Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны предназначены для предохранения гидроаппаратуры от выхода из рабочего состояния при повышении давления выше допустимого. При нормальном режиме работы гидрооборудования клапан находится в закрытом состоянии, а включается в работу при повышении давления в гидросистеме выше допустимого.

Давление срабатывания предохранительного клапана определяется условиями режима работы гидроаппаратуры системы объемного гидропривода. Например, предохранительный клапан насоса настраивается на максимальное давление насоса, а другие элементы на то давление, при котором они обеспечивают выполнение своих функций, в частности, при работе фильтра, который засорился, масло должно уйти по обводной линии и т. д.

Предохранительные клапана бывают прямого и непрямого действия (рисунок 6.3). В клапане прямого действия рабочая жидкость непосредственно действует на исполнительный механизм т. е. когда давление перед клапаном превышает рабочее давление, то рабочий орган клапана 1 смещается, открывая проход рабочей жидкости на слив.

В клапане непрямого действия с повышением давления перед клапаном, превышающее рабочее давление, рабочая жидкость через дроссельное отверстие в основном клапане 1 заполняет промежуточную камеру дои рабочий орган 2 вспомогательного клапана смещается, открывая проход рабочей жидкости. При расходе жидкости через дроссельное отверстие за счет сопротивления движению жидкости давление за основным клапаном падает, что позволяет смещаться клапану, открывая проход основному потоку рабочей жидкости.

Клапаны прямого действия, шариковые и конусные, применяются обычно в качестве предохранительных клапанов, так как, несмотря на простоту и надежность, они хорошо работают только в случае кратковременного эпизодического действия, что характерно для предохранительных клапанов насосов низкого давления.

При высоком давлении резко возрастают размеры предохранительных клапанов прямого действия, что приводит к нестабильности действия, поэтому в таких случаях рекомендуется использовать предохранительные клапаны непрямого действия. В работе они обеспечивают стабильность, надежность и многократность действия.

Предохранительные клапаны подключаются параллельно основной линии в стыковом и резьбовом видах соединения. Технические данные предохранительных клапанов приведены в приложении 37.

Рисунок 6.3 — Предохранительные клапаны:

а) — прямого действия;б) — непрямого действия

Расчет гидравлических клапанов

Расход рабочей жидкости через клапан следует определять по формуле:

, (6.27)

где μ_кл=0,6–0,72 — коэффициент расхода;

—площадь щели рабочего окна клапана (определяется в зависимости от конструкции запорного элемента);

—давление нагнетания на входе в клапан;

—давление на выходе из клапана;

ρ — плотность масла.

Давление настройки предохранительного клапана определяется из выражения:

, (6.28)

где — величина сжатия пружины;

—жесткость пружины.

Высота усадки пружины определяется по формуле:

. (6.29)