負荷検査バルブの基本機能とアプリケーションの背景
負荷検査バルブ 荷重変動に基づいてシステムの圧力とフローを自動的に調整する油圧制御コンポーネントです。それらは、建設機械、農業機器、産業用油圧システムで広く使用されています。従来の緩和バルブや圧力低下バルブとは異なり、負荷検出バルブは負荷需要を感知し、動的に調整するため、さまざまな動作条件下で油圧システムの比較的最適な圧力と流れの分布を維持します。これらのバルブの適用は、主に油圧システムにおけるエネルギー効率、正確な制御、および演算子の快適性の必要性に起因します。それらは、複数のアクチュエーターが調整で動作する場合に特に役立ちます。
リリーフバルブの機能と制限
リリーフバルブは、油圧システムの一般的な安全および圧力制御コンポーネントです。それらは主にシステムの最大圧力を制限し、セット圧力を超えた場合、過剰な流れをタンクに戻し、それによりシステムコンポーネントを保護します。ただし、リリーフバルブには比較的単純な制御メカニズムがあり、負荷変動に基づいてオイル供給の圧力をリアルタイムで調整することはできません。それらの規制の精度と効率は、大きな負荷変動を伴うシステムでは特に限られています。または、複数のアクチュエーターが同時に動作する場合。
圧力削減バルブの機能と特徴
圧力低下バルブの主な機能は、主回路の高圧オイルを望ましい低圧に減らし、それにより低圧要件を持つ分岐回路に安定した低圧オイル供給を提供することです。セット値の近くに出力圧を維持し、主回路圧力の変化とともに大幅な変動を防ぎます。ただし、圧力低減バルブには、荷重センシングと動的な調整機能が欠けているため、複雑な動作条件下での分岐回路での応答が遅くなり、エネルギーの利用率が低下する可能性があります。さらに、圧力削減バルブは、マルチウェイ配信システムのローカルレギュレーションに限定されており、システム全体のエネルギー管理の改善に失敗しています。
負荷センシングバルブの構造と調整の原理
荷重センシングバルブは、通常、圧力センシング要素、調整スプリング、バルブコア、フィードバックチャネルで構成されています。その動作原理は、負荷信号圧力フィードバックを使用して、主要なオイルポンプまたはシステム圧力の変位を調整し、出力圧が常に電流負荷圧の上に設定された微分であることを保証し、それによりアクチュエータの安定した効率的な動作を維持します。この構造により、負荷センシングバルブは、負荷の変化に応じてオイル供給圧力を迅速に調整し、不必要な高圧出力を回避し、エネルギー消費を削減し、システム全体の効率を改善できます。
制御方法の違い
制御方法に関しては、リリーフバルブはパッシブ制御要素であり、設定値を超えた場合にのみ動作します。圧力低減バルブは固定値制御要素であり、設定レベルで出力圧力を維持します。また、負荷センシングバルブは動的制御要素であり、リアルタイムの負荷の変化を検知し、供給圧力と流れを積極的に調整することができます。この違いにより、システム制御の柔軟性と応答性における負荷センシングバルブの利点が得られ、頻繁な負荷変化と複数の回路を備えた複雑な油圧システムに特に適しています。
エネルギー利用とシステム効率の違い
高出力圧力を長期間維持することにより、低負荷でかなりのエネルギーを無駄にします。圧力削減バルブは、一部の圧力調節アプリケーションでも同様の問題に直面しています。一方、負荷センシングバルブは、負荷需要に近い供給圧を維持し、無駄なエネルギー消費を減らし、全体的な油圧システムの効率を改善します。この最適化されたエネルギー利用により、機器の運用コストが削減されるだけでなく、油圧コンポーネントの寿命も拡大します。
マルチチャネルシステムのパフォーマンスの違い
マルチチャネル油圧システムでは、緩和と圧力低下バルブの制御効果は主に単一の回路に限定されており、複数のアクチュエーターの動的な要求に対応できません。荷重信号フィードバックを使用した負荷検知バルブは、複数の回路にわたって圧力と流れの分布を最適化し、各アクチュエーターが優先度と実際の需要に基づいてオイル供給を受け取るようにします。この機能は、掘削機やローダーなどの建設機械で特に重要であり、運用の調整と効率を向上させます。
一般的なアプリケーションの比較
リリーフバルブは、高圧保護要件が高いがまれな負荷変動を備えた油圧回路に適しています。圧力削減バルブは、局所的で安定した低圧オイル供給を必要とする枝回路に適しています。また、荷重検知バルブは、頻繁な負荷変動と複数のアクチュエーターの調整された動作を伴う複雑なシステムにより適しています。たとえば、掘削機の油圧システムでは、負荷検出バルブにより、バケツ、ブーム、スイングの動きの調整された効率的な動作が保証されます。一般的な圧力保護アプリケーションの場合、リリーフバルブはよりシンプルで経済的です。
比較概要と選択の推奨事項
荷重検知バルブ、リリーフバルブ、および圧力低下バルブは、それぞれ油圧システムで特定の役割を果たします。選択は、機器の動作条件、エネルギー要件、コスト予算など、包括的な考慮事項に基づいている必要があります。システムが高エネルギー効率と動的応答を必要とする場合、負荷センシングバルブが推奨されます。単純な圧力保護または局所的な圧力削減が必要な場合、リリーフバルブと圧力削減バルブがより適しています。
3つのバルブタイプの重要な違い
3種類のバルブの比較
バルブタイプ | 制御方法 | エネルギー利用 | 適用可能なシナリオ |
---|---|---|---|
リリーフバルブ | 過剰圧力緩和制御 | エネルギー廃棄物を伴う低エネルギー効率 | システム圧力保護、小さな負荷変動を伴うシナリオ |
圧力削減バルブ | 固定値の圧力削減制御 | 局所エネルギー効率が比較的低い | 低圧ブランチオイルの供給、安定した圧力出力要件 |
負荷検査バルブ | ロードフィードバックの動的調整 | より高いエネルギー効率、省エネ | 頻繁な負荷変更とマルチサーキット調整を備えた複雑なシステム |