Van điều khiển máy xúc Lắp đặt ngang và dọc: Điều gì thực sự thay đổi dưới áp suất

Hầu hết các kỹ thuật viên máy xúc đều coi việc định hướng van là một quyết định "bất cứ điều gì phù hợp". Suy nghĩ đó khiến các cửa hàng phải trả giá hàng nghìn USD vì lỗi niêm phong sớm, hành vi ống cuộn thất thường và các cuộc gọi lại đáng lẽ không bao giờ xảy ra. Sự khác biệt giữa việc lắp van điều khiển theo chiều ngang và chiều dọc không phải là tính thẩm mỹ - về cơ bản nó làm thay đổi cách trọng lực, áp suất và độ mài mòn tương tác bên trong thân van theo từng chu kỳ.

Hãy chia nhỏ những thay đổi nào, tại sao nó quan trọng và khi nào bạn không còn lựa chọn nào khác ngoài việc đi ngang.

Tại sao định hướng cài đặt lại quan trọng hơn bạn nghĩ

Van điều khiển trên máy xúc không phải là một công tắc bật tắt đơn giản. Bên trong, các ống cuộn chuyển động dưới áp lực của phi công, lò xo chống lại và các tuyến dầu đi qua các phòng trưng bày được gia công chính xác ở áp suất 350 bar. Trọng lực có thể hỗ trợ hoặc gây tổn hại cho mỗi chuyển động đó tùy thuộc vào cách đặt van.

Khi được lắp đặt theo chiều dọc - bộ truyền động hướng lên trên, thân van nằm trên mặt bích lắp của nó - trọng lực sẽ kéo cụm ống chỉ thẳng xuống chỗ ngồi của nó. Điều này giúp các bộ phận bên trong được căn chỉnh thẳng hàng, đảm bảo lực nén đồng đều và cho phép dầu chảy ra khỏi vỏ một cách tự nhiên. Lắp đặt theo chiều dọc là lý do tại sao hướng dẫn sử dụng dịch vụ của nhà máy liệt kê nó làm mặc định cho hầu hết các van điều khiển hướng và áp suất.

Lật cái van đó 90 độ để nó chạy theo chiều ngang và mọi thứ sẽ thay đổi. Trọng lượng của ống cuộn ép sang một bên trên một bề mặt chịu lực. Bể dầu bên trong ở phía thấp thay vì thoát nước. Con dấu nén không đều. Trải qua hàng nghìn chu kỳ, sự bất đối xứng đó tạo thành các rãnh trên bề mặt lỗ khoan và biến một chiếc van lẽ ra có tuổi thọ 8.000 giờ thành một mớ hỗn độn rò rỉ ở mức 2.000 giờ.

Sự khác biệt không phải là lý thuyết. Dữ liệu thực địa từ các máy đào khai thác hạng nặng cho thấy các van điều khiển được lắp theo chiều ngang có tốc độ mòn phốt gần gấp đôi so với các van điều khiển được lắp theo chiều dọc - chủ yếu là do độ lệch do trọng lực gây ra tạo ra các đường rò rỉ vi mô làm mòn các vòng chữ O và các vòng dự phòng từ trong ra ngoài.

Điều gì thay đổi về mặt vật lý khi bạn xoay van 90 độ

Hành vi thành phần bên trong dưới trọng lực

Bên trong van điều khiển chính của máy xúc thông thường, các cụm ống chỉ nặng từ 200 đến 600 gram tùy thuộc vào kích thước. Điều đó nghe có vẻ tầm thường cho đến khi bạn nhận ra nó hoạt động trên bề mặt chịu lực với độ hở được đo bằng micron. Theo hướng thẳng đứng, trọng lượng của ống cuộn sẽ tải vào mặt lò xo - được thiết kế để xử lý nó. Lò xo hồi vị nằm bên dưới ống cuộn và trọng lực chỉ đơn giản là tăng thêm lực lò xo, giữ cho ống cuộn ở vị trí chắc chắn khi không có áp lực của phi công.

Theo hướng nằm ngang, cùng trọng lượng đó sẽ đẩy ống cuộn theo chiều ngang vào thành lỗ van. Ống cuộn hơi nghiêng, tải một bên của rãnh vòng chữ O nhiều hơn bên kia. Kết quả là một vòng đệm bị rò rỉ vừa đủ để dầu áp suất cao lọt qua - không phải là một giọt nước nhỏ giọt có thể nhìn thấy được, nhưng đủ để làm cạn kiệt các mạch áp suất ở hạ lưu. Những người vận hành nhận thấy đó là "sự bùng nổ chậm chạp" hoặc "sự trượt cánh tay" và họ đổ lỗi cho xi lanh. Xi lanh vẫn ổn. Van bị rò rỉ bên trong do trọng lực đã kéo ống chỉ ra khỏi tâm.

Các đường dây thí điểm cũng bị ảnh hưởng. Trên một van được gắn theo chiều ngang, dầu dẫn hướng đi vào từ bên cạnh và phải chống lại trọng lực để lấp đầy các phòng trưng bày phía trên. Bọt khí bị mắc kẹt ở những điểm cao vì không có đường thoát nước tự nhiên. Không khí bị mắc kẹt đó bị nén dưới áp lực, làm cho phản ứng của ống cuộn trở nên xốp và không nhất quán. Việc lắp theo chiều dọc cho phép không khí bay lên đến điểm xả cao nhất nơi nó thoát ra ngoài qua các mạch lọc khí tích hợp của van.

Niêm phong nén và mặc mẫu

Vòng chữ O và vòng dự phòng trong van điều khiển máy xúc dựa vào lực nén rãnh đồng đều để bịt kín. Lắp đặt theo chiều dọc nén các vòng đệm đều từ trên xuống dưới - mục đích thiết kế. Việc lắp đặt theo chiều ngang sẽ nén chúng từ bên này sang bên kia, điều mà hầu hết các thân van không được tối ưu hóa. Độ sâu rãnh trên các thành bên thường nông hơn ở mặt trên và mặt dưới, có nghĩa là vòng chữ O nằm lỏng hơn ở một bên và chặt hơn ở mặt kia.

Theo thời gian, mặt lỏng sẽ đùn ra dưới áp lực tuần hoàn. Mặt chặt bị biến dạng vĩnh viễn. Cuối cùng, bạn có một con dấu trông có vẻ ổn khi kiểm tra bằng mắt nhưng bị rò rỉ ở áp suất vận hành. Việc thay thế nó sẽ không giải quyết được vấn đề gì nếu bạn không sửa hướng - con dấu mới sẽ tuân theo cùng một kiểu nén không đồng đều và sẽ hỏng sau vài tuần.

Các phụ kiện cổng có ren cũng hoạt động khác. Trên van được lắp theo chiều dọc, cổng vào hướng lên trên và cổng hồi hướng xuống dưới. Bất kỳ độ ẩm hoặc chất bẩn nào trong dầu sẽ thoát ra khỏi phốt đầu vào. Theo chiều ngang, cả hai cổng đều ở mức ngang bằng. Chất gây ô nhiễm lắng xuống rãnh cổng phía dưới và tấn công vòng đệm từ bên trong. Đây là lý do tại sao các van được gắn theo chiều ngang phát triển rò rỉ cổng hồi nhanh hơn rò rỉ cổng đầu vào - trọng lực đưa chất gây ô nhiễm ngay vào mặt bịt kín.

Khi không thể tránh khỏi việc lắp đặt theo chiều ngang và cách khắc phục

Bố trí máy chặt chẽ buộc phải thoả hiệp

Trên các máy đào nhỏ gọn và nhiều máy cỡ trung, khung đơn giản là không cung cấp đủ khoảng trống thẳng đứng phía trên van điều khiển để gắn nó thẳng đứng. Bình chứa quá thấp, đối trọng lọt vào từ phía trên hoặc cấu trúc cabin chặn bộ truyền động. Trong những trường hợp này, việc lắp theo chiều ngang không phải là lựa chọn ưu tiên — đó là lựa chọn duy nhất.

Vấn đề tương tự cũng xảy ra trên máy đào khai thác mỏ khi van được chôn sâu trong khung cấu trúc phía trên. Những hạn chế về không gian ở đó rất khắc nghiệt và việc định hướng van trở thành một sự thỏa hiệp do các bộ phận kết cấu quyết định thay vì phương pháp thực hành thủy lực tốt nhất.

Khi bạn phải đi ngang, có những bước cụ thể giúp kéo dài tuổi thọ của van một cách đáng kể.

Bù trọng lực trong thiết lập theo chiều ngang

Đầu tiên, hãy kiểm tra mọi hướng cổng. Cửa vào phải hướng lên trên nếu có thể - thậm chí nghiêng 15 độ cũng giúp trọng lực giữ các chất gây ô nhiễm ra khỏi rãnh bịt kín. Cổng hồi lưu phải hướng xuống dưới để hệ thống thoát nước bên trong chảy ra ngoài thay vì dồn lại.

Thứ hai, sử dụng kiểu hình ngôi sao để siết chặt tất cả các bu lông mặt bích và nắp - giống như vặn đai ốc vấu bánh xe. Siết chặt hoàn toàn một bên trước bên kia sẽ tạo ra vấn đề kẹp không đồng đều giống như trọng lực ngang tạo ra bên trong van. Đi từ góc này sang góc đối diện theo thứ tự, sau đó lặp lại với mô-men xoắn tối đa. Điều này đặt tất cả các vòng chữ O một cách đồng đều và ngăn không cho nắp bị cong, nếu không sẽ tạo ra một khe hở ở mặt cao.

Thứ ba, lắp đặt các đoạn ống giảm rung trong phạm vi 150mm cách mỗi cổng kết nối. Việc lắp ngang đặt trọng lượng thân van trực tiếp lên các kết nối đường ống và mỗi chu kỳ động cơ sẽ truyền rung động qua khung vào các phụ kiện đó. Một ống mềm ngắn hấp thụ chuyển động trước khi nó chạm tới mặt vòng chữ O.

Thứ tư, xả khí mạnh sau khi lắp đặt. Các van được gắn theo chiều ngang giữ không khí ở các phòng trưng bày phía trên mà việc lắp đặt theo chiều dọc sẽ thoát ra một cách tự nhiên. Chạy máy qua đầy đủ các chu trình — cần nâng lên và hạ xuống, tay đòn vào và ra, gầu cuộn tròn và đổ — trong ít nhất mười phút trước khi kiểm tra các phụ kiện. Sau đó kiểm tra lại mọi kết nối. Sự giãn nở nhiệt từ chu kỳ nhiệt đầu tiên sẽ làm lỏng các phụ kiện được đặt nhẹ từ 10 đến 15%.

Kiểm tra căn chỉnh vòng bi và ống chỉ cụ thể cho các giá treo ngang