2.1 Venttiilirakenteet
Venttiilien rungot ovat tavallisesti harmaavalurautaa tai pallografiittivalua. Pallografiitilla saavutetaan hieman parempi paineen kesto. Karan ja venttiilipesän välykset ovat pienempiä kuin teollisuusventtiileissä. Tällä pyritään pitämään venttiilin vuoto alhaisena.
Karan vaihdon yhteydessä on syytä varmistaa käytetäänkö ko. venttiiliin yhteydessä erikokoisia, esim. värimerkinnällä varustettuja karoja.
Venttiilien perusrunkoon voi olla saatavilla erilaisia ohjausvaihtoehtoja (käsivipu-, hydraulinen-, sähköhydraulinen ohjaus). Rakenteellisesti venttiilit voidaan jakaa yksilohko-, monilohko- ja hajautettuihin venttiileihin
2.1.1 Yksilohkoventtiilit
Yksilohkoventtiileillä (kuva1) on yksi yhteinen valettu runko, johon on sijoitettu kaikki toiminnat. Karojen lukumäärä on alhaisempi kuin monilohkoventtiileissä (harvoin yli 6 karaa). Sen etuja ovat:
- muotojäykkä rakenne (ei kiinni juuttumista)
- kompakti rakenne ja pieni koko
- yksinkertainen Vastaavasti haittapuolia ovat:
- vaikeampi ja kalliimpi valmistaa (suuret susikustannukset)
- toimintojen yhdistely vaikeampaa
- suuri uusintakustannus vauriotilanteissa
- muutosten teko hankalampaa
Kuva 1 Yksilohkoventtiili
2.1.2 Monilohkoventtiilit
Venttiili koostuu eri toimintalohkoista (etupääty, karalohkot, ja takapääty), jotka kootaan yhteen sidepulteilla (kuva 2). Karojen lukumäärä voi olla 1...11 kpl. Näiden venttiilien etuja ovat:
- valmistaminen ja kokoonpano edullisempaa
- erilaisten toimintojen yhdistely helpompaa
- muutosten teko helpompaa
- alhaisemmat uusintakustannukset vauriotilanteissa (vain vauriokohta uusitaan) Haittapuotia ovat:
- huonompi muotojäykkyys
- enemmän toimintahäiriöitä heikommasta muotojäykkyydestä johtuen
- enemmän vuotokohtia
- alhaisemmat työpaineet
Kuva2 Monilohkoventtiili
2.1.3 Hajautetut venttiilit
Hajautettujen venttiilien periaatteena on, että jokaiselle toimilaitteelle on oma venttiilinsä, joka sijoitetaan mahdollisimman lähelle itse toimilaitetta.
Ratkaisun etuna on putkitusten väheneminen. Koska venttiilin ja toimilaitteen välinen etäisyys jää lyhyeksi, vähenevät painehäviöt. Samalla nestetilavuus, joka toimii tavallaan jousena venttiilin ja toimilaitteen välissä vähenee. Tätä "jousta" jäykistää myös letkujen lyhentyminen. Seurauksena toimilaitteiden värähtelyalttius alenee. Ratkaisumallin kalleuden takia sitä on käytetty vain, kun siirtomatka muodostuisi todella pitkäksi (esim. korkealle nostavat henkilönosturit). Kenttäväylien yleistymisen johdosta näiden ratkaisujen ohjaaminen tulee aikaisempaa helpommaksi ja käyttö saattaa lisääntyä.
2.2 Venttiilien osat ja hydraulinen kytkentä
Tyypillinen monilohkoventtiilin rakenne näkyy kuvassa 1. Tavanomaisia osia ovat etupääty, karalohkot (tässä 5 kpl) sekä takapääty. Joissakin tapauksissa venttiiliin voidaan liittää ns. välisyöttölohko (suuri tilavuusvirran tarve).
Kuvassa 3 on erään venttiilin kytkentäkaavio. Fyysisestä rakenteesta riippumatta lohkoventtiilit piirretään lähes samoin. Monilohkoventtiileissä eri lohkot rajataan pistekatkoviivoin. Kuvan 3 kytkentäkaavio edustaa siis monilohkoventtiiliä, koska siinä näkyvät erilliset etupääty, karalohkot ja takapääty. Sama sisäinen kytkentäperiaate soveltuu myös yksilohkoventtiilille, lohkojen välistä voidaan jättää pistekatkoviivat pois.
Venttiilin etupääty sisältää tavallisesti paine- ja tankkiliitännät sekä pääpaineenrajoitusventtiilin (1). Pääpaineenrajoitusventtiili voi olla kiinteällä- tai säädettävällä paineasetuksella. Sen tilalla voi olla myös tulppa. Venttiilin valmistajat voivat sijoittaa etupäätyihin myös muita toimintoja.
Karalohko sisältää suuntavenllii1itoiminnon (2) lisäksi syöttövastaventtiilin (6), jonka tilalla voi olla
myös painekompensaattori (7) sekä lähtöporttikohtaisen paineenrajoituksen (3). Paineenrajoituksen tilalla voi olla myös ns. imuventtiili (4), tulppa (5) tai vapaa yhteys tankkiin.
Karan (2) hydraulinen toiminta ja tilavuusvirran läpäisy valitaan tapauskohtaisesti. Myös paineenrajoitusvarustelu riippuu sovellutuksen tarpeista. Kuvan 2 venttiili on kuormantunteva (LS). Vaihtovastaventtiilien 10 läpi yhdistetään karoilta tulevat kuormanpaineet niin, että suurin paine pääsee venttiilin LS-porttiin.
Kuva 3 Venttiilin hydraulikaavio
Karojen ohjausmahdollisuuksia voi olla useita. Tässä käytettiin sähköhydraulista portaattomasti säädettävää (proportionaalista) esiohjausta. Muita vaihtoehtoja ovat: mekaaninen käsivipu tai kauko-ohjaus, pneumaattinen sekä hydraulinen ohjaus. Karan ohjaus voi olla myös on/off tyyppinen.
Takapääty sisältää normaalisti yhden tai useamman tankkiliitännän ja joskus myös paineliitännän. Moniin venttiileihin kuuluu myös ns. sarjaliitin, jonka avulla voidaan mm. ympäripumppausjärjestelmissä kytkeä useampia venttiileitä sarjaan. Kuvan 2 venttiilin takapäädyssä on karojen sähköhydraulisen esiohjauksen (8) paineenalennusventtiili (9). Esiohjauksen syöttöpaine tulee tätä kautta, paine alennetaan tyypillisesti tasolle 20...50 bar. Takapäädyssä voi olla myös esiohjauksen suodatus, jolla varmistetaan esiohjauksen toimivuutta.