книги / Элементы гидравлических систем и объёмного гидропривода

пан 5. Обратный клапан обеспечивает прохождение жидкости в одном направлении с минимальным гидравлическим сопротивлением с одновременной очисткой дроссельного зазора. Расходная характеристика дросселя зависит от температуры (вязкости) вследствие большой длины каналов.

а

б

Рис. 41. Дроссель резьбового монтажа (Rexroth): а – без обратного клапана; б – с обратным клапаном

121

Регулирование расходов до 0,05 м3/с при давлении до 32 МПа

обеспечивают дроссели и дроссели с обратным клапаном стыкового или фланцевого монтажа. Конструкции дросселей патронного исполнения не имеют собственного корпуса. Они ввинчиваются или вставляются в расточки монтажных плит, гидроблоков или корпусов для получения гидроаппаратов резьбового, фланцевого, стыкового или модульного монтажа без какого-либо изменения.

Дроссель с обратным клапаном вставного монтажа (рис. 42) содержит вставной патрон 3, корпус 2 с регулировочным маховиком 1, ЗРЭ 4 и обратный клапан 7 с пружиной 5. Дроссельный зазор образуется фасонным отверстием 6 ЗРЭ 4 и кромкой клапана 7 и изменяется вращением маховика 1. Поток рабочей жидкости из полости B в полость A проходит без дросселирования через обратный клапан 7.

Рис. 42. Дроссель с обратным клапаном вставного монтажа (Rexroth)

122

Сдвоенный дроссель модульного монтажа (рис. 43) монтируется на модульной плите и служит для регулирования или ограничения потока в одном направлении и пропускания жидкости с минимальным гидравлическим сопротивлением в обратном направлении. Рабочая жидкость из гидролинии A1 проходит к исполнительной гидролинии A2 гидродвигателя через дросселирующую щель 1 между клапаном 2 и запорно-регулирующим элементом 3. ЗРЭ перемещается в осевом направлении регулировочным винтом 4, что приводит к изменению рабочего проходного сечения дросселирующей щели 1. Рабочая жидкость от гидродвигателя подводится к отверстию B2, смещает клапан 2 по оправке ЗРЭ, преодолевающий малое усилие со стороны пружины 5, и свободно проходит к отверстию B1. В зависимости от установки дросселирование осуществляется на входе или выходе гидродвигателя.

Условные обозначения дросселей приведены на рис. 44 [22].

Рис. 43. Сдвоенный дроссель с обратными клапанами (Rexroth)

Рис. 44. Условные обозначения дросселей: а, б – соответственно детальное и упрощенное обозначение; в– регулируемый дроссель; г – вентиль; д – дроссель с обратным клапаном

123

Из формулы (21) для квадратичного дросселя следует, что расход регулируемого дросселя зависит от площади открытия дросселя

Sдр и перепада давления ∆pдр, который определяется нагрузкой,

воспринимаемой выходным элементом гидродвигателя привода. При фиксированном положении запорно-регулирующего элемента с изменением нагрузки перепад давления не остается постоянным, что приводит к изменению расхода дросселя и, следовательно, скорости выходного элемента гидродвигателя. Для того чтобы исключить влияние нагрузки на расход дросселя, применяют гидроаппараты, поддерживающие постоянный перепад давления в дроссельном зазоре.

Эту функцию выполняют регуляторы расхода, предназначенные для поддержания заданного расхода рабочей жидкости вне зависимости от давления в подводимом или отводимом потоках.

Регулятор расхода включает в себя два гидроаппарата в одной конструкции: квадратичный турбулентный дроссель, обеспечивающий изменение расхода, и редукционный или напорный клапан, поддерживающий постоянный перепад давления в дросселе. Редукционный и напорный клапаны могут быть реализованы как по схеме прямого, так и непрямого действия (рис. 45). Кроме того, напорный клапан выполняет свои функции, работая только в режиме переливного клапана.

Гидроаппарат состоит из регулируемого дросселя 1, редукционного клапана 2 и демпфера 3. Редукционный клапан поддерживает

относительно гидродвигателя. Давление p2 переменно и определяется нагрузкой, а давление p4 или p3 автоматически настраивается редукционным клапаном относительно давления p2.

124

Регулятор расхода с переливным клапаном прямого и непрямого действия, а также его условное обозначение показаны на рис. 46.

p2 ,q2

p2 ,q2

p1,q1 p1,q1

а

p2 ,q2

p2 ,q2

p1,q1

p1,q1

б

Рис. 46. Конструктивная схема и условное обозначение регулятора расхода с переливным клапаном прямого (а) и непрямого (б) действия

126

Переливной клапан с некоторой точностью поддерживает постоянным перепад давления в дросселе, изменяя давление p1 в зависимости от давления p2 , определяемого нагрузкой, и направляя

часть расхода жидкости, который не может пропустить дроссель, на слив. Поэтому регулятор расхода с переливным клапаном является трехлинейным гидроаппаратом, в отличие от регулятора расхода с редукционным клапаном, который относится к двухлинейным аппаратам.

Регулятор расхода с переливным клапаном устанавливается в гидроприводе дроссельного регулирования только последовательно гидродвигателю до него. При этом от одного насоса невозможно обеспечить питание нескольких гидродвигателей, управляемых отдельными регуляторами расхода, вследствие переменности давления p1 на входе в гидроаппарат. Отпадает необходимость в напорном

клапане, предохраняющем гидропривод от перегрузок, так как эту функцию выполняет переливной клапан регулятора расхода.

На рис. 47 представлены статические характеристики регулятора расхода с редукционным и с переливным клапаном, представляющие зависимости расхода от давления нагрузки. Вид характеристики определяется изменением положения ЗРЭ при изменении давления нагрузки. Точность поддержания расхода обусловливается усилием деформации пружины при смещении золотника.

127

Синхронизаторы расходов предназначены для поддержания заданного соотношения расходов рабочей жидкости в двух или нескольких параллельных потоках. Они подразделяются на делители потока и сумматоры потоков.

Делитель потока применяют в тех случаях, когда предъявляются высокие требования по точности соотношения расходов, и необходимо один поток рабочей жидкости разделить на два и более с равными значениями расходов независимо от изменения давления в ка- кой-либо выходной гидролинии. Конструктивная схема делителя потока показана на рис. 48.

Рис. 48. Конструктивная схема делителя потока

Делитель потока состоит из запорно-регулирующего элемента золотникового типа 2, свободно перемещающегося в центральном отверстии корпуса 1, и двух постоянных дросселей 3 и 4. Торцовые поверхности золотника с проточками в корпусе образуют два переменных дросселя с зазорами x01 и x02. К делителю потока рабочая

жидкость подводится с расходом q и давлением p. При равенстве давлений p1 и p2 золотник находится в нейтральном положении. На

128

его торцовые поверхности, в пренебрежении силами трения и гидродинамическими силами, действуют равные давления p3 и p4 , а рабочие проходные сечения переменных дросселей одинаковы. Следовательно, обеспечивается равенство расходов q1 и q2.

При изменении нагрузки в одной из выходных гидролиний ( p1 или p2 ) золотник сместится в сторону полости с меньшим давлением. Перемещение золотника будет продолжаться до выравнивания

Постоянные дроссели – это набор дроссельных шайб с разными диаметрами отверстий. Шайбы поставляются в комплекте с гидроаппаратом. Точность деления расхода определяется различием площадей отверстий и коэффициентов расхода постоянных дросселей, а также зависит от величины сил трения и гидродинамических сил, действующих на золотник.

Статическая характеристика представляет собой зависимость расхода в одной из выходных гидролиний от перепада между давлением питания p и давлением в одной из исполнительных гидроли-

ний, например, q1 = ϕ( p − p1 ). Из характеристики, представленной на рис. 49, следует, что при уменьшении перепада давления в одном

129

из постоянных дросселей, расход жидкости будет уменьшаться в каждой из выходных гидролиний до равных значений расходов q1 и q2.

q1

Конструктивная схема и принцип действия сумматора потоков аналогичны делителю потока. Условные обозначения синхронизаторов расходов показаны на рис. 50: а – делитель потока; б – сумматор потоков.

2.2.3. Дросселирующие гидрораспределители

Дросселирующие гидрораспределители предназначены для изменения расхода и направления потока рабочей жидкости в нескольких гидролиниях одновременно в соответствии с изменением величины внешнего управляющего воздействия.

Они применяются как промежуточные каскады усиления и преобразования сигнала управления гидравлическими приводами, а также входят в состав электрогидравлических усилителей мощности в качестве предварительных каскадов усиления.

Конструктивно различают дросселирующие распределители на управляемых дросселях сопло-заслонка, струйного типа и золотниковые с цилиндрическим или плоским золотником.

К гидравлическим характеристикам дросселирующих гидрораспределителей относятся расходная, перепадная и расходно-перепад-

130