Раздел 7. Регулирующая аппаратураТема 14. Регулирующая гидроаппаратура предназначена для регулирования давления и потока жидкости путем изменения площади проходного отверстия. К ней относятся предохранительные, подпиточные, тормозные и редукционные клапаны, дроссели и регуляторы потока жидкости. Основными параметрами регулирующей гидроаппаратуры являются номинальное давление Рном, номинальный поток Qном и условный проход Dу. Обозначения регулирующей гидроаппаратуры приведены на плакатах. Предохранительные клапаны предназначены для ограничения давления в напорной линии путем перепуска жидкости в сливную линию. Они подразделяются на первичные и вторичные. Первичные предохранительные клапаны, как правило, встроены в напорную секцию гидрораспределителей. Реже автономные предохранительные клапаны устанавливаются на ответвлении от напорной линии сразу за насосом. Первичные предохранительные клапаны предохраняют от разрушения напорную линию насоса. Вторичные предохранительные клапаны по конструкции аналогичны первичным клапанам и пристыковываются к рабочим секциям распределителей со стороны гидродвигателей, служат для ограничения давления, возникающего в результате действия реактивных и инерционных нагрузок при нейтральном положении золотников.
Рисунок 40 – Гидравлические схемы блоков управления: а – четырехзолотникового; б – двухзолотникового; А1 – А4 – рабочие отводы; У – линия управления; С – слив.
Предохранительные клапаны по конструкции и принципу действия подразделяются на клапаны прямого действия (одноступенчатые) и клапаны непрямого действия (двухступенчатые). В клапанах прямого действия давление жидкости непосредственно воздействует на запирающий элемент, который сжимает жесткую пружину и открывает канал, соединяющий напорную и сливную линии. В клапанах непрямого действия сначала открывается маленький чувствительный элемент прямого действия, который направляет небольшую часть потока жидкости на золотник (плунжер), открывающий проходной канал основному потоку жидкости. Преимущество клапанов прямого действия состоит в простоте конструкции. К недостаткам можно отнести жесткие удары клапана (запирающего элемента) о седло, что вызывает повышенный шум и вибрацию в гидроприводе. В клапанах непрямого действия этот недостаток исключен, так как в нем отсутствует жесткая пружина и давление срабатывания поддерживается практически постоянным. Давление срабатывания предохранительного клапана обычно выше номинального на 10 - 20%. Первичные предохранительные клапаны настраиваются непосредственно на машине по манометру при упоре рабочего оборудования в непреодолимое препятствие, а вторичные - на специальном стенде, имеющем насос, манометр и устройство нагружения. Основные требования, предъявляемые к предохранительным клапанам: - высокое быстродействие (0,05с); - независимость давления слива от величины потока; - безотказность в работе; - хорошие динамические характеристики; - небольшие габариты и масса. В табл. 35 и 36 приведены технические характеристики предохранительных клапанов различного исполнения, которые могут быть установлены в распределителях, непосредственно в насосах и гидромоторах или в гидролиниях. Вторичные предохранительные клапаны для двух линий гидродвигателя монтируются в одном корпусе. Их технические характеристики приведены в табл. 37. В гидросистемах самоходных машин возникает необходимость длительного переливания жидкости из одной гидролинии в другую. Для этой цели используют переливные клапаны, которые по принципу действия и конструкции аналогичны предохранительным клапанам прямого действия, но имеют менее жесткую пружину, то есть открываются при более низком давлении. Таблица 35 – Технические характеристики предохранительных клапанов типа 520.
Таблица 36 – Технические характеристики предохранительных клапанов типа 510 и 521.
Таблица 37 – Технические характеристики блоков предохранительных клапанов.
Блоки подпиточных и предохранительных клапанов предназначены для исключения кавитационных явлений в гидромоторах с одновременным ограничением давления в их напорных линиях. При разгонах и торможениях, буксировании машин и движении под уклон в напорных линиях гидромоторов поворота платформы или механизма хода может возникнуть разрыв сплошности потока жидкости. Подпиточные клапаны в этом случае соединяют напорную и сливную линии гидромотора и предотвращают кавитацию. По конструктивному исполнению подпиточные клапаны аналогичны обратным и устанавливаются, как правило, на рабочей секции распределителя со стороны напорных линий гидромоторов. По конструктивным соображениям подпиточные и вторичные предохранительные (переливные) клапаны монтируются в одном корпусе-блоке, который устанавливают на рабочих секциях распределителя. На рис. 41 представлен пример подключения блока к секции распределителя. Технические характеристики унифицированных блоков приведены в табл. 38. Рисунок 41 - Гидравлическая схема подключения блока подпиточных и предохранительных клапанов: 1 - распределитель; 2 - блок клапанов; 3 - гидромотор; 4 - предохранительные клапаны; 5 - подпиточные клапаны. Таблица 38 – Технические характеристики блоков подпиточных и предохранительных клапанов.
Тормозные клапаны предназначены для исключения кавитационных явлений в напорных гидролиниях при условии действия попутных внешних нагрузок на выходное звено гидродвигателя. Например, при движении катка под уклон может возникнуть неуправляемое вращение вальцов, так как гидролиния гидромотора соединена с напорной линией насоса, а подачи последнего может не хватить. В результате возникает разрыв сплошности потока жидкости, что ведет к кавитации. Аналогичная ситуация происходит в поршневой (или штоковой) полости гидроцилиндра при опускании стрелы экскаватора (крана и т. д.). На схемах (рис. 42) показано включение тормозного клапана в грузоподъемном механизме вращательного и возвратно-поступательного движения.
Рисунок 42 - Гидравлическая схема подключения тормозного клапана в грузоподъемном механизме: а - вращательного движения; б - возвратно-поступательного движения; 1 - тормозной клапан; 2 - переливной клапан; 3 - обратный клапан; 4 - гидромотор; 5 - гидроцилиндр; 6 - гидрозамок; 7 - тормозной гидроцилиндр; 8 - клапан «ИЛИ», 9 — распределитель.
Рассмотрим принцип действия тормозного клапана. При подаче потока жидкости от распределителя 9 в линию А переливной клапан 2 (или обратный клапан 3) открываются и жидкость поступает в напорную линию гидромотора 4 (поршневую полость гидроцилиндра 5). Одновременно растормаживается гидроцилиндр 7. Осуществляется рабочий ход машины. При реверсировании гидропривода поток жидкости свободно направляется из линии Б к гидромотору 4 (или штоковую полость гидроцилиндра 5). Через клапан «ИЛИ» вновь растормаживается гидроцилиндр 7, а в схеме возвратно-поступательного движения открывается гидрозамок 6. Жидкость из линии Б по ответвлению и через два последовательно установленных дросселя с обратными клапанами поступает в торцевую полость плунжера и перемещает его влево. Основной поток жидкости из сливной камеры гидромотора 4 (или поршневой полости гидроцилиндра 5) через гидравлическое сопротивление (дроссель) в плунжере и распределитель 9 сливается в гидробак. Таким образом, тормозной клапан обеспечивает надежное торможение при холостом ходе гидродвигателей. Технические характеристики тормозных клапанов даны в табл. 39. Таблица 39 – Технические характеристики тормозных клапанов.
Редукционные клапаны предназначены для создания постоянного давления, сниженного по сравнению с давлением в основной напорной линии. Редукционные клапаны подразделяются на клапаны прямого и непрямого действия, последние получили наибольшее распространение в машиностроении (рис. 43). Принцип работы клапана непрямого действия заключается в следующем. Поток жидкости от насоса Н поступает к основному нормально открытому регулирующему органу и через него к потребителю в линию А. При работе клапана через дроссельное отверстие и вспомогательный регулирующий орган с регулируемой пружиной постоянно проходит небольшой поток жидкости (1—2 л/ мин). Плунжер основного нормально открытого регулирующего органа с двух сторон имеет каналы управления. Через левый из них повышенное давление в линии А, перемещая плунжер, частично закрывает поток жидкости от насоса Н, а правый поддерживает плунжер в равновесном положении.
Рисунок 43 – Гидравлическая схема редукционного клапана: Н – подвод жидкости от насоса; А – отвод жидкости к потребителю; С – сливная линия вспомогательного потока.
Предельное давление потребителя в линии А регулируется настройкой пружин и диаметром дроссельного отверстия. В табл. 40 приведены технические характеристики редукционных клапанов резьбового соединения. Таблица 40 – Технические характеристики редукционных клапанов.
Дроссели предназначены для регулирования скорости перемещения рабочих органов путем изменения потока жидкости, подаваемой к гидродвигателям. Дроссели могут быть регулируемые, в которых изменяется сопротивление потоку жидкости, и нерегулируемые, в которых сопротивление остается постоянным. Обозначение дросселей показано в табл. 6, поз. 8. В гидросистемах самоходных машин используют регулируемые дроссели типа ДР резьбового соединения. Их технические характеристики даны в табл. 41. Таблица 41 – Технические характеристики дросселей типа ДР.
Дроссели с обратным клапаном предназначены для ограничения скорости опускания рабочего оборудования грузоподъемных машин. Обозначение дросселей с обратным клапаном приведено на плакатах. Как видно из схемы, дроссели в одном направлении беспрепятственно пропускают поток жидкости, а в противоположном организовывают его за счет запирания обратного клапана. Такие дроссели нашли широкое применение в гидросистемах универсальных экскаваторов, стреловых кранов, погрузчиках и других машинах. В табл. 42 и 43 представлены технические характеристики дросселей с обратными клапанами, которые нашли наибольшее распространение в гидроприводах самоходных машин.
Таблица 42 – Технические характеристики дросселей типа ДК.
Таблица 43 – Технические характеристики дросселей типа 62.
|
