ГИДРОКЛАПАНЫ
Гидроклапаном называют гидроаппарат, обеспечивающий управление потоком рабочей жидкости за счет изменения площади его проходного сечения силой самого потока.
Классификация гидроклапанов
ГИДРОКЛАПАНЫ КЛАССИФИЦИРУЮТСЯ ПО СЛЕДУЮЩИМ ПРИЗНАКАМ:
I. По назначению:
1. Гидроклапаны давления – регулирующие давление рабочей жидкости.
Эти клапаны предохраняют гидросистему или отдельные ее элементы от воздействия чрезмерных давлений, изменяют или поддерживают давление на требуемом уровне, обеспечивают разгрузку гидросистемы и т.п.
Гидроклапаны давления бывают:
а) напорные; б) редукционные;
в) разности давления и соотношения давления в подводимом и отводимом потоках. 2. Гидроклапаны потока – управляющие потоком рабочей жидкости.
Эти клапаны поддерживают заданное соотношение расходов в 2-х или нескольких параллельных потоках, пропускают рабочую жидкость в одном или 2-х направлениях и т.п.
Гидроклапаны потока делят на:
а) обратные гидроклапаны; б) ограничители расхода; в) гидрозамки;
г) делители и сумматоры потоков.
3. Гидроклапаны последовательности – обеспечивающие нужную последовательность включения в работу исполнительных или других механизмов и устройств.
Различают следующие гидроклапаны последовательности:
а) гидроклапаны последовательности; б) гидроклапаны выдержки времени.
II. Похарактерувоздействияпотоканазапорно-регулирующийэлемент:
1.Гидроклапаны прямого действия, в которых величина рабочего проходного сечения изменяется в результате непосредственного воздействия потока рабочей жидкости на запорнорегулирующий элемент.
2.Гидроклапаны непрямого действия, в которых величина рабочего проходного сечения изменяется в результате воздействия потока рабочей жидкости на вспомогательный запорнорегулирующий элемент, перемещение которого вызывает изменение положения основного запорно-регулирующего элемента такого клапана (применяются в гидросистемах с высоким давлением).
НАПОРНЫЕ ГИДРОКЛАПАНЫ
Напорным гидроклапаном называют гидроклапан давления, предназначенный для ограничения давления в подводимом к нему потоке рабочей жидкости.
Напорныегидроклапаныпоназначениюподразделяютнапредохранительныеипереливные.
Предохранительные гидроклапаны
Предохранительные гидроклапаны предназначены для предохранения гидроприводов от давлений рабочей жидкости, превышающих установленные значения.
Это клапаны эпизодического действия, т.е. закрыты при нормальных нагрузках и открываются лишь при давлении рабочей жидкости в гидросистеме выше установленного значения.
Основные технические требования, предъявляемые к предохранительным клапанам – высокая герметичность запорно-регулирующего элемента и стабильность давления настройки клапана (± 5 %).
По конструкции запорно-регулирующего элемента предохранительные клапаны подразде-
ляют на:
1.Шариковые;
2.Конические;
3.Золотниковые.
10
Предохранительные клапаны прямого действия |
|
В предохранительном клапане прямого действия величина рабочего проходного сечения |
|
изменяется в результате непосредственного воздействия потока рабочей жидкости на запорно- |
|
регулирующий элемент. |
|
На гидравлических схемах предохранительный клапан |
К |
прямого действия имеет следующее обозначение |
|
Предохранительный клапан прямого действия обычно со- |
|
стоит из корпуса 1, запорно-регулирующего элемента 2, пружины |
|
3 и регулировочного винта 4. |
|
4 |
3 |
2 |
1 |
|
|
|
р2 |
|
р1 |
|
|
|
шариковый |
|
|
4 |
3 |
2 |
1 |
|
|
|
р2 |
|
р1 |
|
|
|
конический |
|
|
4 |
3 |
2 |
1 |
|
|
|
р2 |
|
р1 |
|
|
золотниковый |
|
||
Шариковые гидроклапаны прямого действия приме-
няют в системах с редкими, короткими перегрузками и небольшими расходами рабочей жидкости.
К их достоинствам можно отнести то, что они малочувствительны к загрязнению и не требуют точной подгонки седла посредством притирки, а к недостаткам то, что они имеют значительные утечки и в процессе работы вибрируют, из-за чего шумят и быстро изнашиваются.
Конические гидроклапаны прямого действия
лучше шариковых центрируются в седле, имеют меньшие утечки, но также подвержены вибрации, и к тому же для подгонки клапана к седлу требуется притирка.
Для уменьшения вибрации и силы ударов применяют специальные гидравлические демпферные устройства.
Золотниковые гидроклапаны прямого действия
обычно применяют в гидросистемах с частыми, более длительными перегрузками и значительными расходами рабочей жидкости.
Основным недостатком таких гидроклапанов является то, что при больших давлениях утечки через клапан велики (через зазор между плунжером и корпусом).
При увеличении давления и расхода увеличивается и размер пружины, что значительно увеличивает вес и габариты гидроклапанов. Этот недостаток может быть устранен применением гидроклапанов дифференциального типа, в которых подвижный элемент частично разгружен от сил давления и пружина воспринимает небольшое усилие.
11
Переливные гидроклапаны
Переливные гидроклапаны предназначены для поддержания заданного давления в напорной линии путем непрерывного слива части рабочей жидкости в гидробак во время работы.
Эти гидроклапаны находятся в работе непрерывно.
Вгидроприводах с дроссельным регулированием к напорным линиям переливные гидроклапаны подключают параллельно.
Всливных линиях переливные клапаны иногда устанавливают последовательно. В этом случае они выполняют функцию подпорных клапанов.
Переливные гидроклапаны также как и предохранительные подразделяют на:
1.Шариковые;
2.Конические;
3.Золотниковые.
Шариковые и конические переливные гидроклапаны отличаются от предохранительных лишь характеристикой пружин.
Для обеспечения большего диапазона изменения расхода рабочей жидкости в гидроприводе необходимо обеспечить как можно меньшее изменение давления в напорной линии. Для этого используют пружины с возможно меньшей жесткостью.
Так как для переливных гидроклапанов не предъявляют высоких требований к герме-
тичности, часто используют золотниковые переливные гидроклапаны.
На гидравлических схемах переливной клапан прямого действия обозначают также как и предохранительный клапан прямого действия.
При высоких давлениях и расходах применяют переливные гидроклапаны дифференциального типа, в которых подвижный элемент частично разгружен от сил давления и пружина воспринимает небольшое усилие.
Схема и принцип действия золотникового дифференциального переливного клапана прямого действия
|
d1 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
p1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
р.п.с. |
||
В |
|
|
p2 |
|
|
p1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p1 |
|
|
Д |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d2 |
|
|
А |
|
1 - |
корпус; |
|
|
|
|
2 - |
золотник; |
|
|
|
|
3 - |
пружина; |
|
|
|
|
4 - |
регулировочный |
винт |
(для |
||
|
регулирования |
клапана |
на |
||
|
заданное давление) |
|
|
||
Противоположные торцы золотника имеют различные диаметры d1 и d2, поэтому пружина клапана воспринимает давление жидкости, действующее на эффективную площадь, равную разности площадей торцов золотника.
Использование в клапане дифференциального золотника, работающего по принципу гидравлического уравновешивания, позволяет уменьшить размеры пружины.
При подводе к клапану рабочей жидкости под давлением р1 золотник 2 под действием разности давлений и пружины перемещается вверх. При этом образуется рабочее проходное сечение (кольцевая щель)
между острыми кромками цилиндрической расточки корпуса и золотника.
12