HI – LOW Circuit
ข้อดีของวงจร HI-LOW : ประหยัดกำลังงานของมอเตอร์ไฟฟ้า หรือชุดต้นกำลังที่ใช้ขับปั๊ม
ลักษณะงานที่นิยมใช้ : คือในกรณีที่ต้องการเคลื่อนกระบอกสูบไปด้านหน้าด้วยความเร็วสูง แต่ไม่ต้องการแรงในการบีบ หรืออัดชิ้นงาน แต่ในขณะที่กระบอกสูบสัมผัสกับชิ้นงานแล้วไม่ต้องการความเร็วในการเคลื่อนที่ แต่ต้องการแรงในการอัด หรือบีบชิ้นงาน เช่น งานขึ้นรูปชิ้นงานที่กระบอกสูบวิ่งตัวเปล่าเข้ามาบีบ หรืออัดชิ้นงาน เป็นต้น
เราสามารถแบ่ง วงจรความดันสูง – ต่ำ (HI – LOW Circuit) ตามการติดตั้งของปั๊ม ได้ 2 ลักษณะ ดังนี้
Variable Displacement Pump
Double Fixed Displacement Pump
การทำงานขณะที่ Hi Flow – Low Pressure เป็นขั้นตอนการทำงานที่ต้องการให้กระบอกสูบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ดังนั้น ปั๊มจำเป็นจะต้องจ่ายอัตราการไหลสูงสุด ในขณะที่ไม่ต้องการแรงในการเคลื่อนที่ หรือบีบอัดชิ้นงาน ซึ่งการปรับตั้งทำได้โดย ปรับค่าความแข็งของสปริงที่วาล์ว No.4 ( ประมาณ 30 – 60 Bar ) เป็นการตัดการทำงานของจังหวะ Hi Flow – Low Pressure ในขณะนั้น น้ำมันเข้าไปยังกระบอกสูบ No.2 และไหลไปรอที่ วาล์ว No.4 ในขณะนี้หากความดันยังไม่สามารถเอาชนะค่าสปริงที่ตั้งไว้ได้ วาล์ว No.4 จะปิด ทำให้ Swash เอียงทำมุมมากที่สุด ทำให้จ่ายอัตราการไหลสูงสุด แต่สามารถปรับอัตราการไหลสูงสุดได้โดยการปรับสกรู No.6
แต่เมื่อความดันในระบบเอาชนะค่าสปริงที่วาล์ว No.4 ได้ น้ำมันจะไหลผ่านวาล์ว No.4 ไปยัง Piston No.3 ซึ่งมีพื้นที่ใหญ่กว่า ทำให้ Swash Plate เอียงทำมุมน้อยลง จนกระทั่งชนกับสกรู No.5 ซึ่งในจังหวะนี้ เป็นการเปลี่ยนจาก Hi Flow - Low Pressure ไปเป็น Low Flow – Hi Pressure ซึ่งในขณะนั้น Power Input จะเท่ากับ ( ความดันที่ตั้งไว้ที่ Control x อัตราการไหลสูงสุด ) / ค่าคงที่
ในขณะที่กระบอกสูบสัมผัสกับชิ้นงานแล้ว กระบอกสูบไม่ต้องการความเร็วในการเคลื่อนที่ แต่ต้องการแรงในการบีบ หรืออัดชิ้นงานเพิ่มขึ้น เมื่อกระบอกสูบสัมผัสชิ้นงานทำให้ความดันในระบบสูงขึ้น และ Swash Plate ปรับตัวเอียงน้อยลงเท่ากับการปรับตั้งที่สกรู No.5 ซึ่งการปรับตั้งนี้จะเป็นตัวจำกัดอัตราการไหลในขณะ Low Flow – Hi Pressure และจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมี วาล์วปลดความดันภายนอกปั๊มเพื่อจำกัดความดันสูงสุดของระบบ นั่นหมายความว่า Power Input จะเท่ากับ ( ความดันสูงสุด x อัตราการไหลในขณะนั้น ) / ค่าคงที่
รูปแสดงการต่อวงจร Hi Low Circuit
Variable Displacement Pump In Hi – Low Circuit
ประกอบด้วย Variable Piston Pump ( No.1 ) , Check Valve ( No.2 ) , Relief Valve ( No.3 ) และ Directional Valve ( No.4 ) และตั้งความดันขณะ Hi- Flow ที่ปั๊มไว้ที่ 50 Bar และ ความดันขณะ HI-Pressure ที่ Relief Valve ( No.3 ) ไว้ที่ 150 Bar ซึ่งในขณะที่กระบอกสูบเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ปั๊มจะจ่ายอัตราการไหลสูงสุด และความดันจะต้องไม่สูงกว่า ค่าที่ปรับตั้งไว้ที่ปั๊ม แต่เมื่อกระบอกสูบวิ่งสัมผัสกับชิ้นงานทำให้ความดันสูงขึ้น และเมื่อสูงกว่าค่าที่ปรับตั้งไว้ที่ปั๊ม ปั๊มจะทำการปรับอัตราการไหลโดยแผ่นเอียง ( Swash Plate ) จนกระทั่งแผ่นเอียงชนกับสกรูปรับ Minimum ในขณะนี้จะเป็นจังหวะของ Low Flow – Hi Pressure
Conclusion Of System Operation
1. การเลือกขนาดของปั๊มจำเป็นจะต้องคำนึงถึงขนาดที่ครอบคลุมอัตราการไหลสูงสุดที่ต้องการ
2. การทำงานของระบบจำเป็นจะต้องเริ่มจากจังหวะปกติ คือ Hi – Flow , Low – Pressure
3. เมื่อความดันในระบบถึงค่าที่ตั้งไว้ที่ DR ( สิ้นสุดจังหวะ Hi – Flow ) ปั๊มจะปรับอัตราการไหล และเปลี่ยนเป็นจังหวะ Hi – Pressure , Low – Flow
4. ระบบยังคงทำงานต่อเนื่องที่จังหวะ Hi – Pressure , Low – Flow ดังนั้นระบบจำเป็นจะต้องติดตั้ง Relief Valve ไว้เพื่อจำกัดความดันสูงสุดของระบบไว้เสมอ
Double Pumps In Hi – Low System
ส่วนประกอบของ วงจรนี้ประกอบด้วย Double Pumps ( No.1 ) , Check Valves ( No.2 ) , Unloading Valve ( No.3 ) , Relief Valve และ Block Valve ( No. 5 ) ในขณะที่ต้องการอัตราการไหลสูงสุด ปั๊มทั้ง 2 ตัว จะจ่ายอัตราการไหลร่วมกัน ( 33 + 12 cc / rev ) แต่ความดันจะต้องต่ำกว่า Unloading Valve ( No.3 ) แต่เมื่อกระบอกสูบสัมผัสกับชิ้นงาน ความดันสูงขึ้น และมีค่ามากกว่า Unloading Valve ( No.3 ) ปั๊ม Hi Flow จะไหลลงถังพักที่ความดันต่ำ แต่ปั๊ม Low Flow ยังคงจ่ายน้ำมันเข้าสู่ระบบ Check Valve No.2 จะป้องกันไม่ให้อัตราการไหลของปั๊ม Low Flow ไหลลงถังพัก
ข้อดีและข้อเสีย ระหว่าง Variable Displacement Pump กับ Double Fixed Displacement Pump
ข้อดีและข้อเสีย ระหว่าง Variable Displacement Pump กับ Double Fixed Displacement Pump
A10V50 Pump
1. ใช้ปั๊มเพียงตัวเดียวในการทำงาน Hi-Low System
2. การทำงานในจังหวะ Low Pressure สามารถปรับตั้งความดันได้ที่ชุดควบคุม DR ของปั๊ม
3. มีความยืดหยุ่นในการปรับตั้งอัตราการไหล ทั้งในจังหวะ Hi-Flow และ Low-Flow
4. Max. Pressure จะถูกปรับตั้งที่ Relief Valve เพื่อจำกัดความดันสูงสุดของระบบ
Hi - Low Double Pump
1. อัตราการไหลสูงสุดของระบบถูกจ่ายโดย Double Pumps
2. การปรับตั้ง Low Pressure สามารถปรับได้ที่ Unloading Valve
3. ในจังหวะ Low-Flow อัตราการไหลจะถูกจ่ายจากปั๊มเล็กเพียงตัวเดียว
4. Max. Pressure จะถูกปรับตั้งที่ Relief Valve เพื่อจำกัดความดันสูงสุดของระบบ
Advantage
1. สามารถติดตั้งในพื้นที่ที่มีจำกัด เนื่องจากใช้ปั๊มเพียงตัวเดียว
2. ท่อและข้อต่อใช้น้อยกว่า ทำให้ลดปัญหาการรั่วซึมของท่อและข้อต่อ
3. เนื่องจากเป็น Axial Piston Pump จึงทำให้ประสิทธิภาพในการทำงานได้ดีกว่า อายุการใช้งาน และสามารถทนความดันได้สูงกว่า
4. เนื่องจากระบบสามารถทำงานได้ที่ความดันสูง ทำให้สามารถลดขนาดของกระบอกสูบ ขนาดปั๊ม ขนาดวาล์ว และถังพักได้
5. ง่ายและสะดวกในการติดตั้ง
6. การลงทุนโดยรวมต่ำกว่า
7. Min. Flow สามารถที่จะปรับตั้งได้ที่ตัวปั๊ม และปรับได้ตามความต้องการ
8. Max. Flow สามารถที่จะปรับตั้งได้ที่ตัวปั๊ม และปรับได้ตามความต้องการ
Disadvantage
1. การติดตั้ง Double Pump, Unloading Valve, Check Valve และ Block Valve จำเป็นต้องใช้พื้นที่ในการติดตั้งมากกว่า
2. ท่อและข้อต่อใช้มากกว่า ทำให้ปัญหาการรั่วซึมของท่อและข้อต่อมีมากกว่า
3. ปั๊มที่ใช้เป็นเกียร์ปั๊ม หรือ เวนปั๊ม ทำให้ประสิทธิภาพในการทำงาน อายุการใช้งาน และความดันในระบบต่ำกว่า
4. เนื่องจากระบบสามารถทำงานได้ที่ความดันไม่สูง ทำให้ไม่สามารถลดขนาดของกระบอกสูบ ขนาดปั๊ม ขนาดวาล์ว และถังพักได้
5. การติดตั้งยากกว่า หากใช้ Single Pump 2 ตัว จำเป็นจะต้องใช้การต่อเพลามอเตอร์ไฟฟ้า หรือแยกเป็นมอเตอร์ 2 ตัว และ Drive Coupling จะต้องใช้ 2 ตัว
6. การลงทุนโดยรวมสูงกว่า
7. Min. Flow ไม่สามารถที่จะปรับตั้งได้ที่ตัวปั๊ม ทำให้ไม่สะดวกในการใช้งาน หรือหากติดตั้งร่วมกับ Flow Control แล้ว จะทำให้เกิดความร้อนในระบบ
8. Max. Flow ไม่สามารถที่จะปรับตั้งได้ที่ตัวปั๊ม ทำให้ไม่สะดวกในการใช้งาน หรือหากติดตั้งร่วมกับ Flow Control แล้ว จะทำให้เกิดความร้อนในระบบ
