3.3. Распределительные устройства

Распределительные устройства (распределители) предназначены для распределения потока жидкости от насоса к разным полостям различных гидроагрегатов в определенной последовательности. Чаще всего распределитель применяют для подключения и отключения гидродвигателя к напорной или сливной магистралям, а также для его реверсирования.

Все распределители имеют запирающий элемент, при установке которого в определенное положение (позицию) соединяются те или иные магистрали (линии).

В соответствии с этим различают распределители по числу соединяемых магистралей и рабочих позиций запирающего элемента (например, распределитель 4/3 означает четырехлинейный, трехпозиционный).

По типу запирающего элемента различают крановые, клапанные и золотниковые распределители.

Крановые распределители имеют запирающий элемент в виде пробки. Смена рабочих положений крана осуществляется поворотом пробки вокруг оси вращения.

Кран-распределитель (рис. 3.9, а) состоит из корпуса 1, передней 2 и задней 3 крышек, стянутых тремя болтами 4. Рукояткой 5 можно поворачивать пробку 6, при этом рукоятка 5 снабжена шариковым фиксатором, фиксирующем его в двух положениях. Рабочая жидкость подводится в корпус 1 через отверстие 7. Отверстия 8 и 9 сообщаются с полостями гидроагрегата. Отверстие 10 соединяется со сливом.

Рис. 3.9. Крановый распределитель: а  конструкция;

б  схема работы

Пробка крана имеет на своей поверхности четыре симметричные канавки, причем диаметрально расположенные канавки соединены между собой сверлением. Этим обеспечивается гидравлическая уравновешенность пробки.

В первом положении (рис. 3.9, б) рабочая жидкость под давлением поступает от отверстия 7 через отверстие в пробке к отверстию 9 и далее к гидроагрегату, например, в поршневую полость силового цилиндра. При этом штоковая полость через отверстия 8 и 10 будет соединена со сливом.

При повороте рукоятки крана на 45° по часовой стрелке рабочая жидкость будет поступать в штоковую полость гидроцилиндра, а из поршневой полости через отверстия 9 и 10 – на слив.

Недостатком крановых распределителей является недостаточно герметичное сопряжение пробки с корпусом, вследствие чего при высоких рабочих давлениях очень велики утечки. Поэтому краны применяют при давлениях до 6 МПа.

Клапанные распределители работают по принципу управляемого обратного клапана. Клапан 2 с коническим запирающим элементом 3 (рис. 3.10) имеет два положения: открытое, обеспечивающее доступ жидкости из камеры «а» в камеру «б», и закрытое, запирающее жидкость в камере. При этом время срабатывания клапана и продолжительность его открытого и закрытого положений регулируется эксцентриком 5.

Рис. 3.10. Принципиальная схема клапанного распределителя

с кулачковым приводом

Таким образом, клапанный распределитель соединяет определенные магистрали гидросистемы в определенный момент и в определенное время.

Клапанные распределители компактны, просты в изготовлении и надежны в эксплуатации. Однако они не нашли широкого применения, так как требуют больших усилий для управления, затрачиваемых на преодоление силы давления жидкости и усилия пружины. Поэтому клапанные распределители применяют в основном в гидросистемах, где важно обеспечить высокую герметичность.

Золотниковый распределитель представляет собой корпус, внутри которого выполнены каналы, соединенные отверстиями с различными магистралями гидросистемы. Внутри каналов с возможностью осевого перемещения устанавливаются валики с поясками большого диаметра (золотники). При возвратно-поступательном перемещении золотника происходит соединение или запирание определенных каналов и тем самым распределение жидкости.

Схема золотникового распределителя показана на рис. 3.11.

Рис. 3.11. Принципиальная схема золотникового распределителя

В нейтральном положении (рис. 3.11, а) каналы 1 и 4 заперты поясками золотника 3 и рабочая жидкость не может попасть в канал 2 ни из канала 1, ни из канала 4. Переместив золотник 3 влево (рис. 11, б), открываем канал 1, соединяя его с каналом 2; переместив золотник вправо, соединяем канал 4 с каналом 2.

Достоинством золотниковых распределителей является их многопозиционность, то есть возможность установки золотника во многих фиксированных положениях. Обычно золотник имеет одно нейтральное и несколько рабочих положений. При этом золотники могут либо фиксироваться в необходимых рабочих положениях, либо возвращаться в нейтральное положение при снятии с них управляющих усилий.

Применяются следующие способы управления золотниками:

• ручное (с фиксатором или пружинным возвратом в нейтральное положение);

• механическое (от кулачка с пружинным возвратом);

• гидравлическое (управление от вспомогательных распределителей с регулированием или без регулирования времени срабатывания);

• электромагнитное (управление от одного или двух электромагнитов).

Возможны также различные сочетания основных способов (например, электрогидравлическое управление).