2. Золотниковые гидрораспределители

Запорно-регулирующим элементом золотниковых гидрораспределителей является цилиндрический золотник 1, который в зависимости от числа каналов (подводов) 3 в корпусе 2 может иметь один, два и более поясков (рис.1, а). На схемах гидрораспределители обозначают в виде подвижного элемента, на котором указываются линии связи, проходы и элементы управления. Рабочую позицию подвижного элемента изображают квадратом (прямоугольником), число позиций соответствует числу квадратов (рис.1, б).

Рис.1. Схема (а) и обозначение (б) гидрораспределителя

Рассмотрим принцип работы распределителя (рис.2). В первой (исходной) позиции все линии А, В , Р и Т, подходящие к распределителю разобщены, т.е. перекрыты (рис.2, а). При смещении золотника влево распределитель переходит во вторую позицию, в которой попарно соединены линии Р и А, В и Т (рис.2, б). При смещении золотника вправо - в третью, где соединяются линии Р и В, А и Т (рис.2, в). Такой распределитель часто называют реверсивным, так как он используется для остановки и изменения направления движения исполнительных органов.

Рис.2. Схема работы золотникового гидрораспределителя

В зависимости от числа подводов (линий, ходов) распределители могут быть двухходовые (двухлинейные); трехходовые (трехлинейные), четырех- и многоходовые. В соответствии с этим в обозначениях гидрораспределителей первая цифра говорит о числе подводов. Например, из обозначения гидрораспределителя "4/2" можно понять, что он имеет 4 подвода, т.е. он четырехходовой (четырехлинейный).

Вторая цифра в обозначении говорит о числе позиций. То же обозначение распределителя "4/2" говорит, что у него две позиции.

Примеры обозначения распределителей приведены на рис.3.

Рис.3. Примеры обозначения типов распределителей

На рис.8 приведены схемы различных исполнений гидрораспределителей.

Двухлинейные гидрораспределители (рис. 8-а), соединенные с двумя внешними гидролиниями (напорной и управления), служат для пропуска или перекрытия потока рабочей жидкости только в одной гидролинии управления. Ими можно изменять расход и скорость потока, т.е. мощность, подводимую к гидродвигателю от насоса, но нельзя изменять направление потока.

Трехлинейные гидрораспределители (рис. 8-б), соединенные с тремя внешними гидролиниями (напорной, сливной и управления), предназначены в основном для управления гидродвигателями одностороннего действия, например, гидроцилиндрами с возвратом штока пружиной или плунжерного гидроцилиндра с противодействующей силой от внешней нагрузки.

Четырехлинейные гидрораспределители (рис. 8-в), соединенные с четырьмя внешними гидролиниями (напорной, сливной, с двумя линиями управления) используют для управления потоком жидкости в двух полостях, например, в двух полостях гидроцилиндра двустороннего действия.

У двухпозиционных гидрораспределителей только две фиксированные позиции, у трехпозиционных (рис. 8-г) - три (например, две рабочие и одна нейтральная), у четырехпозиционных (рис. 8-д) - четыре (например, две рабочие, одна нейтральная и одна плавающая). При плавающей позиции обе полости гидродвигателя соединены между с обой и со сливной линией.

Рис.8. Схемы исполнений и соединения каналов в промежуточных (переходных) положениях:.а - двухпозиционного двухлинейного гидрораспределителя, б - двухпозиционного трехлинейного гидрораспределителя, в - двухпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя, г - трехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя, д - четырехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя.

Для управления исполнительными механизмами машины гидрораспределители могут иметь различные схемы соединения каналов: параллельную, последовательную, индивидуальную.

Секционные гидрораспределители, благодаря своей универсальности, наиболее часто применяются в гидроприводах самоходных машин. Секционные гидрораспределители предназначены для управления исполнительными механизмами машин, эксплуатируемых при широком диапазоне изменения температуры рабочих жидкостей (от -40 до +75° С).

При секционном исполнении золотники расположены в отдельных рабочих секциях, которые соединяют в единый блок с напорной и сливной секциями с помощью стяжных винтов или шпилек. Между секциями устанавливаются резиновые уплотнительные кольца. Предохранительные и обратные клапаны обычно расположены а напорной секции.

Сливные секции таких гидрораспределителей имеют два исполнения:

- для объединения потока от рабочих секций на слив в гидробак - и для последовательного соединения двух или более гидрораспределителей в гидросистеме машин.

Для последнего случая в сливной секции предусмотрен обратный клапан, который прекращает поступление (суммирование) потока от второго последовательно соединенного гидрораспределителя, и создает дополнительное сопротивление потоку в сливной гидролинии, необходимое для подпитки напорной гидролинии в случае возникновения в ней разрыва сплошности потока и кавитации.

В новых универсальных конструкциях сливных секций предусмотрена пробка с конической резьбой, разъединяющая сливную линию распределителя от линии его выходного потока, направляемого ко второму гидрораспределителю.

В рабочих секциях гидрораспределителей часто устанавливают вторичные клапаны:

- предохранительные (антишоковые), - обратные (антикавитационные), - комбинированные и т.п.

Секционные гидрораспределители обеспечивают различные схемы подвода и отвода рабочей жидкости к гидродвигателям:

- параллельную, - последовательную или - комбинированную из первой и второй схем.

Наиболее простой является схема параллельного включения гидродвигателей.

Для регулирования скоростей рабочих органов и получения удовлетворительных динамических характеристик гидропривода обычно выбирают гидрораспределитель, обеспечивающий при нейтральной позиции всех золотников соединение насоса непосредственно с баком гидросистемы, а при переключении какого-либо золотника в одну из рабочих позиций - одновременное перекрытие переливного канала и открытие напорного канала, то есть обеспечивается подвод рабочей жидкости к гидродвигателям и, таким образом, привод исполнительных механизмов и подвод рабочей жидкости к гидродвигателю. При плавающей позиции одного из золотников рабочие отводы гидродвигателя соединены между собой и со сливом. Это позволяет рабочему органу свободно перемещаться под действием внешней нагрузки.

Принцип агрегатирования гидрораспределителей из унифицированных деталей обеспечивает большое число комбинаций распределительных блоков с различными сочетаниями рабочих секций. Благодаря этому секционные гидрораспределители могут применяться для большой номенклатуры различных по мощности и гидрокинематическим схемам машин.

Количество рабочих секций в гидрораспределителе может достигать 12 шт. Между рабочими секциями можно вставить промежуточную, выполняющую дополнительные функции, например, объединение двух потоков для совмещения рабочих операций. С увеличением числа секций пропорционально растут гидравлические потери. Рабочие секции могут иметь исполнение с пропорциональными золотниками, которые позволяют плавно регулировать изменение потока, и, следовательно, пропорциональное изменение скорости гидродвигателя.

Моноблочные гидрораспределители выполняются в одном, как правило, чугунном литом корпусе и содержат от одного до шести рабочих золотников.

Моноблочные гидрораспределители выполняют те же функции и содержат те же компоненты (клапаны, типы золотников), что и секционные. На рис. 9 показан типовой моноблочный гидрораспределитель.