Электронные регуляторы давления производятся с 80-х годов, и их популярность растет. Они заменяют сервоклапаны во многих приложениях. Частично это связано с тем, что стоимость гидравлического пропорционального клапана составляет 50% стоимости сервоклапана того же размера. Сервоклапаны продолжают использоваться, когда требуется точное позиционирование или контроль скорости, например, в самолетах и турбогенераторах. Пропорциональные клапаны полезны в качестве регуляторов расхода и давления, но чаще всего их используют в качестве направляющих клапанов. Хотя конструкция пропорциональных гидрораспределителей может различаться у разных производителей, все они, по сути, выполняют одну и ту же функцию: контролируют направление и скорость гидравлического цилиндра или двигателя. Используя устройства обратной связи, такие как датчики линейного перемещения, можно точно контролировать положение привода.
Компонентов пропорционального клапана немного; золотник, соленоид и линейный регулируемый дифференциальный трансформатор или LVDT. Для работы клапана необходим источник питания и усилитель. Источник питания обычно составляет 24 Вольта и используется для питания усилителя. Командное напряжение подается от программируемого логического контроллера (ПЛК) и определяет положение золотника клапана. Разрешение представляет собой реле от ПЛК, которое должно отправлять сигнал тока на катушку пропорционального клапана.
Устранение неисправностей системы — электронный регулятор давления
Устранение неисправностей гидравлических пропорциональных клапанов — довольно простой и сухой процесс. При проверке клапана, в котором используется внешний усилитель, индикаторы на передней панели указывают на проблему с системой. Тогда нужно вернуться назад и найти проблему. Когда питание включено и получен сигнал разрешения, индикатор «вкл» загорится зеленым светом. Если лампочка не загорается, следует проверить напряжение питания на разъемах усилителя. Если входное напряжение отсутствует, необходимо проверить проводку и выходной сигнал ПЛК. Если напряжение питания упадет ниже минимального количества вольт, загорится красная лампочка. Обычно это означает, что источник питания или проводка неисправны или где-то произошло короткое замыкание. При исправном питании на усилителе должно показываться 24 Вольта. Желтый индикатор в нижней части усилителя используется для обозначения неисправности LVDT или проблем с соединительными кабелями. Он засияет, когда любой из этих элементов выйдет из строя. Самый простой способ выяснить, где происходит неисправность, — отсоединить кабель LVDT от клапана и подключить его к другому. Если желтый свет погаснет, LVDT на старом клапане неисправен, и необходимо немедленно установить новый клапан. Если индикатор продолжает гореть при подключении к новому клапану, проблема связана с кабелем или соединениями, и следует проверить целостность кабеля. Если индикатор мигает во время работы машины, это указывает на неплотные соединения где-то.
На передней панели усилителя расположена регулировка нуля. Эту регулировку следует производить, если цилиндр движется при поступлении на усилитель нулевого командного сигнала. Если груз движется, золотник не находится в закрытом положении. Обычно это вызвано смещением LVDT. Чтобы исправить это, вращайте регулировку нуля до тех пор, пока линейный позиционер не перестанет смещаться. Если возникают проблемы со скоростью или позиционированием, необходимо проверить команды и сигналы LVDT на соответствующих разъемах усилителя. Если показания верны, проблема, скорее всего, в гидравлической системе или линейном позиционере.
Электронный регулятор давления со встроенной электроникой
Недавней тенденцией стала установка усилителя на пропорциональном клапане рядом сцифровой регулятор давления. Обычно это называют бортовой электроникой. Клапан работает так же, как и с внешним усилителем. Самый распространенный тип бортового электронного клапана использует семиконтактный разъем с входом питания на контактах «A» и «B» на клапане.
Командное напряжение поступает в усилитель через контакты «D» и «E». Для проверки этих напряжений можно использовать мультитестер, вставив красный и черный провода в соответствующие разъемы кабеля. Чтобы проверить источник питания, вставьте красный провод в «А», а черный провод в «В».
Должно быть указано двадцать четыре вольта. Для проверки правильности работы клапана также можно использовать испытательный стенд. Кабель от ПЛК следует подключить к коробке, а кабель на коробке – к пропорциональному клапану. Когда система включена и работает, будут отображаться напряжения источника питания, команд и LVDT. Если линейный позиционер дрейфует, LVDT может находиться в неправильном положении. Чтобы обнулить клапан, необходимо снять крышку доступа к LVDT и повернуть центрирующий регулятор LVDT до тех пор, пока смещение не прекратится.
Чистота масла
Пропорциональные клапаны и электропневматические регуляторы давления имеют чрезвычайно жесткие допуски между золотником и корпусом. Эти допуски обычно составляют сотни тысячных дюйма. Именно этот жесткий допуск делает этот тип клапана более популярным. Крайне важно, чтобы масло, поступающее в клапан, соответствовало стандарту, установленному производителем. Если этого не произойдет, то открыта дверь для отказа системы, катастрофического повреждения внутренних частей и множества других проблем.
Чистота масла также имеет огромное значение. В масле не должно быть никаких частиц или мусора, которые могли бы повлиять на его текучесть и покрытие. Уровень чистоты масла определяется Международной организацией по стандартизации (ISO) для конкретного клапана. ISO отвечает за установление стандартов во многих отраслях, чтобы гарантировать, что разные компании в отрасли используют одни и те же передовые методы и стандарты при производстве определенных деталей. ISO выпускает коды для клапанов, чтобы инженеры и операторы точно знали, что им нужно. Например, код ISO для конкретного клапана — 17/15/12. Отбирается проба масла и измеряется ее соответствие этому стандарту. 17 означает, что в системе содержится от 640 до 1300 частиц размером 4 микрона и больше. 15 означает, что имеется от 160 до 320 частиц размером 6 микрон и больше. Цифра 12 означает, что образец содержит от 20 до 40 частиц размером 14 микрон и больше. Масло требует регулярного отбора проб, чтобы убедиться, что система соответствует этому стандарту. Несоблюдение этих стандартов может означать, что фильтры не меняются достаточно часто, они не имеют надлежащего номинала в микронах или может потребоваться добавление в систему дополнительных фильтров.
Используя эти советы по устранению неисправностей пропорционального регулятора давления, вы сможете избежать потерь производственного времени, а также ненужных затрат на отправку исправных клапанов в ремонт. Замена деталей, которые не требуют замены, также может привести к попаданию загрязнений в систему, что может привести к еще более серьезным проблемам.