科目：
- スプリング式チェックバルブ
- 直動式バネ式リリーフバルブ
- 必要なバネ圧過圧バルブを計算します。
- 間接圧力リリーフバルブ
- 減圧弁
- シーケンスバルブ
スプリング式チェックバルブ:
圧力リリーフバルブは、油圧回路を過剰な圧力から保護します。 圧力リリーフ弁は、圧力制限弁または安全弁とも呼ばれます。 このバルブがないと、システム内の圧力が上昇しすぎて、シールが漏れたり、コンポーネントが故障したりする可能性があります。
最も単純な実施形態は、次の図に示すバネ仕掛けの逆止弁です。 フィルタと内燃機関の保護システムを備えたオイル ポンプを例として使用します。 オイルポンプはクランクシャフトによって駆動されます。 油圧が逆止弁のボールにかかるバネ圧力を超えると、開口部が形成され、オイルがリザーバーに戻ります。 このタイプの圧力保護は、最大油圧が約 5 bar を超えない潤滑システムに見られます。
油圧では、バネ式チェックバルブに加えて、直接および間接の圧力リリーフバルブもよく使用されます。
直動式スプリング式リリーフバルブ:
直動逆止弁は、上記のバネ式逆止弁と非常によく似ています。 ただし、直動式圧力リリーフバルブには次のような違いと利点があります。
- 比較的単純で安価な構造。
- システム内の圧力サージや変動に対する素早い反応。
- シートバルブシールは漏れがありません。
以下の XNUMX つの画像は、シンボル (左) とコンポーネントの図面 (右) が付いたバネ式リターン バルブの回路図を示しています。
圧力リリーフバルブは標準ではスプリングで閉じられています。 液体の通過は不可能です。 この図では、スプリングに矢印が付いています。これは、スプリングが手動で調整可能であることを意味します。 右側の画像には、スプリングの張力を調整するためのネジが表示されています。 ネジを締め込むほど、開く圧力は大きくなります。
流体圧力が設定圧力に達すると、バネ力に抗して円錐形のプランジャーを内側に押します。 液体が直接戻り口に流れることができる開口部が作成されます。 ポンプ側（赤線）の圧力はそれ以上上昇しません。
直動式圧力リリーフバルブの欠点は、常に内部漏れが存在することです。
必要なバネ力圧力リリーフバルブを計算します。
次の計算は、バルブを特定の圧力で閉じた状態に保つためにどのくらいのバネ力が必要かについての洞察を提供します。 次のデータを使用します。
- 調整する圧力 (p) = 10 bar (1.000.000 Pa に相当);
- バルブ通路 = 25 mm。
スプリングが供給しなければならない力は非常に大きいです。 高圧では、重いスプリング構造が必要になります。
代替の方法としては、間接圧力リリーフ バルブまたはパイロット操作の圧力リリーフ バルブがあります。
間接圧力リリーフバルブ:
前の段落では、491 bar の圧力でバルブを閉じた状態に保つには、直圧リリーフバルブのバネ力が 10 N 以上でなければならないことを示しました。
このため、直圧リリーフバルブは、高圧 (>100 bar) および大流量で動作する油圧システムには適していません。 重いスプリング構造を避けるために、動作圧力が高いシステムでは間接圧力リリーフバルブが使用されます。 間接圧力リリーフ弁は主弁の両側に流体圧力がかかるため、バネを小さくすることができます。 下の XNUMX つの図は、このタイプの圧力制御バルブの概略原理を示しています。 間接圧力リリーフバルブには XNUMX つのバルブが含まれており、それぞれのバルブは静止位置では独自のスプリングで閉じられます。
- パイロットバルブ。
- メインバルブ。
ハイドロポンプからのシステム圧力は圧力制御弁の底部に直接接続され、供給ラインの絞りとメインバルブ(1)を経由してパイロットバルブ(2)に達します。 システム圧力がパイロット バルブで設定された圧力を超えない限り、両方のバルブは閉じたままになります (画像 A)。 圧力が上昇しすぎると、たとえばシリンダーがエンドストップに達したとき、流体圧力がスプリング圧力に抗してコントロールバルブ (1) を内側に押します (画像 B)。 オイルはスロットルと開いた制御バルブを経由して、リターンチャネルを経由してリザーバーに流れます。
絞りにより、たとえ少量の流量であってもメインバルブ全体に圧力差が生じます。 この圧力差により、メインバルブがバネ力に抗して開きます (画像 C)。 このようにして、ポンプ出力全体をメインバルブを介してリザーバーに排出することができます。
減圧弁：
減圧弁の役割は、油圧システム内またはシステムの一部のみの圧力を所望の値まで下げ、それを一定に保つことです。
次の図は、コントロールバルブとシリンダの間の圧力ラインにある減圧弁のシンボルを示しています。 この記号は圧力リリーフバルブの記号と似ています。
減圧弁は設定圧力に達しない限り流体の圧力を通過させます。 これにより、シリンダを問題なく制御することができる。
設定圧力に達すると、減圧弁が供給を遮断し、最初は圧力を一定に保ちます。 シリンダ側の圧力がさらに上昇すると、バルブはこの圧力をリターンに排出することで減圧（減圧）します。
以下の XNUMX つの図は、XNUMX つの状況における減圧弁の原理的な動作を示しています。 便宜上、図の一部のみを示しています。サイズの都合上、ハイドロポンプ、圧力リリーフバルブなどは省略されています。 図 B と C のピストン ロッドも、画像サイズの関係で短くされています。
- A. 減圧弁は停止しています。 油圧ポンプからの液体は、シリンダーの接続部 A に勢いよく流れます。
- B. シリンダー内のピストンがエンドストップに到達しました。 供給ライン内の圧力が増加します。 減圧弁内の制御プランジャは、制御弁からシリンダへの供給を遮断します。 シリンダー内の圧力は一定に保たれます (黄色)。
- C. ピストンロッド先端の負荷が増加すると、シリンダ内の流体圧力に影響を与えます。 底部の圧力が増加するため、制御プランジャーはさらに上方に移動します。 これにより戻りチャネルが開き、流体がシリンダーからリザーバーに流れることが可能になります。
流体の圧力が低下した後、このプロセスは逆に行われます。圧力が低下すると、プランジャーが戻りチャネルを閉じて圧力を一定に保ち、その後プランジャーがさらに下に移動して、さらに圧力が上昇します。 減圧弁が作動する圧力は、ネジをさらに内側または外側に回すことで手動で調整できます。
シーケンスバルブ:
たとえば、シーケンスバルブを使用すると、XNUMX つのシリンダーをメーカーが希望するシーケンスで制御できます。 実行中に送信順序を制御することはできません。 負荷が最も軽いシリンダーが最初に動きます。
下の画像では、左側のシリンダーが最初に排出されます。 終点に到達するとすぐに、赤い供給ライン内の圧力が増加します。 シーケンスバルブは一定の設定圧力で開きます。 シーケンスバルブのバネ力に打ち勝つと、流体は右側のシリンダーに流れ、その後シリンダーが動き始めます。 シーケンスバルブは本質的に逆止弁を内蔵した圧力リリーフバルブです。 コントロールバルブが供給をシリンダーの接続 B に切り替え、戻りを A に切り替えると、チェックバルブが開きます。
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