Ein Mini-Hydraulikaggregat kombiniert einen Elektromotor, eine Zahnradpumpe, einen Öltank und eine Ventilplatte in einer kompakten Bauweise. Es wird häufig in Docklevelern, Kippanhängern, Scherenliften, Hebebühnen und ähnlichen Geräten verwendet.
Die manifoldventile steuern Druck, Richtung, Geschwindigkeit und Bewegungen der Last. Ein einfach wirkendes Gerät verwendet normalerweise ein Druckentlastungsventil, ein Rückschlagventil, ein elektromagnetisches Absenkventil und ein Durchflussregelventil. Ein doppelt wirkendes Gerät benötigt auch ein Richtungssteuerungsventil. Lasthalteventile können für vertikale oder hängende Lasten hinzugefügt werden.
Häufige Ventile in einer Mini-Hydraulikstation
| Ventil | Hauptfunktion | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| Druckentlastungsventil | Begrenzungen des maximalen Drucks | Fast jede Einheit |
| Überprüfungsventil | Verhindert den Rückfluss | Die meisten Schaltungen |
| Magnetventil zum Absenken | Leitet Öl zurück zum Tank | Einzelwirkende Hebesysteme |
| Richtungssteuerungsventil | Ändert die Zylinderrichtung | Doppelwirkende Zylinder |
| Durchflussregelventil | Steuert die Zylindergeschwindigkeit | Heben und Senken |
| Gegengewichtventil | Steuert Überlastungen | Vertikale Lasten |
| Schauventil mit Pilotsteuerung | Sperrt den Zylinder | Positionshaltung |
Diese Ventile werden normalerweise als Patronen innerhalb eines kompakten Verteilers installiert, um Rohrleitungen und das Risiko von Leckagen zu reduzieren.
Überdruckventil
Ein Druckentlastungsventil schützt die Einheit vor übermäßigem Druck. Wenn der Druck den voreingestellten Wert erreicht, öffnet es und leitet den überschüssigen Pumpenfluss zurück zum Reservoir.
Es muss sowohl den maximalen Druck als auch den vollständigen Pumpenfluss bewältigen. Die Einstellung sollte die Last bewegen, ohne den sicheren Druck des Systems zu überschreiten.
Die meisten mini-hydraulischen Aggregate verwenden kompakte, direkt wirkende Patronen-Druckentlastungsventile. Ein falsch dimensioniertes oder eingestelltes Druckentlastungsventil kann zu Druckspitzen, Komponentenbeschädigungen oder unzureichender Hebekraft führen.
Rückschlagventil
Ein Rückschlagventil ermöglicht es, dass Öl von der Pumpe in Richtung Zylinder fließt, während der Rückfluss blockiert wird.
In einem einfach wirkenden Hebekreis hilft es, den Zylinder zu halten, nachdem der Motor stoppt. Ohne ihn kann Öl rückwärts durch die Zahnradpumpe fließen und die Last senken.
Durchflusskapazität, Rissdruck und interne Leckage sollten berücksichtigt werden. Ein Standard-Rückschlagventil sollte nicht das einzige Sicherheitsgerät für eine schwebende Last sein.
Wenn die Anwendung ein zuverlässiges Halten der Last erfordert, kann auch ein Gegengewichtsventil oder ein pilotgesteuertes Rückschlagventil erforderlich sein.
Elektromagnetisches Absenkventil
Ein Solenoid-Absenkventil wird häufig in einfach wirkenden Mini-Hydraulikaggregaten verwendet.
Beim Heben sendet die Pumpe Öl in den Zylinder. Wenn der Absenkbefehl aktiviert wird, öffnet das Magnetventil einen Rückweg zum Behälter, sodass die Last unter Schwerkraft absenken kann.
Ein normalerweise geschlossener Entwurf blockiert den Rückfluss, wenn die Energie entfernt wird. Es kann auch eine manuelle Notentriegelung hinzugefügt werden. Die Spulenspannung muss mit dem Steuerungssystem der Maschine übereinstimmen.
Häufige Spulenoptionen umfassen 12V DC, 24V DC, 48V DC, 110V AC und 220V AC, abhängig vom Maschinensteuerungssystem.
Die Durchflusskapazität des Ventils muss auch mit der erforderlichen Absenkgeschwindigkeit übereinstimmen.
Richtungssteuerungsventil
Ein doppelt wirkendes Mini-Hydraulikaggregat erfordert ein Richtungskontrollventil oder einen entsprechenden Kartuschenventilkreis zur Regelung von Ausfahren und Einfahren.
Ein 4/2-Ventil bietet Ausdehnung und Rückzug. Ein 4/3-Ventil fügt eine Neutralposition hinzu.
Für ein 4/3-Ventil muss der Mittelzustand mit den Anforderungen der Pumpe und der Maschine übereinstimmen. Verschiedene Mittelkonfigurationen beeinflussen das Entladen der Pumpe, das Halten des Zylinders und die Ölumwälzung, wenn der Aktuator gestoppt wird.
Eine Tandemzentrum-Anordnung kann die Pumpe im Leerlauf entladen, während die Zylinderanschlüsse blockiert werden. Das Ventil muss den erforderlichen Durchfluss, Druck, Spannung und Arbeitszyklus erfüllen.
Durchflussregelventil
Ein Durchflussregelventil regelt die Zylindergeschwindigkeit.
In einem einfach wirkenden Aggregat wird es üblicherweise im Rücklauf installiert. Die Pumpe bestimmt die Hubgeschwindigkeit, während das Ventil einschränkt, wie schnell Öl den Zylinder während des Absenkens verlässt.
Ein druckkompensiertes Ventil bietet stabilere Geschwindigkeiten unter wechselnden Lasten. Dies ist nützlich für Hebebühnen und Hebeeinrichtungen, die bei unterschiedlichen Lastgewichten sanft absenken müssen.
Übermäßige Einschränkungen erzeugen Druckverluste und Wärme. Der erforderliche Durchfluss sollte daher entsprechend der Zylindergröße und der Zielbewegungsgeschwindigkeit ausgewählt werden.
Gegengewichtventil oder pilotgesteuertes Rückschlagventil
Diese Ventile unterstützen beide das Halten von Lasten, dienen jedoch unterschiedlichen Zwecken.
Gegengewichtventil
Ein Gegengewichtsventil kontrolliert das Öl, das einen Zylinder verlässt, wenn die Schwerkraft oder eine äußere Kraft die Last antreiben kann.
Es ist üblich in:
- Scherenlifte
- Kippanhänger
- Hubarbeitsbühnen
- Kippplatten
- Vertikale Hebezeuge
Das Ventil hilft, unkontrolliertes Absenken zu verhindern und sollte normalerweise in der Nähe des Zylinderanschlusses installiert werden.
Seine Druckeinstellung und sein Pilotverhältnis müssen mit der Last übereinstimmen. Eine falsche Auswahl kann zu instabilem Bewegungsverhalten, hohen Druckverlusten oder übermäßiger Ölerwärmung führen.
Pilotgesteuertes Rückschlagventil
Ein pilotgesteuertes Rückschlagventil verriegelt das Öl im Zylinder, bis der Pilotdruck es öffnet.
Es eignet sich für Ausleger, Klemmen und Positioniereinrichtungen, die eine geringe Leckage erfordern.
Für kontrollierte Bewegungen einer vertikalen Last ist ein Gegengewichtsventil in der Regel geeigneter. Für das Halten der Position kann ein pilotgesteuertes Rückschlagventil die bessere Wahl sein.
Typische Ventilkonfigurationen
Die Ventilkonfiguration eines Mini-Hydraulikeinheit hängt hauptsächlich davon ab, ob sie einen einfach wirkenden oder doppelt wirkenden Zylinder betreibt.
| Artikel | Einzelwirkendes Mini-Hydraulikaggregat | Doppelwirkendes Mini-Hydraulikaggregat |
| Aktuatortyp | Einfach wirkender Hydraulikzylinder | Doppelt wirkender Hydraulikzylinder |
| Hauptventile | Druckentlastungsventil; Pumpenauslass-Rückschlagventil; normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Absenkventil; Durchflussregelventil; manuelles Notabsenkventil | Druckentlastungsventil; Rückschlagventil; 4/2- oder 4/3-Wegeventil; Durchflussregelventile |
| Erweiterung | Die Pumpe fördert Öl in den Zylinder, um ihn auszufahren. | Das Wegeventil leitet druckbeaufschlagtes Öl zur Kolbenseite des Zylinders. |
| Einziehung | Das elektromagnetische Absenkventil öffnet sich und ermöglicht es, dass Öl unter Schwerkraft oder externer Last in den Behälter zurückfließt. | Das Wegeventil leitet druckbeaufschlagtes Öl zur Stangen-Seite, während Öl aus dem gegenüberliegenden Raum in den Behälter zurückfließt. |
| Geschwindigkeitsregelung | Das Durchflussregelventil regelt die Absenkgeschwindigkeit. | Durchflussregelventile regeln die Ausfahr- und Einziehgeschwindigkeit. |
| Lasten halten | Das Rückschlagventil hilft, den Druck nach dem Stoppen des Motors zu halten. | Ein Gegengewichtsventil oder ein pilotgesteuertes Rückschlagventil kann hinzugefügt werden, wenn das Halten von Lasten erforderlich ist. |
| Typische Anwendungen | Kippanhänger, Hebebühnen, Dockleveler und Scherenhebebühnen | Spannvorrichtungen, Positioniersysteme, kleine Pressen und bidirektionale Hebevorrichtungen |
Wie man die richtigen Ventile auswählt
Bestätigen Sie vor der Konstruktion des Verteilers:
- Zylindertyp, Bohrung, Stangendurchmesser und Hub
- Maximale Last und Betriebsdruck
- Pumpenfördermenge und Durchfluss
- Benötigte Zylindergeschwindigkeit
- Motorspannung und -leistung
- Druckhalteanforderung
- Einsatzzyklus
- Notabsenkungsanforderung
- Verfügbarer Installationsraum
Die Ventileinstufungen sollten einen geeigneten Spielraum einschließen, und die Verteilungsgänge müssen einen übermäßigen Druckabfall und eine Überhitzung vermeiden.
Die komplette Betriebsequenz sollte überprüft werden, bevor einzelne Ventile ausgewählt werden. Ein Ventil kann zwar eine ausreichende Druckbewertung haben, aber dennoch ungeeignet sein aufgrund von begrenzter Durchflusskapazität, hohem internen Leckagen oder einer falschen Betriebsfunktion.
Häufige Auswahlfehler
Häufige Fehler sind:
- Auswahl eines zu klein dimensionierten Druckentlastungsventils
- Verwendung der falschen Magnetventilspannung
- Verlassen auf ein Standard-Rückschlagventil für eine hängende Last
- Auslassen der Verringerungsgeschwindigkeitskontrolle
- Installation eines Gegengewichtsventils zu weit vom Zylinder entfernt
- Verwendung von zu klein dimensionierten Verteilervorrichtungen
- Auswahl der falschen zentralen Bedingung für ein richtungslenkendes Ventil
Zu kleine Durchgänge und exzessives Drosseln verursachen ebenfalls Wärme. Ein richtungsgesteuertes Spoolventil kann einen Zylinder ohne interne Leckagen nicht halten.
Diese Fehler können zu Zylinderdrift, instabilem Absenken, langsamer Bewegung, Ölüberhitzung oder Druckspitzen führen.
Häufig gestellte Fragen
Benötigt jedes Mini-Hydraulikaggregat ein Sicherheitsventil?
Ein Druckentlastungsventil ist normalerweise erforderlich, um den maximalen Druck zu begrenzen und die hydraulischen Komponenten zu schützen.
Welches Ventil steuert die Absenkgeschwindigkeit?
Ein Durchflussregelventil im Rückführungsweg steuert die Absenkgeschwindigkeit. Ein druckkompensiertes Design sorgt für eine konsistentere Geschwindigkeit bei wechselnden Lasten.
Welches Ventil sollte einen vertikalen Zylinder halten?
Ein Gegengewichtsventil wird normalerweise verwendet, wenn die Schwerkraft die Last bewegen kann. Ein pilotgesteuertes Rückschlagventil ist geeigneter, wenn das Hauptziel die Positionshaltung ist.
Schlussfolgerung
Die Ventilkonfiguration eines Mini-Hydraulikaggregats hängt vom Schaltungstyp und der Lastbewegung ab.
Druckentlastungs- und Rückschlagventile sind in den meisten Einheiten üblich. Einfachwirkende Systeme benötigen normalerweise ein elektromagnetisches Absenkventil und ein Durchflussregelventil. Doppelwirkende Einheiten erfordern ein richtungssteuerndes Ventil. Gegengewichtsventile oder pilotgesteuerte Rückschlagventile können für die Lastenkontrolle und Positionshaltung hinzugefügt werden.
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