Hydrauliczne zawory zwrotne są kluczowymi elementami układów hydraulicznych – eksperci z firmy Weber–Hydraulik informują o zagrożeniach jakościowych związanych z konwencjonalnymi wkręcanymi zaworami zwrotnymi oraz o tym, jak można im zapobiec, stosując wtykowe zawory zwrotne.
Hydrauliczne zawory zwrotne są jednym z najpowszechniejszych typów zaworów i niezbędnymi elementami układu hydraulicznego. Możliwości optymalizacji istnieją szczególnie w zastosowaniach, w których w blokach aluminiowych stosowane są wkręcane zawory zwrotne.
Jak uporać się z problemami wynikającymi z poluzowanych połączeń?
Często występują usterki, w których zawory samoczynnie odkręcają się od obudowy. Osłabienie połączenia wkręcanego jest spowodowane m.in. przez obciążenia wibracyjne i różne współczynniki rozszerzalności temperaturowej zaworu oraz bloku, w którym jest on zamontowany. Również odkształcenie bloku hydraulicznego w zastosowaniach obciążonych strukturalnie może spowodować poluzowanie połączenia wkręcanego podczas użytkowania. Ze względu na znajdującą się w otworze uszczelkę, która jest poddana naprężeniom osiowym, nawet niewielkie odkręcenie prowadzi do utraty uszczelnienia, co z kolei może mieć poważne konsekwencje dla układu hydraulicznego i jego działania.
Wtykowe zawory zwrotne usprawniają montaż i funkcjonowanie hydrauliki
Oprócz poluzowania połączenia wkręcanego, w przeszłości zdarzały się awarie związane z uszkodzonymi uszczelkami, szczególnie w przypadku pierścieni typu o-ring o niższej twardości Shore‘a, które są często stosowane w przypadku wymagań niskotemperaturowych. Złożona pozycja montażowa przy dnie otworu w połączeniu z momentem obrotowym wymaganym do uzyskania naprężenia montażowego pierścienia uszczelniającego typu o-ring niesie ze sobą zagrożenia. Zdarza się, że o-ringi są wcinane w materiał bloku, zgniatane i uszkadzane podczas wkręcania zaworów zwrotnych.
Zanieczyszczenia substancją stałą w oleju hydraulicznym są częstą przyczyną usterek hydraulicznych i awarii maszyn podczas rozruchu oraz regularnej pracy. Wyzwaniem podczas stosowania zaworów z gwintami stalowymi jest ścier w postaci wiórów z gwintów w aluminiowym bloku. Oprócz typowych zagrożeń dla uszczelek, zaworów i innych elementów układu, wióry mogą blokować gwint zaworu zwrotnego i powodować przedwczesne osiągnięcie momentu wkręcania, nawet jeśli zawór nie osiągnął jeszcze wymaganej głębokości wkręcenia. Podczas uruchamiania często konieczne jest pracochłonne płukanie w celu usunięcia wiórów z układu.
Seria RVH firmy Weber-Hydraulik
W konsekwencji wspomnianych zagrożeń, firma Weber-Hydraulik opracowała nową serię zaworów RVH. Jak pokazano na ilustracji 3, są one wyposażone w uszczelkę promieniową i utrzymywane w stopniowanym otworze za pomocą sprężystego pierścienia osadczego z okrągłego drutu. Ze względu na naprężenie montażowe sprężystego pierścienia osadczego i ściętą powierzchnię przylegania zaworu w bloku, siła działająca na sprężysty pierścień osadczy jest wprowadzana w materiał bloku pod kątem 45°. Podczas prób na rozerwanie bloków aluminiowych zawory wytrzymywały ciśnienie ponad 1000 barów.
Zawory serii RVH mają konstrukcję płytową ze sprężynami stożkowymi umieszczonymi w klatce. Pomimo zwartej konstrukcji uzyskano dużą drogę otwarcia i mniejsze straty przepływowe niż w przypadku porównywalnych rozmiarów zaworów o konwencjonalnej konstrukcji, co z kolei oznacza oszczędność energii w całym układzie. Dodatkowo, ze względu na stosunkowo niewielki ciężar ruchomych elementów, można zastosować miękkie sprężyny, które umożliwiają bardzo niskie ciśnienia otwarcia, dlatego zawory z tej serii mogą pracować również jako zawory ssące obiegu wtórnego. Dzięki stosunkowo mniejszemu ciężarowi płyty uszczelniającej, zawory są również znacznie mniej wrażliwe na uderzenia i wibracje.
Zawory serii RVH do wymagających zastosowań
Dzięki tym właściwościom, w 100% przetestowane zawory serii RVH są szczególnie odpowiednie do wymagających zastosowań, zastosowań niskotemperaturowych, zastosowań z wysokimi obciążeniami wibracyjnymi i udarowymi, a także obciążeniami strukturalnymi i w bardzo energooszczędnych systemach.
Oprócz wszechstronności zastosowań, montaż wtykowy zapewnia znaczną oszczędność czasu w porównaniu z konwencjonalnymi, wkręcanymi zaworami zwrotnymi, zwłaszcza w przypadku głębokich pozycji montażowych. Klient nie musi wykonywać gwintów w bloku, a zanieczyszczenie układu jest zminimalizowane w wyniku braku konieczności wkręcania. Narzędzie do wkładania wskazuje pracownikowi podczas montażu, że osiągnięta została prawidłowa pozycja zaworu i sprężynowego pierścienia osadczego w otworze. Połączenie elektroniczne umożliwia monitorowanie i dokumentowanie prawidłowości procesu montażu oraz identyfikowalność w ramach powiązanych procesów montażu i sprawdzania.
oprac. Jan Józefowicz, źródło: Weber-Hydraulik
