Hydraulic control valves (၄)

Check valve - hydraulic system အတြင္းမွာ ဆန္႔ကၽင္ဖက္ opposite direction ၿဖင္႔စီးဝင္လာမယ္႔ fluid ရဲ႕ free flow ကိုတားဆီးရန္အတြက္၊ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ check valves ေတြြကို poppet-type check valve နဲ႔ pilot-operated check valve ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားသတ္မွတ္ႀကပါတယ္။ 'pilot-operated check valves' ေတြ အတြင္းသို႔၊ external source တခုခုမွ fluid ကို reverse flow အေနနဲ႔ေပးသြင္းၿပီး၊ မူလစီးဆင္းေနတဲ႔ valve ရဲ႕ inlet ရိွ၊ free-flow ကို၊ လိုအပ္သလို ဆက္လက္ စီးဆင္းေစနိဳင္သလို၊ လိုအပ္သလိုရပ္တန္႔ေစနိဳင္ပါတယ္။ ( Originally Posted by ကိုထြန္း )

Fig. Pilot operated check valves

directional valves ေတြအေႀကာင္း ၿပည္႔ၿပည္႔စံုစံုေၿပာဖို႔ pilot-operated တြဲဖက္အသံုးၿပဳရမယ္႔႔ check valves ေတြအေႀကာင္းမွ၊ အစတည္ခဲ႔တယ္လို႔ 'ဒူဒူ' နည္းလည္မိပါတယ္။ ဦးႀကီးကိုယ္စား "ဒူဒူ" တေယာက္၊ ဆက္ကာ 'ပြား' ပါရေစ။ pilot-operated check valves ေတြကို၊ pilot-to-open check valve နဲ႔ pilot-to-close check valve ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားႀကပါသတဲ႔။ pilot operated ရယ္လို႔ သံုးနံွဳးရၿခင္းကေတာ႔ valve ရဲ႕ အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ open and close ကိစၥေတြကို၊ external pilot supply ဆိုတဲ႔ valve ရဲ႕ outlet မွ fluid reverse flow တခုကို၊ valve သို႔ေပးသြင္းကာ၊ ေဆာင္ရြက္ေစလို႔ပဲ ၿဖစ္ပါတယ္။

Pilot-to-open check valve - valve ရဲ႕ inlet မွ free-flow port မွတဆင္႔ ဝင္ေရာက္လာမယ္႔ fluid ရဲ႕ pressure ဟာ၊ spring force setting pressure ကိုမေကၽာ္လြန္ေသးတဲ႔အထိ၊ normally closed အေနအထားၿဖင္႔၊ valve 'ပိတ္' ေနၿပီး၊ spring force setting ထက္ေကၽာ္လြန္သြားစဥ္မွာေတာ႔ open အေနအထားၿဖင္႔ 'ပြင္႔' သြားပါေတာ႔တယ္။ check valves ေတြဟာ pilot piston နဲ႔ steam ကိုသံုးကာ၊ အဖြင္႔အပိတ္ကိုေဆာင္ရြက္ေပးတဲ႔ valve ေတြၿဖစ္သလို၊ valve ရဲ႕ အဝင္နဲ႔အထြက္ inlet and outlet မွ fluid flow pressure ကို equalized အေနနဲ႔ ညီမၽွေနေစရန္၊ ေဆာင္ရြက္ေပးတဲ႔ valves ေတြလည္း ၿဖစ္ပါတယ္။ pilot-to-open check valves ေတြကို၊ တည္ေဆာက္ပံု အရ plain pilot to open, pilot to open with decompression နဲ႔ pilot to open with external drain type ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားေတြ႔နိဳင္ပါတယ္။

 

Fig. Three types of pilot-to-open check valves with symbols
(Plain pilot to open, Pilot to open with decompression and Pilot to open with external drain type) 

plain pilot to open check valves ေတြရဲ႕ pilot piston area ဟာ၊ poppet seat area ထက္ (၃) ဆမွ (၄) ဆခန္႔အထိ၊ ႀကီးမားကၽယ္ၿပန္႔ပါတယ္။ valve ရဲ႕ pilot piston ထိပ္သို႔၊ external pilot supply ဆိုတဲ႔ fluid မွ reverse flow တနည္းအားၿဖင္႔ valve ရဲ႕ outlet မွ fluid flow သို႔မဟုတ္ controlled flow ဝင္ေရာက္လာတဲ႔အခါ၊ check valve ရဲ႕ poppet မွာ seat အေနနဲ႔ 'ထိုင္' ေနတဲ႔ pilot piston နဲ႔ steam ဟာ အေပါါသို႔ထပ္မံ 'ႀကြ' တက္သြားပါတယ္။ pilot piston area ႀကီးမားတဲ႔အတြက္၊ pressurized reverse flow သက္ေရာက္ရာမွ force ပိုမိုရရိွလာပါတယ္။ ပိုမိုရရိွလာတဲ႔ force ေႀကာင္႔ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔ pressure ဟာ၊ poppet ကိုတြန္းထားမယ္႔ valve ရဲ႕ inlet ရိွ၊ free-flow port မွတဆင္႔ သက္ေရာက္ေနတဲ႔ back-pressure ထက္ေကၽာ္လြန္သြားသၿဖင္႔၊ poppet ေရြွ႕လၽွားၿပီး valve ဟာ ပိုမို၊ ပြင္႔သြားပါတယ္။ အခၽိဳ႕ plain pilot to open check valves ေတြမွာ၊ အလြန္ေသးငယ္တဲ႔ very low pilot pressure ပမာဏသာ အသံုးၿပဳၿပီး၊ valve ကိုထပ္မံပြင္႔ေစရန္၊ ရည္ရြယ္ထားတဲ႔အတြက္ pilot piston area နဲ႔ poppet seat area တို႔ရဲ႕ အခၽိဳး ratio ကို '100: 1' ခန္႔ထားရိွကာ၊ တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

pilot to open with decompression type check valves ေတြမွာ၊ ေသးငယ္တဲ႔ inner decompression poppet ကို၊ အသံုးၿပဳထားပါတယ္။ inner decompression poppet မွာ valve ရဲ႕ outlet မွရရိွလာတဲ႔၊ low pilot pressure မွတဆင္႔ ေသးငယ္တဲ႔ small flow passage တခုၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။ small flow passage ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ ေသးငယ္တဲ႔ pressure ကို အသံုးၿပဳၿပီး၊ poppet ကိုတြန္းထားမယ္႔ valve ရဲ႕ inlet ရိွ၊ free-flow port မွတဆင္႔ သက္ေရာက္ေနတဲ႔ back-pressure ကို အရင္ဆံုးေလၽွာ႔ခၽ ယူပါတယ္။ poppet အနည္းငယ္ ေရြွ႕လၽွားမွဳေႀကာင္႔ back-pressure ကၽဆင္းသြားတဲ႔အခါ၊ valve ရဲ႕ outlet မွ fluid flow တနည္းအားၿဖင္႔ controlled flow သက္ေရာက္ေနတဲ႔ pilot piston လည္း၊ အလြယ္တကူ ေရြွ႕လၽွားသြားၿပီး၊ poppet ကို ထပ္မံတြန္းလိုက္ရာမွ valve ဟာ fully open အေနအထားၿဖင္႔ ပိုမို၊ ပြင္႔သြားပါတယ္။ load-induced သို႔မဟုတ္ continuous forces ေတြရိွေနမယ္႔ hydraulic fluid circuits ေတြမွာေတာ႔ valve ရဲ႕ outlet မွ free-flow port မွာ high back-pressure အဆက္မၿပတ္ေၿပာင္းလဲကာ၊ သက္ေရာက္ေနတဲ႔အတြက္၊ pilot to open with decompression type check valve ေတြကို၊ တတ္ဆင္ အသံုးမၿပဳႀကတာ ေတြ႔ရပါတယ္။

pilot-operated with external drain type check valve ေတြဟာ အၿခား check valves ေတြနဲ႔မတူပဲ၊ fluid ရဲ႕ flow ကို လားရာ (၂) ဖက္ by-direction ၿဖင္႔၊ စီးဆင္းေစနိဳင္သလို၊ valve ရဲ႕ inlet မွ free-flow port မွတဆင္႔ pilot piston ရဲ႕ stem side သို႔ သက္ေရာက္ေနတဲ႔ back-pressure ကို isolate အေနနဲ႔ တားဆီးေပးထားနိဳင္ပါတယ္။ pilot piston ရဲ႕ stem side သို႔ သက္ေရာက္ေနတဲ႔ valve ရဲ႕ inlet မွ back-pressure ဟာ၊ poppet ကိုေရြွ႕လၽွားေစမယ္႔ pilot pressure အား၊ resist အေနနဲ႔ ဆန္႔ကၽင္ တားဆီးထားတဲ႔ pressure လည္းၿဖစ္ပါတယ္။ အခၽိဳ႕ hydraulic fluid circuits ေတြမွာေတာ႔ back pressure ဟာ၊ valve ရဲ႕ အထြက္ downstream ရိွ controlled flow ဒါမွမဟုတ္ counterbalance valve မွတဆင္႔ သက္ေရာက္ေနတတ္ပါတယ္။ pilot-operated with external drain type check valve ေတြကို၊ pilot-operated 2-way function အေနနဲ႔အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ pilot piston return အတြက္၊ external-drain port ကို ထည္႔သြင္းအသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

Fig. Spool in middle position

valve ရဲ႕ outlet port (၂) ခုစလံုးပိတ္ေနတဲ႔အတြက္၊ fluid ဟာ hydraulic actuator တနည္းအားၿဖင္႔ hydraulic cylinder အတြင္းသို႔ စီးဆင္းဝင္နိဳင္ၿခင္း မရိွတဲ႔ အေၿခအေနကို၊ directional valve ရဲ႕ 'hold' position အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ pressurized fluid flow ဟာ directional valve မွတဆင္႔ hydraulic cylinder ကိုေရြွ႕လၽွားေစမယ္႔ expanding side ဖက္သို႔၊ စီးဝင္မွသာ cylinder movement ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။

Fig. Spool moved to right position

spool ဟာ ညာဖက္သို႔ေရြွ႕လၽွားတဲ႔အတြက္ pressurized fluid flow ဟာ directional valve မွတဆင္႔ hydraulic cylinder နဲ႔ ဆက္သြယ္ထားတဲ႔ right-side port မွတဆင္႔ expanding side ဖက္သို႔၊ စီးဝင္သြားၿပီး၊ cylinder အတြင္းမွ piston ကိုေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ hydraulic cylinder ရဲ႕ contracting side နဲ႔ဆက္သြယ္ထားတဲ႔t left-side port ကေတာ႔ ပိတ္ၿမဲ ပိတ္ေနပါတယ္။ left-side port ပိတ္ေနတဲ႔ အတြက္၊ cylinder ရဲ႕ contracting side မွ fluid ဟာ၊ hydraulic tank အတြင္းသို႔ return အေနနဲ႔ ၿပန္လည္ စီးဆင္း ဝင္ေရာက္သြားပါတယ္။ (Originally Posted by ကိုထြန္း)

လက္္ေတြ႔မွာေတာ႔ spool-type directional control valves ေတြဟာ၊ hydraulic cylinder ကို mid-stroke position မွေရြွ႕လၽွားမသြားေစဖို႔၊ အခၽိန္အႀကာႀကီး မထိန္းသိမ္းထားနိဳင္တာေတြ႔ရပါတယ္။ spool valves ေတြမွာ by-pass line ေတြ ထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ထားတဲ႔အတြက္၊ hydraulic cylinder ကို အေနအထားတခုခုမွာ stop position ၿဖင္႔ ရပ္တန္႔ထားစဥ္၊ ၿပင္ပမွသက္ေရာက္လာမယ္႔ outside force တခုခုေႀကာင္႔၊ hydraulic cylinder ဟာ နဂိုမူလ position မွ တၿဖည္းၿဖည္း၊ ေရြွ႕သြားတတ္ပါတယ္။

Fig. Typical circuit incorporating pilot-operated with external drain type check valve

အထက္မွာ pilot-operated with external drain type check valve နဲ႔ 3/2 way spool type directional control valve တို႔ကို၊ တြဲဖက္အသံုးၿပဳၿခင္းအား၊ ဥပမာအၿဖစ္ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ hydraulic cylinder ကို position တခုခုမွာ ရပ္လိုက္စဥ္၊ နဂိုမူလ position မွ တၿဖည္းၿဖည္း၊ ေရြွ႕မသြားေစရန္၊ operated check valves ေတြကို hydraulic cylinder ရဲ႕ expanding side နဲ႔ contracting side တို႔မွတဆင္႔ directional valve ရဲ႕အထြက္ port 'A' နဲ႔ port 'B' တို႔ၿဖင္္႔ ဆက္သြယ္ထားၿပီးမွ၊ fluid ကို hydraulic tank သို႔ return အေနနဲ႔ ၿပန္လည္ စီးဆင္း ဝင္ေရာက္သြားေစရန္၊ စီစဥ္ထားတာ ေတြ႔နိဳင္ပါတယ္။ cylinder မွ piston seal ယိုစိမ္႔မွဳမေပါါေပါက္သ၍၊၊ hydraulic cylinder ဟာ၊ ၿပင္ပမွ outside force အားတခုခု သက္ေရာက္ေပမယ္႔ ရပ္တန္႔ခဲ႔တဲ႔ နဂိုမူလ position မွာသာ ရိွေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။

ဦးႀကီးရဲ႕ သေဘ္ာတစီးေေပါါ အလည္ေရာက္ခဲ႔စဥ္က၊ aft station မွာ ဟိုႀကည္႔ဒီႀကည္႔ 'ဒူဒူ' ႀကည္႔ေနစဥ္၊ ေၿခေထာက္ေအာက္မွ တဒုန္းဒုန္းနဲ႔ တစံုတရာ ဘယ္ညာ ရိုက္ခါတ္ေနတာကို၊ ခံစားသိနဲ႔ 'သိ' ခဲ႔ဖူးပါတယ္။ ဘာသံႀကီးလည္း ဦးႀကီးေရလိို႔ 'ဒူဒူ' ေမးတဲ႔အခါ၊ ေအာက္ေရစီး lower current ႀကမ္းသမို႔၊ rudder ဘယ္ညာ လွဳဳပ္ေနတာလို႔ေၿပာၿပီး၊ steering gear room သို႔ေခါါသြားပါတယ္။ steering gear room မွ hydraulic cylinder (၂) လံုးဟာ ဟိုဖက္ဒီဖက္ horizontally အေနအထားၿဖင္႔၊ အလိုအေလၽွာက္ေရြွ႔႕ေနသလို၊ rudder stock ကို ဘယ္ညာ၊ လည္ေအာင္ တြန္းေနတာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ ဦးႀကီးမွ steering gear hydraulic pump တလံုးကို၊ ေမာင္းလိုက္စဥ္မွာေတာ႔ hydraulic cylinder (၂) လံုးရဲ႕ ေရြွ႕လၽွား လွဳပ္ရွားမွဳ၊ ရပ္တန္႔သြားပါတယ္။

hydraulic cylinder (၂) လံုးကို တကယ္တမ္းေရြွ႕လၽွားေစမယ္႔ directional valves ေတြမွာ၊ pilot-operated with external drain type check valves ေတြကို တြဲဖက္တတ္ဆင္ ထားတာ ေတြ႔ရၿပီး၊ valve ရဲ႕ အဝင္နဲ႔အထြက္ inlet and outlet မွ fluid flow pressure ကို equalized အေနနဲ႔ ညီမၽွေနေစရန္၊ ေဆာင္ရြက္ေပးထားတဲ႔ အတြက္၊ hydraulic pump ေမာင္းကာ၊ pilot-operated with external drain type check valves ေတြမွတဆင္႔ hydraulic cylinder ကို position တခုခုမွာ ရပ္ထားစဥ္၊ နဂိုမူလ position မွ တၿဖည္းၿဖည္း၊ ေရြွ႕မသြားေစရန္၊ ထိမ္းလိုက္တာလို႔ 'ဒူဒူ' နားလည္မိပါေတာ႔တယ္။ 

Reference and image credit to : http://hydraulicspneumatics.com/, http://www.comatrol.com/,

Remark : All publications and images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.