de válvulas con adhesivo anaeróbico. Antes de aplicar el adhesivo, elimine cualquier resto de grasa de la superficie combinada. Apriete el tapón con el adhesivo y deje pasar el aceite sólo después de 24 horas.

Puesta en servicio de bloques de distribución de alta presión

Depure los bloques de válvulas de alta presión lavando previamente el circuito durante 10 a 20 minutos. Durante el lavado, conmute continuamente el bloque de válvulas en la red de conmutación electromagnética para garantizar que el flujo de aceite llegue a todos los canales del bloque de válvulas. Si el bloque de válvulas tiene válvulas proporcionales y servoválvulas, modifique primero la placa de lavado para evitar dañar los componentes de precisión. La puesta en marcha del bloque de válvulas incluye la prueba de resistencia a la presión y la prueba de funcionamiento. La prueba puede utilizar la propia fuente de aceite del sistema también puede utilizar un banco de pruebas especial.

Prueba de resistencia a la presión

Seleccione la presión de prueba para las placas de distribución de alta presión en función de la presión de trabajo Ps del sistema, como se muestra en la figura 1. Realice la prueba de resistencia a la presión aumentando gradualmente la presión. Una vez alcanzada la presión de prueba, manténgala durante 5 a 10 minutos. Asegúrese de que todas las superficies de conexión están libres de fugas. Cauchy suele utilizar componentes convencionales para el banco de pruebas o el sistema hidráulico. Por lo tanto, la presión de prueba no suele superar los 31,5 MPa.

Si encuentra fugas en la superficie combinada de la válvula hidráulica y el bloque de válvulas durante la prueba de resistencia a la presión, identifique la causa de la fuga y solucione el problema adecuadamente. Evite usar sellador en la superficie combinada para tapar la fuga. Durante la prueba de resistencia a la presión, ajuste el muelle regulador de presión de la válvula de presión en el circuito del bloque de válvulas a su ajuste más flojo, y ajuste la válvula de mariposa al máximo. Después de la prueba de resistencia a la presión, ajuste la válvula de alivio y la válvula de seguridad del bloque de válvulas a la presión de ajuste del sistema.

Pruebas funcionales

Cada válvula de cada circuito en el bloque de válvulas debe ser probado funcionalmente contra el esquema del sistema hidráulico. En primer lugar, el circuito de prueba de la conexión del puerto de aceite P, T, A, B, X, Y, el resto del circuito del puerto de aceite bloqueado temporalmente con un tapón de rosca o brida de la tapa de la válvula. Por lo general, puede conectar la válvula de alivio para la carga. Si el circuito incluye una válvula proporcional, válvula de control de velocidad o válvula de mariposa, conecte estos componentes al cilindro hidráulico o motor hidráulico para la prueba. Después de ajustar la presión del puerto P en el bloque de válvulas a la presión de trabajo, pruebe la función de acción del circuito, y requiera la acción precisa y confiable de cada componente. Ajuste la válvula de presión y el relé de presión en el bloque de válvulas a la presión establecida del sistema y bloquéelos en su lugar.
Para los métodos de descompresión, asegúrese de que cuando la carga externa cambia, el valor de rebasamiento cumple con la norma. Bloque de válvulas en la función neutral de la válvula de solenoide debe ser correcta, conmutación sensible, la acción puede ser Jing, y para repetir la prueba muchas veces (más de 5 veces). Ajustar la válvula de control de velocidad, válvula de mariposa, válvula proporcional, y servoválvulas en el bloque de válvulas, y observar cómo cambia el flujo de salida con la señal de entrada. Cuando encuentre fallos durante la puesta en marcha, no se apresure a desmontar para inspeccionar. En primer lugar, analice el principio y enumere los distintos factores causantes del fallo. Compruebe cada factor uno a uno, empezando por los problemas principales. Además, utilice juntas de medición de presión para detectar la presión real en los puntos clave. Después de la prueba de funcionamiento, bloquee a tiempo el puerto de aceite expuesto para evitar la intrusión de suciedad.

Conclusiones

Los bloques distribuidores de alta presión han supuesto un salto cualitativo en la integración de sistemas hidráulicos. Simplifican la instalación del sistema y aumentan la fiabilidad de su funcionamiento. Los fabricantes nacionales de sistemas hidráulicos han diseñado y fabricado diversos sistemas hidráulicos y bloques de distribución de alta presión. Poco a poco han ido formando productos estandarizados y estereotipos.

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