油圧バルブマニホールドの構造特性
部門の構成と用途に応じて 油圧バルブマニホールド バーブロック、小プレートブロック、カバープレート、合板、バルブ取付プレート、ポンプバルブブロック、ロジックバルブブロック、スタックバルブブロック、特殊バルブブロック、コレクタドレイン、コネクティングブロックなど様々な形状があります。実際の油圧バルブマニホールドシステムは、バルブブロック本体とその上に設置される各種油圧バルブ、配管継手、付属品などから構成されています。
バルブ本体
バルブブロックボディは、統合された油圧システムの重要なコンポーネントであり、取り付けキャリアの他の油圧部品だけでなく、チャネルボディに接続されているそれらの油回路でもあります。一般的にバルブブロック本体の形状は長方形で、材質はアルミニウムまたは可鍛鋳鉄を選択します。バルブブロック本体に油圧バルブ取付穴、油穴、接続ねじ穴、位置決めピン穴を配置する。
また、パブリック・オイル・ホールとコネクティング・ホールも含める。穴が正しく接続され、穴のセッティング作業の邪魔にならないようにする。比較的単純なバルブブロック本体には、一般的に少なくとも40～60個の穴があります。少し複雑なバルブブロックには、数百の穴があることもあります。これらの穴は、十字に交差する穴システムのネットワークを形成しています。バルブブロックの本体には、様々な種類の穴が設計されています。これらの穴には、ライトホール、ステップホール、ネジ穴、およびその他の形態のストレートホールが含まれます。
油圧バルブ
油圧バルブは一般的に標準部品であり、プレートバルブ、カートリッジバルブ、スタックバルブなど様々な種類があります。これらのバルブをバルブブロック本体に連結ねじで取り付け、油圧回路の制御機能を実現しています。
パイプ継手
バルブブロックに外部配管を接続するには、配管継手を使用します。油圧回路を外部配管に接続する必要があります。この回路は各種バルブとバルブブロック本体で構成されています。この回路を接続することで、油圧シリンダやその他のアクチュエータを制御することができます。また、給油、還油、排油が可能になります。
その他のアクセサリー
パイプ接続フランジ、プロセスホールプラグ、オイルラインシールなどの付属品も含む。
油圧バルブマニホールドのレイアウト原理
バルブブロック本体の外面はバルブエレメントの取り付け面であり、内面はオリフィスを配置するための空間である。バルブブロックの6つの面は、取り付け面の集合体を形成しています。通常、底面は部品の取り付けには使用せず、タンクや他のバルブブロックの覗き面として使用します。エンジニアリングの実務では、油圧バルブの取り付け角度は、取り付けや操作を容易にするため、直角を用いるのが普通である。
油圧バルブマニホールドの6つの面の機能（参考用）：
(1) 上面と底面
油圧バルブマニホールドの上面と下面は、共通の圧力ポートP、共通の戻りポート0、リークポートL、および4つのボルト穴を持つ重ね合わせ接合面である。
(2)前後左右
(a) 右側：頻繁に調整される部品、リリーフバルブ、減圧バルブ、シーケンスバルブなどの圧力制御バルブ、スロットルバルブ、速度制御バルブなどの流量制御バルブの設置。
(b) 前面：電磁方向弁や逆止弁のような方向弁を設置する場合は、次のことを考慮する：圧力弁と流量弁をフェースの右側に設置できない場合は、前面に設置してください。この配置は調整を容易にする。
(c) 後部：方向弁のような非調整エレメントの設置。
(3) 左側面
左側にアクチュエータ接続用の出力ポートを設ける。外部圧力測定点を設ける。アキュムレータ油穴、バックアップ圧リレー接続用油穴などの補助ポートを追加する。
油圧バルブマニホールドブロックの空間レイアウトの計画は、油圧システムの概略図およびレイアウト図などの設計要件と設計者の設計経験に基づいて行われる。 一般的な原則は以下の通り：
油圧バルブマニホールドに取り付けられている油圧部品の寸法は、互いに干渉しないこと。
バルブブロックの形状は、主に部品の外形寸法に基づいて検討し、部品間に十分な組立スペースを確保してください。油圧部品間の距離は 5mm 以上確保してください。方向切換弁のソレノイド、圧力弁のパイロット弁、圧力計をバルブブロックの設置面より外に出して、バルブブロックの体積を小さくする。ただし、はみ出した部分が他の部品に接触しないようにしてください。
レイアウトにおいて、バルブ本体の取り付け方向が妥当かどうかを検討する必要があります。スプールの自重がバルブの感度に影響を与えないように水平方向に配置する。特に方向切換弁は水平に配置してください。
システムの設計要件に基づいて、バルブブロックの共通油穴の形状と位置寸法を決定する。バルブブロック上の各コンポーネントの取り付けパラメータを決定する際、最適な直交穴接続を考慮する。これにより、直接接続が確実になり、不要なプロセスホールを最小限に抑えることができる。
各エレメントには2つ以上のオイル通路があります。これらのオリフィスを他のエレメントのオリフィスやバルブブロック本体の共通油孔に接続する必要があります。その結果、直接接続することができない場合があります。このような場合、必要なプロセスホールを設計しなければなりません。油圧バルブマニホールドの穴の設計には、いくつかの考慮事項があります。必要な穴の数と種類を決定する。バルブブロック上の穴の位置、サイズ、直径、深さを決める。
アクセスできないオリフィス間の最小肉厚は、強度チェックを行うこと。
バルブブロック内の油圧部品に注意してください。固定ねじ穴が油配管に触れないようにしてください。また、強度校正等のために最小肉厚を確認してください。
上記の原則に基づき、油圧バルブ・マニホールドのレイアウトは以下のように最適化される：
(1) 油圧バルブマニホールドの 1 面に配置する油圧エレメントの数が 8 個以内であれば、4 隅の近傍に油圧エレ メントを配置する。さらに、他の油圧エレメントを適宜 4 つの辺の近傍に配置してもよい。
(2) 油圧バルブマニホールドの 1 面に配置する油圧エレメントの数が 8 個を超えない場合は、4 隅の近傍に油圧エレ メントを配置する。さらに、他の油圧エレメントを適宜 4 つの辺の近傍に配置してもよい。これにより、1つまたは2つの辺の近傍でプロセスホールの設計を確実に行うことができる。
(3) 油圧バルブマニホールドの1面における油圧部品の数が8個以上になる場合は、最適設計のためのインテ リジェント手法の使用を検討すること。
油圧バルブマニホールドには、通常10個以下の油圧部品が含まれる。各面に割り当てられる油圧コンポーネントの数は10を超えない。通常、各面に割り当てられる油圧コンポーネントの数は3～5個の範囲に収まる。
一般に、油圧バルブマニホールドの設計では、多数の油圧部品を配置することはほとんどない。したがって、最初の2つのルールに従えば、システム設計の基本的な要件を満たすことができる。
油圧バルブマニホールドの設計アイデア
油圧システム原理は、ブロック型統合油圧制御装置および統合ブロックユニット回路図の設計の基礎となる。この原理は、基本的に統合ブロックの設計において等価な形に変換される。バルブブロック図には、対応する回路図を含めること。回路図には油回路の接続を反映させる。さらに、モデル、オイルポートの名称、開口部の直径など、使用されるコンポーネントの仕様をマークする必要があります。この情報は油圧バルブマニホールドの設計に不可欠である。
バルブブロックを設計する前に、まず回路図に目を通し、オイル回路のどの部分を統合できるかを判断する。各ブロックに含まれるエレメントの数は適度であるべきである。バルブブロック本体のサイズを考慮する必要があります。両側に取り付けられている部品の種類と外形寸法を考慮に入れてください。さらに、油路の穴と穴の間の最小許容肉厚を維持するようにしてください。これはブロック本体にも当てはまります。コンパクトな構造、小型化、軽量化に努める必要があります。
油圧バルブ・マニホールドの設計原理
油圧バルブブロックの設計原理は、最も重要な油圧システムの回路図に沿って油圧バルブブロック油回路です。
バルブブロックを設計する前に、オイル回路のどの部分を統合できるかを決定する。各ブロックに含まれる部品の数は適度であるべきである。部品点数が多すぎると、バルブブロックの体積が大きくなり、設計や加工が難しくなる。逆に部品点数が少なすぎると、一体化の意味が薄れ、材料の無駄遣いにつながる。JISCO第一製鋼所ビレット連続鋳造機シャー油圧システムを例にとろう。この油圧システムはカートリッジバルブで流量を制御する。動作精度の要求が高く、システムの信頼性にも高い要求がある。
バルブブロック設計システムのバルブブロック原理を以下に示す。
油圧バルブマニホールド設計の考慮点
油圧バルブマニホールドの設計では、油路はできるだけシンプルにし、深い穴や斜めの穴、プロセスホールを最小限にする必要があります。バルブブロックの開口部を流量に合わせ、貫通穴が十分な流路面積を確保できるようにする。流入口と流出口の方向と位置には特に注意を払い、システム全体のレイアウトや配管接続と整合するようにしてください。設置および運用上の要件を考慮する。構成機器に垂直設置が必要か、水平設置が必要かを判断する。設置がすべての要件を満たしていることを確認する。
調整が必要な構成部品を操作したり観察したりするのに便利なようにシステムを設計する。リリーフバルブ、速度制御バルブ、その他の調整可能な構成部品を、調整ハンドルに容易に手が届く位置に配置する。このように配置することで、操作が容易になります。比例弁やサーボ弁のようなコンポーネントや重要なコンポーネントは、バルブブロックの上または外側に配置する。
比例弁やサーボ弁のような構成部品や主要部品は、バルブブロックの上部または外側に配置します。この配置は、分解と組み立てを容易にする。さらに、バルブブロックの設計では、バルブブロックのデバッグのために十分な数の圧力測定点を設定する必要がある。重量が 30kg を超えるバルブブロックには、吊り上げ用のネジ穴を設けるべきである。しかし、使用上の要求を満たすことを前提に、バルブブロックの体積は可能な限り小さくすべきである。
リリーフバルブ:低圧領域でポンプの始動時または停止時にモータを保護するには、ソレノイドリリーフバルブを選択します。また、高圧・高流量での使用条件を満たすには、 カートリッジ付きリリーフ弁を選定してください；
リバーシングバルブ:その役割は、油圧シャーシリンダーが衝撃なくスムーズに反転するようにすることです。また、切断が必要なときだけ作動するようにし、誤作動を防ぎます。
カウンターバランスバルブ:このバルブの役割は、差動回路の並進制御を行うことである。シリンダーが差動しているとき、油圧シャーがカット・トゥ・サイズ操作を行うために使用される。ビレットのせん断工程では、バルブが作動して必要な動作を行います。
アンローディングバルブ油圧せん断の急速なリターンを確保するために、バイパスにノーマルクローズ バルブを追加します；
カートリッジバルブ差動制御としてカートリッジバルブを選択。
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