Особенности электрического управления пропорциональными гидравлическими распределителями серий PDV74, PDV114 и PDV315 компании OMFB.

22.06.2021 / Это интересно 216
Особенности электрического управления пропорциональными гидравлическими распределителями серий PDV74, PDV114 и PDV315 компании OMFB.

Для управления гидроприводом в составе современных мобильных системах, таких как строительные, уборочные и другие автомашины, компания OMFB (Италия) выпустила новые серии пропорциональных гидравлических распределителей PDV74, PDV114 и PDV315, которые собираются в компактные гидроблоки, похожие по конструкции на пневмоострова. Они обеспечивают все современные требования, предъявляемые к оборудованию для мобильной пневматикой.

            Внешний вид этих блоков с пропорциональными распределителями этих трёх серий показан ниже.

 


Рис. 1. Внешний вид распределителей серий PDV74, PDV114 и PDV315.

Эти три серии пропорциональных распределителей предназначены для управления гидравликой только в своём диапазоне потоков, но при этом они обладают одинаковыми эксплуатационными характеристиками:

► Максимальное установочное давление: 380 бар

► Максимальное рабочее давление: 350 бар

► Электрогидравлическое управление

► Гидравлическое управление

► Ручное управление

► Компенсация давления вверх по потоку

► Независимый от нагрузки поток

► Может работать как с насосами постоянной, так и с переменной производительностью.

► Управление высокой мощностью в компактных размерах

► Высокая повторяемость и точность потока

► Удобный для применения качественный продукт

            Ниже показаны усредненные диаграммы рабочих потоков для каждой серии пропорциональных распределителей.



Рис. 2. Диаграмма рабочих потоков распределителей серий PDV74, PDV114 и PDV315.

  Ниже в Таблице 1 приводятся величины потока для А, В портов пропорциональных распределителей с компенсацией или без компенсации давления ниже по рабочему потоку.

Таблица 1. Рабочие потоки пропорциональных распределителей серий PDV.

A, B порты,

Поток  л/мин

Серия

PVDV4

PDV114

PDV315

С компенсацией

130

190

500

Без компенсации

140

205

            Ниже на рис. 3 показана типовая схема управления, которая устанавливается на автомобиль, управляющая двумя гидромоторами от двух отдельных пропорциональных распределителей.

Поршневой насос 1 высокого давления питает входную секцию с закрытым центром пропорционального клапана 2 PDV74, который, в свою очередь, питает рабочие секции, расположенные ниже по потоку. Положение золотника определяет необходимый поток (скорость вращения) для двух двигателей 5. Нагрузка моторов определяет рабочее давление, а встроенный компенсатор давления 3 (4) позволяет одновременно функционировать независимо от разного рабочего давления. Более детально эта схема описана в технической документации OMFB, поэтому не будем на этом останавливаться. Но как показано на этой схеме и на рисунках внешнего вида распределителей серий PDV, распределители могут управляться как на месте оператором (ручное управление), так и от модуля с электрическим управлением.


Рис. 3. Пример автомобильной системы управления 2 гидромоторами.


Рис. 4. Возможность ручного и электрического дистанционного управления.


           

Как показан пример на рис. 4, для распределителей доступно дистанционное электрическое управление. При управлении дистанционно может осуществлять оператор или управление возможно от контроллера по программе.

            Для этой цели компания OMFB выпускает разное исполнение управляющих электрогидравлических пропорциональных приводов (модулей). Их особенностью для серий PDV является управление положением золотника. Причем, в основе управляющего модуля лежит конструкция с применением двух пропорциональных редукционных соленоидных клапанов, каждый из которых формирует управляющее давление на соответствующий торец золотника.

            Каждый редукционный электроуправляемый клапан имеет диаграмму управления, показанную на рис. 5.


    

Рис. 5. Типовая диаграмма работы электроуправляемого редукционного клапана.

          

  Характерный участи кривых потока в зависимости от тока управления на рис.5 выделены и пронумерованы. Отметим те участки диаграммы потока, которые бы имели наибольшее влияние на точность управления потоком.

► 1 и 3. Повышение и понижение тока в катушке. Здесь видна разница управления потоком при одинаковой величине тока управления клапаном. Эти участки кривых находятся в конце верхней части диаграмм.

► 2. Линейная область потока. Так как кривые потока обычно показывают кривизну на обоих концах, снизу и сверху, то между этими участками есть линейная рабочая часть кривой.

► 4.Гистерезис. Это различие в скорости потока при той же величине тока на входе, эта зависимость находится снизу, т.е. увеличивается потребление электроэнергии, или сверху, то есть снижается потребление электроэнергии. Гистерезис выражается в процентах от максимальной скорости потока

► 5. Обратная чувствительность. Указывает на присутствие обратной чувствительности, при котором видно, какое необходимо изменение тока управление для получения заметного изменения потока, когда производится управлении поршнем клапана из неподвижного положения в направлении, противоположном первоначальному направлению движения поршня.

► 8. Порог чувствительности. Это участок кривой, где показан порог чувствительности, а именно при какой необходимой величине тока управления получается заметное перемещения поршня клапана, когда он находился в закрытом состоянии.

            Отдельно надо отметить, что характеристики регулировки потока связаны между собой и обусловлены рядом факторов расположенные в порядке важности:

‣ электромагнитное преобразование сигнала (электромагнитный гистерезис);

‣ трение между движущимися и статическими компонентами клапана;

‣ механическое взаимодействие между подвижным элементом и седлом клапана;

‣ изменение перепада давления на клапане.

            Анализ этой информации подсказывает, почему компания OMFB применило схему управления положения золотником основного распределителя с двумя редукционными электроуправляемыми клапанами с дифференциальным типом формирования управления. Это дает возможность удерживать золотник в неподвижном состоянии при подаче на редукционные клапаны одинакового тока управления, что позволит подать на торцы золотника одинаковое по величине давление. Для перемещения золотника необходимо, чтобы управляющие давления имели разницу по величине, которая получается при условии, что токи управления клапанами отличаются по величине. Чтобы получить лучшую точность управления, необходимо, чтобы управляющие клапаны работали на линейной области управления (2) и их кривые потока не выходили за пределы этой области, тем самым исключается участки, где потоки управляются нелинейно. Дифференциальная работа редукционных клапанов также позволят снизить гистерезис и повысить повторяемость управления.

            И так, для получения линейного управления золотником как в одну, так и в другую сторону, исходный ток управления должен находится в середине линейного диапазона (половина от максимального). Чтобы заставить двигаться золотник в одну сторону, надо на катушку одного редукционного клапана подать ток выше половины, а на другой ниже половины от максимального значения. Для получения движения золотника в другую сторону, необходимо сделать наоборот - ток управления на первой катушке понизить, а на второй повысить.  Для остановки движения золотника необходимо подать на редукционные клапана одинаковый ток управления на катушки, равный половине от максимального.

            Очевидно, что применение такой конструкции позволяет повысить линейность и точность управления положением золотника, повысить надежность распределителей из-за уменьшения количества упругих элементов, а также применить в конструкции однотипных редукционных электроуправляемых клапанов и для них электрических драйверов, а значит, в конечном счете, сделать унифицированные по своим электрическим и гидравлическим управляющим параметрам модули для всех серий распределителей PDV.

Автор: к.т.н. Воронежцев И.В.
Редактор: к.т.н. Артюшин Ю.В.

Назад в категорию
Отправить ссылку
Ссылка скопирована