vazhnoГидроклапан (гидравлический клапан) — это гидроаппарат, предназначенный для регулирования параметров потока жидкости путём изменения проходного сечения гидроаппарата за счёт изменения положения запорно-регулирующего элемента под воздействием потока жидкости (непосредственно или опосредовано).

Различают гидроклапаны регулирующие и направляющие. Первые из них осуществляют регулирование давления в потоке жидкости, а вторые — пропускают или останавливают поток жидкости при достижении параметрами потока (давления, разности давлений и т. д.) заданых настройками клапана значений.

К регулирующим гидроклапанам относятся:

  • предохранительный клапан, который поддерживает давление не выше определённого уровня на входе в гидроклапан; в нормальном положении запорно-регулирующий элемент гидроклапана закрыт, и открывается, только тогда, когда давление на входе в гидроклапан достигнет предельно-допустимого значения (давление срабатывания);
  • переливной клапан поддерживает давление на входе в клапан на заданном уровне; в нормальном положении переливной гидроклапан открыт и через него осуществляется постоянный слив части потока рабочей жидкости;
  • редукционный клапан поддерживает постоянным давление на выходе из клапана;
  • клапан разности давлений поддерживает постоянную разность между давлениями на входе и выходе из клапана;
  • клапан соотношения давлений поддерживает постоянным соотношение между давлениями на входе и выходе из клапана.

К направляющим гидроклапанам относятся следующие:

  • обратный клапан, который пропускает поток жидкости только в одном направлении; функциональное отличие обратного клапана от предохранительного заключается в том, что предохранительный срабатывает только в том случае, когда давление на входе достигает определённого уровня, а обратный клапан срабатывает при любом, даже самом минимальном превышении давления на входе над давлением на выходе из клапана; часто к обратным клапанам относятся гидрозамки;
  • клапан последовательности пропускает поток жидкости в том случае, если либо давление на входе в клапан, либо давление в некотором постороннем потоке достигает определённого значения;
  • клапан выдержки времени предназначен для пропускания или остановки потока жидкости через определённый промежуток времени.

По характеру срабатывания запорно-регулирующего элемента гидроклапаны бывают прямого действия и непрямого действия. Первые срабатывают непосредственно под воздействием потока рабочей жидкости, а вторые — посредством промежуточного регулирующего элемента. Время срабатывания клапана непрямого действия несколько больше времени срабатывания клапана прямого действия.

Гидроклапаны давления

Назначение и область применения

Гидроклапаны давления предназначены для предохранения объемного гидропривода от давления, превышающего установленное; под­держания постоянного установленного давления путем непрерывного слива рабочей жидкости при дроссельном регулировании; поддержания заданной разности давлений в подводимом или управляющем и отводимом потоках и пропускания потока рабочей жидкости при достижении заданной величины давления в этом или управляющем потоке.

Гидроклапаны давления могут применяться в различных функциях, соответственно, в качестве предохранительных или переливных клапанов, а также как клапаны разности давлений, и как клапаны последовательности. Работа гидроклапана давления по требуемой схеме, в зависимости от выполняемых функций, обеспечивается установкой пробок в соответствующие каналы, чем достигается необходимое соединение гидролиний.

Устройство и принцип работы

Гидроклапан давления (рис.1.1а) состоит из корпуса I, в котором находится золотник 2, поджатый с торца пружиной 4, усилие которой регулируется винтом 5 и имеет полости подвода (Р) и отвода (А,Т), вспомогательные полости (а,б), каналы управления (в,г,д,е,ж,а) и демпферное отверстие (и).

В нижнем нормальном положении золотника 2 полости (Р) и (А, Т) разъединены, если сила давления рабочей жидкости на нижний торец золотника 2 в полости (a) не превышает усилие регулируемой пружины 4 и силу давления рабочей жидкости на верхний торец золотника в полости (б). В случае превышения — золотник 2 перемещается вверх и полость подвода (Р) соединяется через проточку на золотнике с полостью отвода (А,Т).

Такой принцип работы гидроклапана давления в общем случае, однако в зависимости от способа управления, т.е. от того как соединены каналы управления с основными линиями или используются независимо, могут быть четыре способа подключения гидроклапана давления (рис. 1.1 б,в,г,д), имеющие различное функциональное назначение.

Общий вид  и схема исполнений гидроклапанов
Общий вид и схема исполнений гидроклапанов

Рис.1. Общий вид (а) и схема исполнений
(б- первая, в- вторая, г- третья, д- четвертая) гидроклапана давления.

Гидроклапан давления первого исполнения (рис. 1.1б) может применяться в качестве предохранительного или переливного клапана (подсоединен параллельно), а также клапана разности давлений (подсоединен последовательно). При работе гидроклапана давления по схеме первого исполнения рабочая жидкость подводится в полость (Р) и поступает по каналам управления (е,ж,з) и демпферному отверстию (и) во вспомогательную полость (а), в которой создается давление на нижний торец золотника 2. Полость отвода (Т) пре­дохранительных и переливных клапанов соединяется со сливом, а полость (А) клапанов разности давления — с гидросистемой.

При применении гидроклапана давления в качестве предохранительного клапана в объемном гидроприводе с регулируемым насосом через него не проходит в нормальных условиях поток рабочей жидкости. Клапан срабатывает лишь при превышении установленного давления в гидросистеме по каким-либо причинам, например, превышение допустимой нагрузки на цилиндр, остановка на упоре и т.д. В этом случае давление в подводящей гидролинии (Р) возрастает, а следовательно, повышается давление в полости (а) на нижний торец золотника 2. Если усилие от давления на золотник 9 полости (а) превышает усилие регулируемой пружины, золотник перемещается вверх и напорная линия через полости (Р) и (Т) соединяется со сливной линией. Рабочая жидкость под давлением пропускается в бак и давление в напорной линии уменьшается. В результате этого уменьшается давление в полостях (Р) и (а) и при условии, что усилие от давления на нижний торец золотника станет ниже усилия пру­жины на верхний торец, золотник опустится под действием пружины и отсоединит полость (Р) от (Т).

При применении гидроклапана давления в качестве переливного клапана в системах с дроссельным регулированием через него постоянно протекают излишки рабочей жидкости, т.е. он постоянно находится в работе, т.к. дроссель ограничивает поток рабочей жидкости в систему. С помощью гидроклапана давления обеспечивается настройка требуемого давления и поддержание его практически постоянным независимо от изменения нагрузки на цилиндр. Это достигает­ся тем, что золотник 2 под действием усилия от давления на нижний торец находится в равновесии в таком положении, при котором имеется определенных размеров дросселирующая щель через проточку на золотнике из полости (Р) в полость (Т). В случае превышения уста-новленного давления повысится давление на нижний торец золотника,

нарушится его равновесие и он будет смещаться вверх, увеличивая размеры дросселирующей щели. При этом увеличивается поток жидкости на слив, в результате чего давление понижается, т.е. восстанавливается, а золотник уравновесится. При понижении давления по сравнению с установленным равновесие золотника также нарушится, но золотник под действием пружины будет перемещаться вниз, размеры дросселирующей щели и поток жидкости на слив уменьшаются и давление восстановится.

При применении гидроклапана давления в качестве клапана разности давлений полость (Р) соединяется с напорной линией, а по­лость (А) — с какой-либо другой гидролинией системы. Так как по­лость (а) нижнего торца золотника соединена с полостью (Р), а полость (б) верхнего торца золотника с полостью (А), то разность давлений в подводящем и отводящем потоках будет определяться усилием регулируемой пружины и поддерживаться постоянной независимо от изменения давленая в гидросистеме.

При применении гидроклапана давления в качестве клапана последовательности используются второе, третье и четвертое исполнения. При работе гидроклапана давления по второй схеме исполнения (рис. 1.1в) в канал (е) устанавливается пробка, а через канал (з) под нижний торец золотника подводится управляющий поток (х). Пропускание потока рабочей жидкости из полости подвода (Р) в полость отвода (А,Т) обеспечивается только при достижении в линии управления (х) соответствующей величины давления, определяемой настройкой регулируемой пружины и величиной давления в отводимом потоке. В этом случае усилие на нижний торец золотника от давления в управляющем потоке превышает усилие пружины и усилие от давления в полости (б) на верхний торец, золотник поднимается и соединяет полости (Р) и (А,Т). При этом обеспечивается поддержание постоянной разности давлений в управляющем (х) и отводимом (А) потоках.

При работе гидроклапена давления по третьей схеме исполне­ния (рис.1.1г) канал (д) заглушается пробкой, а полость (б) над верхним торном золотника соединяется через канал (в) с баком или улравляющим потоком (у). Пропускание потока рабочей жидкости из полости подвода (Р) в полость отвода (А,Т) обеспечивается при достижении в полости подвода заданной величины давленая, определяемой настройкой пружины и давлением в линии управления (у). В атом случае усилие от давления на нижний торец золотника превышает усилие пружины и усилие от давления управляющего потока в полости (б), золотник перемещается и соединяет полости (Р) и (А).

При работе гидроклапана давления по четвертой схеме исполнения (рис1.1 д) каналы (д) и (е) заглушаются пробками, полость (б) над верхним торцом золотника соединяется через канал (в) с баком или управляющим потоком (у), а в полость (а) под нижний торец золотника и канал (з) подается управляющий поток (х). Пропускание потока рабочей жидкости обеспечивается в обоих направлениях при достижении в линиях управляющих потоков (х) и (у) заданной разности давлений, определяемой настройкой пружины. В этом случае усилие от давления в полости (а) управляющего потока (х) превыша-ет усилие пружины и усилие от давления в полости (б) управляющего потока (у), золотник поднимается и соединяются полости (Р) и (А).

Примеры применения гидроклапанов давления в гидросистемах приведены на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Схемы применения в гидросистемах гидроклапанов

Рис. 1.2. Схемы применения в гидросистемах гидроклапанов давления для защиты от перегрузки и блокировки по давлению (а) или по расходу (б) рабочей жидкости

 Гидроклапаны последовательности с обратным клапаном

Назначение и область применения

Гидроклапаны последовательности с обратным клапаном предназначены для пропускания потока рабочей жидкости в гидросистему при достижении заданной величины давления в этом или управляющем потоке и для свободного пропускания потока с минимальным сопротивлением при движении его в противоположном направлении.

Устройство и принцип работы

Гидроклапан последовательности с обратным клапаном может быть трубного или стыкового монтажа (рис.1.3 а,б) и состоит (рис. 1.3 в) из корпуса I, в котором находятся золотник 2, поджатый с торца пружиной настройки давления 4, усилие которой регулируется винтом 5, и обратный клапан 6, отжатый в крайнее положение пружи­ной 7. Клапан имеет полости подключения (Р,Т) и (А), которые при нормальном состоянии золотника 2 и обратного клапана 6 разъединены, полости (а,б), каналы управления (г,д,е), а также демпферное отверстие (ж) и канал отвода утечек (в).

При подводе рабочей жидкости в полость (Р) гидроклапан работает как клапан последовательности, а при подводе рабочей жидкости к отверстию (А) — как обратный.

При работе гидроклапана последовательности с обратным клапаном по схеме первого исполнения (рис.1.Зг) рабочая жидкость подводится в полость (Р) и по каналам (г,д,е) и демпферному отверстию (ж) поступает под нижний торец золотника 2. При повышении давления в полости подвода (Р) и достижении заданной величины, усилие от давления жидкости на торец золотника 2 превысит усилие регулируемой пружины 4 и усилие от давления в полости (у) (при соединении с дренажной линией равно нулю), золотник 2 переместится вверх и через имеющуюся на нем проточку соединит полости (Р) и (А), в результате чего произойдет пропускание рабочей жидкости под давлением с линии подвода (Р) в линию отвода (А).

Гидроклапаны последовательности с обратным клапаном

Рис. 1.3. Гидроклапан последовательности с обратным клапаном трубного .(а) и стыкового (б) монтажа.
При работе гидроклапана последовательности с обратным клапаном по схеме второго исполнения (рис. 1.3д) в канал (д) устанавливается пробка, а через канал (е) и демпферное отверстие (к) под нижний торец золотника 2 подводится управляющий поток (х). Поток рабочей жидкости из линии подвода (Р) пропускается в линию отвода (А) при достижении в управлявшей линии (х) заданной величины давления. В этом случае усилие от давления на торец золотника 2 превышает усилие9 определяемое настройкой пружины 4, и усилие от давления в линии (у), золотник 2 перемещается, соединяя полости (Р) с (А), и жидкость подается под давлением в систему.
При обратном потоке рабочая жидкость подводится в полость (А), оказывает давление на торец обратного клапана 6, преодолевает усилие пружины 7, обратный клапан отжимается и соединяются полости (А) и (Р), в результате чего поток рабочей жидкости свободно проходит из полости (А) в полость (Р).

Примеры применения гидроклапанов последовательности с обратным клапаном в гидросистемах приведены на рис. 1.4

Рис. 1.4 Схемы применения гидроклапана последовательности с обратным клапаном
Рис. 1.4. Схемы применения гидроклапана последовательности с обратным клапаном для обеспечения необходимой последовательности работы цилиндров (а) и блокировки по давлению (б).
Гидроклапаны предохранительные

vazhnoПредохранительный клапан — трубопроводная арматура, предназначенная для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением, путём автоматического выпуска избытка жидкой, паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением сверх установленного. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса среды при восстановлении рабочего давления. Предохранительный клапан является арматурой прямого действия, работающей непосредственно от рабочей среды, наряду с большинством конструкций защитной арматуры и регуляторами давления прямого действия.

Опасное избыточное давление может возникнуть в системе как в результате сторонних факторов (неправильная работа оборудования, передача тепла от сторонних источников, неправильно собранная тепломеханическая схема и т. д.), так и в результате внутренних физических процессов, обусловленных неким исходным событием, не предусмотренным нормальной эксплуатацией. ПК устанавливаются везде, где может это произойти, то есть практически на любом оборудовании, но в особенности они важны в сфере эксплуатации промышленных и бытовых сосудов, работающих под давлением.

Классификация предохранительных клапанов

По принципу действия
  • клапаны прямого действия — обычно именно эти устройства имеют в виду, когда используют словосочетание предохранительный клапан, они открываются непосредственно под действием давления рабочей среды;
  • клапаны непрямого действия — клапаны с управлением путём использования постороннего источника давления или электроэнергии, общепринятое название таких устройств импульсные предохранительные устройства;
По характеру подъёма замыкающего органа
  • клапаны пропорционального действия (используются на несжимаемых средах)
  • клапаны двухпозиционного действия
По высоте подъёма замыкающего органа
  • малоподъёмные
  • среднеподъёмные
  • полноподъёмные
По виду нагрузки на золотник
  • грузовые или рычажно-грузовые
  • пружинные
  • рычажно-пружинные
  • магнито-пружинные

 Назначение и область применения

Гидроклапаны предохранительные непрямого действия (со вспомогательным клапаном) предназначены для регулирования давления в гидросистемах, поддержания постоянного установленного давления, предохранения гидравлической системы от превышения давления (перегрузки) , разгрузки системы от давления с помощью дистанционного управления и применяются в гидросистемах станков и других гидрофицированных стационарных машин.
Устройство и принцип работы

Гидроклапан предохранительный может быть трубного или стыкового монтажа, а также с электромагнитной разгрузкой системы (рис. 1.5 а,б) и состоит (рис.1.5 в) из корпуса I основного клапана, 9 котором находится золотник 3, поджатый с торца пружиной 4 к седлу 2, и корпуса 5 вспомогательного клапана, в котором находится клапан запорный 13, поджатый к седлу 15 пружиной настройки давления 14, усилие которой регулируется винтом II. Гидроклапаны предохра­нительные с электромагнитным управлением разгрузкой,кроме того, имеют корпус распределителя 6, в котором находится золотник 8, поджатый пружиной 7 к толкателю 9 электромагнита 10. Гидроклапан имеет полости подвода (Р), вспомогательные (а) и (д), отвода (Т) и каналы управления (б,в,г,е,ж,х), и вспомогательные слива (а,и,к,л)

Рабочая жидкость подводится в полость (Р) и по каналам (в) и (б) поступает в полость (а) под верхний торец золотника 3 и через демпферное отверстие (г) под нижний торец золотника в по­лость (д), из которой по каналам (е) и (ж) к запорному клапану 13, настроенному на определенное давление регулировочным винтом II.

Если давление в гидросистеме не превышает установленное, то запорный клапан 13 прижат к седлу 15 пружиной 14 и поток жидкос­ти через каналы (е) и (ж) и демпферное отверстие (г) отсутствует. В связи с этим давление в полостях (а,Р) и (д) одинаково и силы давления, действующие на золотник 3, уравновешиваются,и золотник 3 прижат усилием пружины 4 к седлу 2, благодаря чему напорная и сливная магистрали гидросистемы разъединены, так как полости (Р) и (Т) перекрыты между собой.

В случае повышения давления в гидросистеме повышается давление в полостях (Р,а) и (д), а также на запорный клапан 13, который, преодолевая усилие пружины 14, переместится вверх от седла 15. Рабочая жидкость из полости (д) по каналам (е,ж,л,к) поступит в полость (Т) на слив, а из полости (Р) через демпферное отверстие (г), создающее потери давления, жидкость будет пополняться в полость (д) в меньшем количестве. В связи с этим давление в полости (д) станет меньше, чем в полостях (а) и (Р). За счет усилия, созданного разностью давлений в полостях (д) и (а,Р) золотник 3 переместится, сжимая пружину 4t и соединит через имею-щуюся на нем проточку полость (Р) (напорную магистраль) с полостью (а) (со сливом),в результате чего давление в полости уменьшается.

Перемещение золотника 3 происходит до тех пор,пока силы от давления в полостях (Р) и (а) не уравновесят усилие от давления в полости (д) и усилие пружины 4, после чего давление в полости (Р) поддерживается автоматически постоянным. При изменения давления равновесие действующих сил на золотник 3 нарушается. Золотник 3 перемещается вверх, уменьшая проходное сечение из полости (Р) в (Т) при уменьшении давления в полости (Р), так как давление в по­лости (д) выше, что ведет к повышению давления, или вниз, увеличивая проходное сечение на слив из (Р) в (Т) при повышении давле­ния в полости (Р), так как давление в полостях (а) и (Р) выше,и давление понижается.

Если давление в полости (Р) понизится ниже настроенного, то оно понизится в полостях (а,д) и на запорный клапан 13, который под действием пружины 14 прижимается к седлу 15,и поток рабочей жидкости из полости (д) на слив прекращается. Давление в полостях (Р,а) и (д) выравнивается и действующие на золотник 3 силы от давления жидкости уравновешиваются, а пружина 4 прижмет золотник 3 к седлу 2, и полость (Р) разъединится с полостью (Т)(со сливом), поэтому давление в полости (Р) восстановится.

Гидроклапан предохранительный может использоваться для разгрузки системы от давления с подводом потока управления разгруз­кой (рис.1.6 а) или в исполнении с электромагнитным управлением разгрузкой (рис1.6б), В первом случае полость (д) через отверс­тие (х) соединяется с помощью золотника управления со сливом и при открытом золотнике давление в полости (д) падает, золотник 3 перемещается вниз и соединяет напорную магистраль со сливной, в результате чего жидкость свободно сливается в бак. Если золотник управления закрыт, то клапан будет работать как обыч-ный предохранительный. Предохранительный клапан с электромагнитным управлением разгрузкой обеспечивает дистанционное управление в при выключенном электромагните 1C золотник 8 находится в верхнем положении, полость (д) по каналам (е,ж,з,и,д,к) соединяется со сливом, давление в полости (д) падает, золотник 3 смещается, соединяются полости (Р) и (Т), разгружая систему от давления. При включенном электромагните каналы (з,и) перекрывают­ся и клапан работает как предохранительный.

Предохранительный клапан может применяться в качестве (рис. 1.6 в,г) предохранительного в объемном гидроприводе или в качестве переливного в гидросистемах с дроссельным регулированием. В первом случае он работает лишь эпизодически в аварийных режимах гидропривода с регулируемым насосом и предохраняет его от перегру­зок, когда нагрузка на цилиндр превышает допустимую, при этом масло через клапан пропускается из напорной линии в сливную. Во втором случае он действует постоянно и обеспечивает заданное давление в системе путем непрерывного слива излишков рабочей жидкос­ти в связи с ограничением дросселем потока жидкости, подаваемого в систему.

Предохранительный клапан стыкового монтажа с электромагнитным управлением разгрузкой
Предохранительный клапан стыкового монтажа с электромагнитным управлением разгрузкой

Рис. 1.5. Предохранительный клапан стыкового монтажа с электромагнитным управлением разгрузкой (а), трубного монтажа (б) и общий вид (в).

  Гидроклапаны редукционные

vazhnoРедукционный клапан — это автоматически действующий пневматический или гидравлический дроссель, предназначенный для поддержания на постоянном уровне давления на выходе. Сопротивление редукционного клапана в каждый момент пропорционально разности между переменным давлением на входе и постоянным (редуцированным) давлением на выходе.

Виды редукционных клапанов:

  • Редукционный клапан прямого действия (не требует внешнего источника питания).
  • Клапаны, управляемые пневмо- или электроприводом.

Назначение и область применения

Гидроклапаны редукционные непрямого действия (со вспомогательным клапаном) предназначены для понижения давления в отводимом в гидросистему потоке рабочей жидкости по отношению к давлению на входе в клапан, регулирования сниженного давления, поддержания постоянного настроенного более низкого давления на выходе из клапана и применяются в гидросистемах гидроприводов станков и других стационарных машин.

Устройство и принцип работы

Гидроклапан редукционный может быть трубного или стыкового монтажа (рис.1.7 а,б) и состоит из (рис.1.7в) корпуса I основного клапана, в котором находится золотник 3» поджатый с торца пру­жиной 4, и корпуса 5 вспомогательного клапана, в котором находит­ся клапан запорный 8, поджатый к седлу 6 пружиной настройки дав­ления 7, усилие которой регулируется винтом 10. Гидроклапан ре­дукционный имеет полость подвода (Р), вспомогательные (а,д), отвода (А) и каналы управления (б,в,г,е,ж,х) и вспомогательные слива (э,и,к).

Рис 1.6 Схема исполнений предохранительного клапана

Рис. 1.6. Схема исполнений предохранительного клапана с дистанционным управлением (а) и с электромагнитным управлением разгрузкой (б) и применение в качестве предохранительного (в) и переливного (г)

Рабочая жидкость подводится в полость (Р) и через дросселирующую щель, образуемую коническими поверхностями в седле 2 и золотнике 3 и создающую потери давления, проходит с меньшим давле­нием в полость (А), соединенную с участком гидросистемы, в кото­ром необходимо поддерживать постоянное пониженное (редуцирован­ное) давление. Из полости (А) по каналам (в,б) рабочая жидкость поступает в полость (а) под верхний торец золотника 3 и через демпферное отверстие (г) под нижний торец золотника в полость (д). Кроме того жидкость поступает по каналам (е,ж) к запорному клапану 8, настроенному с помощью пружины 7 на определенное да­вление регулировочным винтом 10, и через образуемую щель между запорным клапаном 8 и седлом 6 в полость (и), а затем на слив или по каналу (к) и сверлениям в корпусе I на стыковую полость, или по каналу (з) и подсоединенному трубопроводу вместо пробки.

Для получения требуемого пониженного давления в полости (А), необходимо чтобы золотник 3 обеспечивал определенное проходное се­чение дросселирующей щели между коническими поверхностями золот­ника 3 и седла 2. Размеры дросселирующей щели зависят от положе­ния равновесия золотника 3, определяемого перепадом давлений по­лости (д) и полостей (а) и (А), который равен величине потерь давления в отверстии (г). Чем меньше необходимо получить выходное давление в полости (А), тем больше должен быть перепад давления между полостями (д) и (а,А). Для этого необходимо чтобы был боль­ший поток жидкости через отверстие (г) и,соответственно,через щель между запорным клапаном 8 и седлом 6, что обеспечивается ре­гулировкой пружины 7 на меньшее усилие.

Если давление на участке гидросистемы с пониженным давлени­ем не превышает установленное, то между конической поверхностью запорного клапана 8 и седлом 6 образуется определенное проходное сечение и поток жидкости через каналы (е,ж) и демпферное отверстие (г) постоянно идет на слив. В связи с этим давление в полости (д) будет ниже давления в полости (а) и (А) на величину потерь давления в отверстии (г) и золотник 3 перемещается вниз до наступления его уравновешенного состояния. При зтом образуется опреде­ленное проходное сечение дросселирующей щели между коническими поверхностями золотника 3 и седла 2, которые определяют величину выходного редуцированного давления.

При увеличении или уменьшении редуцированного давления появляется разность давлений в полостях (А,а) и (д), что создает осевую силу, перемещающую золотник, при этом изменяются размеры дросселирующей щели и обеспечивается выравнивание редуцированно­го давления, т.е. автоматически поддерживается величина редуциро­ванного давления постоянной.

Если редуцированное давление в полости (А) увеличивается, то повышается давление в полостях (а,д) и на запорный клапан 8, который открывает доступ дополнительному потоку рабочей жидкости через каналы (е,ж,и,к) на слив из полости (д). При этом происхо­дит пополнение жидкости в меньшем количестве из полости (А) в полость (д) через демпферное отверстие (г), создающее потери давления. Создается разность давлений в полостях (д) и (а,А) и появляется осевое усилие, перемещающее золотник 3 вниз, который уменьшает проходное сечение дросселирующей щели для прохода жидкости из напорной магистрали через полость (р) в участок гидросистемы с редуцированным давлением через полость (А), что приводит к уменьшению давления до настроенной величины.

Если редуцированное давление в полости (А) уменьшается ниже установленного, то оно понизится в полостях (а,д) и на запорный клапан 8, который под действием пружины 7 уменьшит поток жидкос­ти на слив. При этом повышается давление в полости (д), золотник 3 перемещается вверх и дросселирование потока уменьшается, т.е. увеличивается проходное сечение для прохода жидкости из полости подвода (Р) в полость редуцирования (А), в связи с этим величина настроенного давления восстанавливается.

Управление редукционным клапаном может осуществляться также путем подвода потока управления к отверстию (х)(рис.1.8 а,б). Пример применения редукционного клапана в гидросистеме при­веден на рис. 1.8 в.

Редукционный клапан
Редукционный клапан

Рис. 1.7. Редукционный клапан трубного (а) и стыкового монтажа (б) и общий вид (в)

Рис. 1.8 Схемы исполнения редукционного клапана

Рис.1.8. Схемы исполнения редукционного клапана с управлением от основного потока (а) и с дистанционным управлением (б) и применения в гидросистеме для подачи в один из цилиндров рабочей жидкости

Предохранительные гидроклапаны (далее клапаны) непрямого действия (со вспомога­тельным клапаном) на рном до 32МПа предна­значены для поддержания установленного давления, предохранения от превышения дав­ления и разгрузки от давления гадросистем станков и других стационарных машин, рабо­тающих в помещениях при температуре окру­жающей среды от 0 до 40°С на минеральных маслах кинематической вязкостью от 10 до 400мм2/с, при температуре от 10 до 70°С.

Клапаны с электромагнитным управлением должны изготовляться с электромагнитами следующих исполнений: переменного тока на 110В; переменного тока на 220В; постоянно­го тока на 24В.

Пример обозначения клапана с Dy= 20мм, номинальным давлением на­стройки ≈ 20МПа, с резьбовым метрическим присоединением, с подводом потока управле­ния разгрузкой:

Гидроклапан 20-20-1-11

То же, с Dy= 32мм, номинальным давле­нием настройки ≈ 20МПа, с резьбовым кони­ческим присоединением, с электромагнитным управлением разгрузкой с электромагнитом переменного тока на 110В:

Гидроклапан 32-20-1к-21

То же, с Dy≈ 10мм, номинальным давлением настройки ­ ≈ 32МПа, стыкового присоединения, с электромагнитным управлением разгрузкой с электромагнитом переменного тока на 220В:

Гидроклапан 10-32-2-22

Технические требования.

1. Клапаны должны изготовляться в соответствии с требо­ваниями ГОСТ 16517-82 и ГОСТ 17411-91 по рабочим чертежам, утвержденным в уста­новленном порядке.

2. Клапаны должны работать на маслах 14-го класса чистоты жидкостей по ГОСТ 17216-2001 в гидросистемах, снабженных фильтрами с номинальной тонкостью фильт­рации 25мкм.

11. Основные параметры гидроклапанов

Параметр

Норма

Номинал

Наиб.

Наим.

Пропускаемый поток рабочей жидкости Q, л/мин, для клапанов с Dy, мм:

10

40

56

2

20

100

140

5

32

250

350

10

Давление настройки, МПа, для исполнений клапанов по давлению настройки:

10

10,0

12,5

3,0

20

20,0

25,0

1,0

32

32,0

40,0

2,0

Изменение давления при изменении потока от номинального до наибольшего, МПа

-0,4

Давление разгрузки, МПа

-0,3

Давление на сливе, МПа

-0,15

Время срабатывания для клапанов с электромагнитным управлением разгрузкой, с

0,2

Превышение давления от номинального при резкой перегрузке системы, %, для исполнения клапанов на номинальное давление настройки, МПа:

10

10

20

8

32

6

Параметры указаны при работе клапанов на масле турбинном Т22 по ГОСТ 32-74 в ред. 1990г. и температуре масла 45…50°С.

12. Основные размеры гидроклапанов, мм

Клапаны резьбового присоединения

рисунок

Клапаны стыкового присоединения

рисунок

рисунок

Параметр

Клапан резьбового присоединения с Dy

Клапан стыкового присоединения с Dy

10

20

32

10

20

32

D

М27×2

К 3/8″

М33×2

К 3/4″

М48×2

К 1 1/4″

22

32

40

А

34

39

57

d

14

22

30

d1

13

17

19

L

121,5

138,5

156,5

104,5

121,5

141,5

L1

200,5

217,5

235,5

183,5

200.5

220,5

l

80

97

115

63

80

100

l1

45

55

65

45

60

75

В

90

110

130

80

102

120

b

60

72

90

54

70

82,5

b1

45

55

65

27

35

41,25

H

148

162

168

148

162

168

H1

149

163

169

149

163

169

h

73

91

114

54

66,7

89

h1

27

31

36

47,6

55,5

76,5

h2

48

56

67

23,8

31,8

h3

123

150

181

22

11

13

h4

80

118

152

h5

123

150

181

Продолжение табл. 12

Масса,кг, неболее

Для клапанов с подводом потока управлением разгрузкой

4,6

7,1

11,7

4,1

7,2

12,5

Для клапанов с электромагнитным управлением разгрузкой

6,1

8,6

13,2

5,6

8,7

14,0

Клапаны с конической резьбой изготовляют на номинальное давление настройки 10,0 и 20,0МПа.

Предусматриваются клапаны фланцевого присоединения с D= 40 и 50мм.

3. Клапаны с электромагнитным управле­нием должны обеспечивать разгрузку от дав­ления после включения электромагнита.

Клапаны должны допускать работу при частоте не менее 250 включений в час.

4. Электромагниты по ГОСТ 19264-82 в ред. .

5. Клапаны должны иметь плавную регу­лировку давления настройки от наименьшего до номинального при установленном потоке.

При работе клапанов допускается отклонение установленного давления не более чем на 1,5%.

6. Давление на регулирующем элементе клапана при настройке давления на всем диа­пазоне должно быть не более 0,4МПа.

7. Присоединительная резьба: метричес­кая по ГОСТ 24705-2004, поле допуска 6Н по ГОСТ 16093-2004; коническая по ГОСТ 6111-52. Фланцы по ГОСТ 19535-74 в ред. 1985г.

8. Суммарные внутренние утечки при но­минальном давлении настройки рном должны быть не более указанных в табл. 13.

13. Суммарные внутренние утечки

Условный проход Dy, мм

Суммарные внутренние утечки, см3/мин, при номинальном давлении настройки, МПа

10

20

32

10

20

32

100

200

300

200

400

600

В течение срока эксплуатации утечки не должны превышать указанных в табл. 13 вдвое.

9. Наработка до первого отказа должна со­ставлять не менее 75% ресурса.

10. Для клапанов стыкового присоедине­ния размеры b, b1, h, h1, h2, h3 (см. табл. 12)имеют предельные отклонения ±0,1мм.

Внимание

Литература:

  1. Схиртладзе А. Г., Иванов В. И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. — Издание 2-е, дополненное. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003 г. — 544 с.
  2. Лепешкин А. В., Михайлин А. А., Шейпак А. А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник, ч.2. Гидравлические машины и гидропневмопривод. / под ред. А. А. Шейпака. — М.: МГИУ, 2003. — 352 с.
  3. Кожевников С. Н. Аппаратура гидро-, пневмо- и электроавтоматики металлургических машин. Москва-Киев, МАШГИЗ, 1961.
  4. Башта Т. М. «Машиностроительная гидравлика», М.: «Машиностроение», 1971

« Назад [Предохранительные гидроклапаны на Рном до 32 МПа] Далее »