Hydraulic control valves (၅)

pilot-operated with external drain type check valve လို႔ေခါါတဲ႔ 'sequence valve' အေႀကာင္းကို၊ ဆက္ပါဦးမယ္။ fluid power circuits လို႔ေခါါတဲ႔ hydraulic circuits ေတြမွာ၊ operation, efficiency နဲ႔ performance ေတြေကာင္းလာေစဖို႔အၿပင္၊ safety အတြက္ပါ ရည္ရြယ္ၿပီး၊ sequence valves ေတြကို၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ sequence vales ေတြဟာ normally closed အေနအထားၿဖင္႔ 'ပိတ္' ေနသလို၊ fluid ဟာ bidirectional flow ၿဖင္႔၊ valve အား ၿဖတ္သန္းစီးဆင္းနိဳင္ၿပီး၊ bypass check valve တလံုးနဲ႔အၿပိဳင္ parallel တြဲဖက္တတ္ဆင္အသံုးၿပဳရတဲ႔၊ valves ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ sequence valves ေတြမွာ hydraulic tank ၿဖင္႔ တိုက္ရိုက္ဆက္သြယ္ထားတဲ႔ external drain line ပါဝင္ပါတယ္။

(၂) ခုထက္ပိုတဲ႔ hydraulic cylinders ေတြကို၊ parallel အေနနဲ႔ ေမာင္းနွင္အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ အစီအစဥ္ တကၽ sequence အေနနဲ႔ လွဳပ္လၽွားေရြွ႕လၽွားေစဖို႔ လိုအပ္ပါတယ္။ directional control valves, limit switches ေတြနဲ႔ limit valves ေတြကို၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳၿပီး၊ first cylinder ဟာ၊ လိုအပ္တဲ႔ positive location ကိုမေရာက္ခင္၊ second cylinder စတင္ ေရြွ႕လၽွားေစဖို႔၊ ေဆာင္ရြက္ခဲ႔ႀကရာမွ၊ sequence valves ေတြကို cylinder actuation အတြက္ အစားးထိုးတတ္ဆင္ၿပီး၊ အသံုးၿပဳလာႀကပါတယ္။ bypass check valve တလံုးနဲ႔အၿပိဳင္ parallel တြဲဖက္ထားတဲ႔ sequence valve ကို၊ directional valve ၿဖင္႔၊ တိုက္ရိုက္ series အေနအထားၿဖင္႔ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳေလ႔ရိွပါတယ္။

Fig. Simplified cutaway of a typical hydraulic sequence valve and schematic symbol

sequence valves ေတြကို preset pressure ၿဖင္႔ setting ခၽိန္ညွိထားပါတယ္။ fluid pressure ဟာ preset pressure မေရာက္ခင္မွာ valve ပြင္႔သြားၿပီး၊ flow အားၿဖတ္သန္း စီးဆင္းေစသသို၊ လိုအပ္ပါက flow direction ကိုပါေၿပာင္းလဲ စီးဆင္းေစနိဳင္ပါတယ္။ အထက္မွာ အသံုးမၽားတဲ႔ direct acting - internally pilot operated sequence valve တလံုးကို၊ နမူနာအၿဖစ္ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ internally pilot operated sequence valves ေတြကို၊ အမၽားဆံုး set pressure အေနနဲ႔ 50 psi ပမာဏထက္မပိုပဲ၊ ခၽိန္ညွိထားေလ့ ရိွပါတယ္။ internally piloted designed အၿဖစ္ တည္ေဆာက္ထားေပမယ္႔၊ လိုအပ္ပါက externally piloted အၿဖစ္ေၿပာင္းလဲ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳနိဳင္ပါတယ္။ direct acting - externally pilot operated sequence valves ေတြမွာ set pressure ကို 100 ~ 150 psi ပမာဏခန္႔မွာ၊  ခၽိန္ညွိ ထားေပမယ္႔ premature cylinder creep ဆိုတဲ႔ hydraulic cylinder တၿဖည္းၿဖည္း ညင္သာစြာ စတင္ေရြွ႕လၽွားေစဖို႔၊ below set pressure မွာ၊ valve ဟာ partially open အေနအထားၿဖင္႔၊ အနည္းငယ္ စတင္ 'ပြင္႔' တာေတြ႔ရပါတယ္။

မူလအေၿခအေနမွာ၊ spring မွ adjustable force ရဲ႕ တြန္းအားၿဖင္႔ balanced spool ဟာ sequence valve inlet သို႔ fluid စီးဆင္း မဝင္ေရာက္ေစရန္၊ block အေနနဲ႔ တားဆီး ထားပါတယ္။ valve inlet မွ fluid ရဲ႕ pressure ဟာ spring force setting ကိုေကၽာ္လြန္သြားတဲ႔အခါ၊ spool အား အေပါါသို႕ တြန္းတင္လိုက္ပါတယ္။ fluid ဟာ routing fluid အေနနဲ႔ စီးဝင္လာေပမယ္႔၊ outlet ဟာ valve အတြင္းမွ fluid pressure ၿမင္႔တက္ မလာမၿခင္း 'ပိတ္' ေနပါတယ္။ inlet မွ fluid pressure ဟာ set pressure ရဲ႕ေအာက္သို႔ လံုးဝကၽဆင္းမွဳ မရိွတဲ႔ အေၿခအေနေရာက္မွာသာ၊ outlet စတင္ 'ပြင္႔' သြားၿပီး၊ fluid flow ဆက္လက္ စီးဆင္းသြားပါေတာ႔တယ္။ outlet pressure ဟာ exceeds set pressure အၿဖစ္ ရရိွလာတဲ႔အခါ၊ valve ဟာ fully open အေနအထားၿဖင္႔ အၿပည္႔အဝ 'ပြင္႔' သြားၿပီး၊ valve ရဲ႕ အဝင္နဲ႔ အထြက္ inlet and outlet မွ fluid flow pressure ကို equalized အေနနဲ႔ ညီမၽွေနေစရန္၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။

Fig. Typical hydraulic circuit using conventional sequence valves for sequential operation of cylinders 

အထက္မွာ work piece ကို clamp and hold အေနနဲ႔ ကိုင္တြယ္ၿပီး၊ second operation အၿဖစ္ လြဲွေၿပာင္းေပးမယ္႔၊ machine တခုရဲ႕ hydraulic circuit ကို၊ နမူနာအၿဖစ္ ေဖာ္ၿပထား ပါတယ္။ sequence valve '2' ကို preset pressure အေနနဲ႔ 500 psi မွာခၽိန္ညိွထားတဲ႔အတြက္၊ cylinder '1' မွာအနည္းဆံုး 550 psi ဖိအားပမာဏရိွမွသာ၊ cylinder '2' ဟာ extend အေနနဲ႔ အၿပင္သို႔ ဆန္႔ထြက္နိဳင္မွာ ၿဖစ္ပါတယ္။ cylinder '2' ဟာ အၿပင္သို႔ extending အေနနဲ႔ ဆန္႔ထြက္ေရြွ႕လၽွားစဥ္၊ circuit အတြင္းမွ pressure ဟာ 500 psi ဖိအား ပမာဏေအာက္သို႔ ကၽဆင္းမသြားရန္ လိုအပ္ပါတယ္။ အကယ္၍ cylinder '2' ဟာ 1000 psi ဖိအားပမာဏလိုအပ္ပါက၊ relief valve setting မွတဆင္႔ increase အေနနဲ႔ ၿမွင္႔တင္ေပးနိဳင္ပါတယ္။

cylinder '2' ဟာ retracted အေနနဲ႔ အတြင္းသို႔ ဝင္ေရာက္ေရြွ႕လၽွားစဥ္၊ cylinder '1' သို႔ retracted signal မဝင္ေရာက္ေစရန္၊ sequence valve '1' ကို preset pressure အေနနဲ႔ 450 psi မွာခၽိန္ညိွကာ၊ block အၿဖစ္ တားဆီးေပးထားပါတယ္။ cylinder '2' ဟာ retracted အေနနဲ႔ အတြင္းသို႔ ဝင္ေရာက္ေရြွ႕လၽွားစဥ္၊ pilot-operated check valve မွ cylinder '1' ရဲ႕ force ကို ထိန္းသိမ္းေပးထား ပါတယ္။ sequence valve '1' နဲ႔ cylinder '1' တို႔ရဲ႕ line မွဝင္ေရာက္လာမယ္႔ signal မွသာ၊ pilot-operated check valve ကို open position ၿဖင္႔ ဖြင္႔နိဳင္တဲ႔အတြက္၊ အေနွာက္အယွက္ေပးမယ္႔ မည္သည္႔ signal မွမရိွတဲ႔ အေၿခအေန ၿဖစ္ေပါါေနၿပီး၊ cylinder '2' ဟာ fully retraced အေနနဲ႔ အဆံုးထိ ဝင္ေရာက္ေရြွ႕လၽွားနိဳင္မွာ ၿဖစ္ပါတယ္။

အကယ္၍ cylinder '1' ဟာ load contacting တနည္းအားၿဖင္႔ stroke end သို႔ေရာက္ရိွစဥ္၊ သို႔မဟုတ္ cylinder '2' ဟာ prematurely အေနနဲ႔ ေခၽာေမြွ႔စြာအလုပ္လုပ္နိဳင္တဲ႔ အေၿခအေနမၽိဳးမွာ build-up pressure ေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔ အတြက္၊ အထက္မွာေဖာ္ၿပထားတဲ႔ circuit ကို၊ safe အေနနဲ႔ စိတ္ခၽ ယံုႀကည္စြာ၊ အသံုးမၿပဳနိဳင္တာ ေတြ႔ရပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ ပထမဆံုးေရြွ႕လၽွားမယ္႔ cylinder '2' ဟာ၊ subsequent ones အေနနဲ႔ ေနာက္ထပ္ လိုက္ပါေရြွ႕လၽွားမယ္႔ cylinder '1' ထက္ higher pressure ပိုမို လိုအပ္တဲ႔အတြက္၊ sequence valves ေတြမွာ အဆက္မၿပတ္ substantial heat ေတြေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔ အၿပင္၊ valve ရဲ႕ အဝင္နဲ႔ အထြက္္မွာလည္း၊ ၿမင္႔မားတဲ႔ high pressure drop ေတြ ၿဖစ္ေပါါနိဳင္ပါတယ္။

Fig. Simplified cutaway of a kick-down sequence valve and schematic symbol   

sequence valves ေတြမွာ ၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ substantial heat ေတြနဲ႔ high pressure drop ကို၊ တားဆီး ကာကြယ္ရန္ conventional sequence valves ေတြအစား၊ kick-down sequence valves ေတြကို၊ hydraulic circuits ေတြမွာ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳလာႀကပါတယ္။ kick-down sequence valves ေတြမွာ spring force နဲ႔ပိတ္ေနမယ္႔ adjustable poppet ပါဝင္ပါတယ္။ pressurized fluid ဟာ valve ရဲ႕ inlet မွတဆင္႔ control orifice ကိုၿဖတ္ၿပီး၊ main poppet သို႔ ဝင္ေရာက္စီးဆင္းပါတယ္။ main poppet up ကို pressurized fluid မွ တြန္းေပမယ္႔၊ opposite side မွ light spring ရဲ႕force နဲ႔ equal pressure အၿဖစ္၊ ညီမၽွေနစဥ္ valve ဟာ 'ပိတ္' ေနပါတယ္။

fluid ဟာ adjustable poppet ကို 'ပြင္႔'သြားေစမယ္႔ ဖိအားပမာဏ pressure built-up အေၿခအေန အထိ ေရာက္ရိွလာတဲ႔အခါ၊ valve ရဲ႕ inlet မွတဆင္႔ control orifice ကိုၿဖတ္ၿပီး စီးဆင္းခဲ႔တဲ႔ နံွဳးထက္၊ ပိုၿမန္မယ္႔ flow rate တခုၿဖင္႔၊ ၿဖတ္သန္းစီးဆင္းပါတယ္။ flow rate ေႀကာင္႔ pressure imbalance ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ main poppet လည္း၊ အေပါါသို႔ 'ႀကြ' တက္လာပါတယ္။ main poppet ဟာ အေပါါသို႔ route trapped အေနနဲ႔ လံုလံုေလာက္ေလာက္ 'ႀကြ' တက္သြားစဥ္မွာေတာ႔၊ bypass orifice ကိုၿဖတ္ၿပီး၊ fluid စီးဆင္းပါတယ္။ bypass orifice ရဲ႕အရြယ္အစားဟာ၊ control orifice ရဲဲ႕ အရြယ္အစားထက္၊ ပိုမို ႀကီးမားတဲဲ႔အတြက္၊ main poppet ရဲ႕အထက္မွာ pressure ကၽဆင္းသြားပါတယ္။ spring force နဲ႔ outlet port မွ back-pressure တို႔႔မွသာ main poppet ကို ပိတ္ေစနိဳင္ပါတယ္။ pressure ဟာ valve ရဲ႕ အဝင္နဲ႔႔ အထြက္မွ၊ pressure ဟာ equalized အေနနဲ႔ ညီမၽွသြားစဥ္မွာေတာ႔၊ fluid ရဲ႕ flow လည္းရပ္တန္႔သြားၿပီး၊ spring force ၿဖင္႔ main poppet ကို ပိတ္လိုက္ပါတယ္။

Fig. Typical hydraulic circuit using conventional sequence valves for sequential operation of cylinders

ေဖာ္ၿပထားတဲ႔ circuit ဟာ၊ အထက္မွာေဖာ္ၿပခဲ႔တဲ႔ work piece ကို lamp and hold အေနနဲ႔ ကိုင္တြယ္ၿပီး၊ second operation အၿဖစ္၊ လြဲွေၿပာင္းေပးမယ္႔၊ machine တခုရဲ႕ hydraulic circuit နဲ႔ အတူတူၿဖစ္ၿပီး၊ conventional sequence valves ေတြအစား၊ kick-down sequence valves ေတြကို၊ အသံုးၿပဳထားတဲ႔ circuit လည္းၿဖစ္ပါတယ္။ cylinder '1' မွာ ဖိအားပမာဏ 750 psi မရရိွ မၿခင္း၊ cylinder '2' လည္း ရပ္တန္႔ေနမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။ preset setting သို႔ေရာက္ရိွၿပီး၊ kick-down sequence valve ပြင္႔သြားတာနဲ႔ fluid ရဲ႕ ဖိအားပမာဏ pressure ဟာ၊ မူလထက္ 50 psi ခန္႔ ဖိအားပမာဏ ထပ္တိုးသြားသလို၊ overcome resistance အေနနဲ႔ system အား၊ ထိန္းညိွေပးထားနိဳင္တာ ေတြ႔ရပါတယ္။

Reference and image credit to : http://hydraulicspneumatics.com/, Are You Taking Advantage of Sequence Valves ? By Bud Trinkel - Fluid Power Consultant, Oct. 8, 2008.

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.