6.2.2 Гидроклапаны

Гидроклапан – это гидроаппарат, в котором проходное сечение (положение запорно-регулирующего элемента) изменяется под воздействием потока рабочей жидкости.

По характеру воздействия потока рабочей жидкости на запорно-регулирующий элемент клапана различают гидроклапаны давления прямого и непрямого действия.

В гидроклапане давления прямого действия проходное сечение изменяется в результате непосредственного воздействия контролируемого потока рабочей жидкости на запорно-регулирующий элемент клапана.

Гидроклапаны давления непрямого действия представляют собой совокупность, как правило, двух клапанов: основного и вспомогательного, причем величина открытия рабочего проходного сечения основного клапана изменяется в результате воздействия потока рабочей жидкости на запорно-регулирующий элемент вспомогательного клапана.

Гидроклапаны могут быть направляющими и регулирующими.

Направляющие гидроклапаны

Из всего многообразия направляющих гидроклапанов наибольшее распространение получили обратные гидроклапаны и гидрозамки.

Обратным называется направляющий гидроклапан, предназначенный для пропускания жидкости только в одном направлении. Они широко используются в системах подпитки, а также в гидролиниях, где требуется однонаправленное движение потока. Обратные клапаны могут изготавливаться как в отдельном исполнении, так и встроенными в узлы и агрегаты.

Обратный клапан должен обеспечивать минимальное сопротивление движению жидкости в разрешенном направлении и герметичность в обратном направлении.

Рисунок 6.10 – Направляющие гидроклапаны: 1, 2 – гидролинии подвода и отвода жидкости; 3 – гидролиния управления; а – обратный шариковый; б – обратный конусный; в – условное обозначение обратного клапана; г – односторонний гидрозамок; д — его условное обозначение

На рисунке 6.10 а, б показаны обратные клапаны с разными запорно-регулирующими элементами: соответственно шариковым и конусным. При движении жидкости в направлении, указанном стрелками, запорно-регулирующий элемент отжимается от седла и поток с минимальными потерями проходит через клапан. При обратном направлении движения жидкости запорно-регулирующий элемент клапана прижимается жидкостью к седлу и движение жидкости в этом направлении прекращается.

Пружина, прижимающая клапан к седлу, является вспомогательным элементом и служит лишь для удержания запорно-регулирующего элемента вблизи седла для надежного перекрытия потока при изменении его направления. Для уменьшения потерь давления на клапане предварительное поджатие и жесткость пружины выбирают минимальными.

При повышенных требованиях к герметичности клапанов их запорно-регулирующие элементы или седла снабжаются эластичными уплотнениями. Условное обозначение обратного клапана приведено на рисунке 6.10 в.

Разновидностью обратного клапана является управляемый обратный клапан, или гидрозамок, – направляющий гидроклапан, предназначенный для пропускания потока жидкости в одном направлении при отсутствии управляющего воздействия и в обоих направлениях при его наличии.

Схема одностороннего гидрозамка приведена на рисунке 6.10 г. Он содержит элементы обратного клапана (седло и запорно-регулирующий элемент с пружиной), а также поршень с толкателем. Если давление в гидролинии 3 отсутствует, то при движении жидкости из гидролинии 2 в гидролинию 1 запорно-регулирующий элемент отжимается от седла, а поршень с толкателем перемещаются вправо. Если направление потока изменяется, то клапан закрывается, и движение жидкости прекращается. Если в гидролинию 3 подать давление управления, то поршень толкателем отожмет запорно-регулирующий элемент клапана от седла, и жидкость будет проходить через клапан в обоих направлениях. Условное обозначение такого гидрозамка приведено на рисунке 6.10 д.

Гидрозамки могут быть односторонними и двусторонними. В последних жидкость пропускается в каком-либо направлении только при наличии управляющего сигнала.