гидропривод_мет_машин

они обеспечивают свободный пропуск потока жидкости в обратном направлении, если в комплект путевого дросселя входит также встро­

дросселируется.

В случае, когда требуется обеспечить постоянную скорость гидродвигателя независимо от нагрузки, одного дросселя недостаточно.

61

5.3.2.Клапаны регулирования потока жидкости

Вгидросистемах широко применяются клапаны регулирования потока жидкости. Расход в клапане не зависит от перепада давления на входе и выходе клапана. В этом случае применяются клапаны регули­ рования потока, которые состоят из двух элементов: собственно дроссе­ ля с постоянной настройкой и регулятора давления, автоматически поддерживающего постоянный перепад давления перед дросселем.

Рис. 5.17. Принципиальная схема двухходового клапана регулирования потока

На рис. 5.17 представлена полная принципиальная схема двуххо­ дового клапана регулирования потока.

Для того чтобы обеспечить постоянный расход жидкости в поточ­ ном клапане и соответственно скорость подвижных частей двигателя, к которому подводится данный поток, проанализируем работу клапана ре­ гулирования потока.

Расход через дроссель определяется формулой Торичелли

где — перепад давления в отверстии дросселя. Коэффициент расхода

, плошадь f и плотность считаем постоянными. В этом случае для обеспечения постоянства расхода необходимо обеспечить постоянный

62

перепад давления на дросселе. Рассмотрим статику системы, принимая, что трение между золотником и корпусом клапана незначительное. Непо­ средственно перед клапаном образуется максимальное давление . На выходе из дросселя - давление , определяемое сопротивлением на дви­ гателе. При изменении сопротивления потребителя меняется и давление

, а также величина перепада давления и . Для того, чтобы исклю­ чить колебания давления, необходимо, чтобы перепад давления на дрос­ селе был постоянным. Это достигается с помощью использования золотника. На торец площадью A3 действует пружина с силой F, а также сила в результате приложения давления рз. На торец площадью А2 дейст­ вует сила в результате приложения давления р2 . Записав уравнение стати­ ки в виде:

Принимая во внимание, что ход пружины невелик, можно считать F постоянной. Если давление р3 увеличивается или уменьшается, то зо­ лотник перемещается до тех пор, пока перепад давлений не вос­ становится. Скапливающийся перед дросселем излишек жидкости слива­ ется через предохранительный клапан.

В схеме (рис. 5.18, а) регулятор потока включен на выходе из ци­ линдра. Масло, подаваемое насосом 1 под давлением, определяемым на­ стройкой предохранительного клапана 2, поступает через распределитель 3 в поршневую камеру цилиндра 4, а из его штоковой камеры через рас­ пределитель и регулятор потока 5 сливается в бак. Регулятор потока обеспечивает постоянство скорости движения цилиндра независимо от нагрузки Р. Если в процессе работы оборудования необходимо дистанци­ онно изменять скорость движения цилиндра, последовательно с регуля­ тором потока могут подключаться дополнительные дроссели 7 и 9 (рис. 5.18, б), шунтируемые распределителями 6 и 4. При отключенных элек­ тромагнитах распределителей скорость движения минимальна, так как масло последовательно проходит через три дросселя, а регулятор потока обеспечивает постоянство перепада давления на всей дроссельной цепоч­ ке (отверстие для дистанционного управления соединено с баком). При включении электромагнита распределителя 8 масло сливается в бак, ми­ нуя дроссель 9, благодаря чему скорость движения цилиндра увеличи­ вается. При одновременном включении электромагнитов распределите­ лей 6 и 5 скорость движения максимальна. Недостатком этого схемного решения является сложность настройки в связи с взаимным влиянием

63

включенных последовательно дросселей.В ряде случаев применения ре­ гуляторов потока в момент включения насоса или в моменты переключе­ ния потока масла с одного регулятора на другой возможны кратковре­ менные рывки цилиндра. Причиной этого дефекта является повышенный перепад давления на дросселирующей щели в начальный момент работы аппарата, до тех пор, пока золотник не займет своего рабочего положе­ ния, при котором его рабочая кромка дросселирует поток масла. В схеме на рис. 5.18, в, указанные дефекты устранены.

Рис. 5.18. Типовые схемы применения регуляторов давления ПГ55-2 и МПГ55-2

При включении электромагнита распределителя 6 цилиндр дви­ жется со скоростью первой рабочей подачи, определяемой настройкой дросселя 7, а при выключении электромагнита — со скоростью второй рабочей подачи (существенно меньшей), определяемой настройкой регу­ лятора потока 5, причем при переключении скоростей рывки цилиндра отсутствуют, поскольку золотник регулятора потока находится постоянно в рабочем положении.

5.4. Напорные клапаны

5.4.1. Типы напорных клапанов

Напорные клапаны обеспечивают регулирование давления в гид­ равлической системе.

64

В зависимости от назначения данные клапаны делятся на три груп­

пы:

Пружина прижимает конус к гнезду. Усилие пружины может регулиро­ ваться бесступенчато с помощью вращающейся ручки. Точка подключе­ ния Р соединена с системой. Давление в системе действует на поверх­ ность конуса. Когда конус выходит из гнезда, открывается канал Т.

На рис. 5.20 показано условное обозначение предохранительного

ный слив жидкости в бак в исходном положении гидросистемы, когда гидродвигатель не работает.

Клапаны подключения и отключения давления имеют конст­

рукцию, аналогичную конструкциям предохранительных клапанов. Они устанавливаются в основных линиях гидросистемы и включают или отключают гидропривод.

Клапаны подключения

давления могут быть с прямым и предварительным управлением. На рис. 5.21 представлено условное обозначение клапана подключения давления с предварительным управлением. Для свободного движения жидкости в обратном направлении в данном устройстве используется обратный клапан.

гидроаккумуляторами.

На рис. 5.22 представлен клапан отключения давления. Он состоит из основного клапана с предварительным управлением и обратного клапана. Клапаны осуще­ ствляют подачу жидкости из насоса в систему аккумулятора до тех пор, пока аккумулятор не наполнится. Первоначально жидкость поступает через обратный клапан. По мере увеличения давления в гидроакку­ муляторе открывается основной клапан и жидкость сливается в бак.

Редукционные клапаны.

Данные клапаны называют клапана­ Рис. 5.22. Клапан отключе­ ми регулирования давления. Их от­ ния давления личительной особенностью является то, что они нормально открытые. С

66

их помощью производится ограничение давления на выходе. Давление на выходе остается постоянным, даже если давление на входе превышает установленное значение. Редукционные клапаны бывают с прямым и предварительным управлением.

Условное обозначение редукционного клапана с прямым управле­ нием представлено на рис. 5.23.

5.4.2. Типовые схемы применения клапанов дав­

ления

Типовые схемы при­ менения предохранитель­ ных клапанов с непрямым управлением представлены на рис. 5.24.

5.5. Монтаж, налад­

ка и эксплуатация гидро­ Рис. 5.23. Редукционный кла­ аппаратуры

пан с прямым управлением

Монтаж элементов гидропривода необходимо начинять с проверки наличия всех комплек­ тующих узлов и деталей и их исправности. Убедившись в исправности комплектующих узлов и деталей, приступают к монтажу элементов гид­ роаппаратуры. Перед установкой может быть проведен входной контроль гидравлического оборудования.

Промышленностью освоен выпуск гидроаппаратуры различного конструктивного исполнения: трубного, стыкового, модульного и встраи­ ваемого. Для каждого исполнения используется свой способ монтажа: для трубного исполнения - трубный (резьбовой); для стыкового - стыковой; для модульного - модульный; для встраиваемого - вставной и ввертный способы монтажа.

При трубном (резьбовом) способе монтажа аппараты соединяют между собой с помощью многочисленных трубных соединений (резьбо­ вых и фланцевых) и трубопроводов. Недостатки способа: малая надёж­ ность трубных соединений и трубопроводов, которые подвержены часто­ му выходу из строя из-за пульсирующей нагрузки; трудности монтажа и демонтажа отдельных аппаратов; большие габариты гидропривода, так

67

как между аппаратами должно быть значительное расстояние для разме­ щения труб и трубных соединений.

Кроме того, соединение гидравлических аппаратов с помощью тру­ бопроводов вызывает трудности при эксплуатации из-за большого ассортимента применяемых труб, концевых и промежуточных соедине­ ний, резьб и т.д. Различные соединения являются местными сопротивле­ ниями для протекании жидкости, источниками выделения теплоты, могут быть причиной внешних утечек рабочей жидкости. Вибрации трубопро­ водов увеличивают шум, создаваемый насосными установками. Кроме того, при большом числе трубопроводов доступ к аппаратам и элементам привода может быть настолько затруднён, что для их регулировки или замены потребуется демонтаж части трубопроводов, соединяющих дру­ гие аппараты.

Рис. 5.24. Типовые схемы применения предохранительных кла­ панов с непрямым управлением: 1- насос; 2 - манометр; 3 — пре­ дохранительный клапан; 4 — распределитель; 5 - цилиндр

При стыковом способе монтажа гидравлические аппараты устанав­ ливают на панель или монтажную плиту. Расстояние между аппаратами определяется удобством сверления (разводки) отверстий в панели или удобством разводки труб с концевыми соединениями с противоположной стороны монтажной плиты. Габариты привода в этом случае значительно меньше, чем при трубном способе монтажа, проще монтаж и демонтаж аппаратов, что облегчает эксплуатацию и ремонт оборудования. Количе­ ство трубопроводов сокращается на 80%, что резко повышает надёжность привода. Недостатки способа: большие затраты времени на разработку панелей, трудоёмкость изготовления и невозможность их стандартизации,

68

непригодность панелей к повторному использованию при модернизации или использовании гидропривода для другого вида работы, увеличенная металлоёмкость привода, сложность обнаружения и устранения ошибок, допущенных при разработке или изготовлении панели.

Около 90% аппаратуры выпускается со стыковым соединением, в основном с едиными международными присоединительными размерами.

Результатом дальнейшего развития гидроаппаратуры стыкового исполнения является модульная аппаратура. Каждый из аппаратов, вхо­ дящих в комплекс модульной гидроаппаратуры, независимо от своего функционального назначения имеет две стыковые плоскости, одинаковые (по размерам, числу и расположению отверстий для прохода рабочей жидкости и крепежа) со стыковой плоскостью распределителя соответст­ вующего типоразмера. Благодаря этому обеспечивается модульный мон­ таж аппаратуры - аппараты различного функционального назначения ус­ танавливаются один на другой в последовательности, определяемой схе­ мой гидропривода машины, при этом образуется модульный блок. Замы­ кается блок, как правило, стыковым распределителем. Установленный на плите с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости такой мо­ дульный блок представляет собой законченный простейший типовой гид­ ропривод либо часть гидропривода. В последнем случае весь гидропри­ вод может состоять либо из нескольких таких блоков, либо из блоков и другой аппаратуры, монтируемой иначе.

Применение модульной гидроаппаратуры позволяет существенно упростить и удешевить гидропривод машины. Это достигается благодаря тому, что:

1)аппаратура дешевле и легче стыковой аппаратуры на 20 - 30%;

2)аппараты - модули, устанавливаемые один на другой под рас­ пределителем, не занимают дополнительной площади на панели машины;

3)энергетические затраты снижаются почти на 1/3 за счёт умень­ шения потерь давления в аппаратах и обеспечения кратчайшего пути для потоков жидкости;

4)значительно уменьшено количество труб и арматуры, так как аппараты соединяются непосредственной стыковкой; это обеспечивает лёгкий монтаж, демонтаж и переналадку гидравлической схемы машины,

всвязи с чем расходы по монтажу (по сравнению, например, с трубным монтажом) уменьшаются на 50 - 70%.

Гидроаппаратура встраиваемого исполнения, как и модульного, относится к аппаратуре с беструбным способом монтажа. Применяется для гидросистем с высоким и сверхвысоким давлением и большими рас­ ходами рабочей жидкости. Встраиваемая гидроаппаратура выполняется на базе обратного управляемого (гидравлическим или электрогидравли-

69