Аппаратура управления и регулирования

В составе любого гидравлического привода обязательным элементом является аппаратура. Без нее ни один привод не обеспечит выполнения своего функционального назначения.

Назначение устройств управления - регулирование параметров потока рабочей жидкости в гидроприводах технологического оборудования (давления, расхода и изменения направления движения потока жидкости).

Таким образом, устройства управления подразделяются на устройства управления давлением (клапаны), устройства управления расходом (дроссели), устройства управления потоком (гидрораспределители) и контрольно-измерительные устройства.

Устройства управления давлением - это устройства, размеры рабочего окна которых изменяются от воздействия проходящего через них потока рабочей жидкости.

К ним относятся:

1) обратный клапан - пропускает рабочую жидкость только в одном направлении;

2) напорный клапан - предназначен для предохранения гидропривода от перегрузок, поддержания постоянного давления в системе и предотвращения произвольного опускания штока в случае вертикального расположения гидроцилиндра;

3) редуционный клапан - предназначен для поддержания давления на выходе постоянным;

4) предохранительный клапан с переливным золотником - предназначен для поддержания определенного постоянного давления в системе, предохранения привода от перегрузок и разгрузки насоса;

5) напорный золотник с обратным клапаном – предназначен для пропуска масла с заданным давлением только в одном направлении, а также его пропуска с минимальными потерями давления в другом;

6) разделительная гидропанель - предназначена для разделения потоков масла в гидроприводе, питаемом от двух насосов;

7) реле давления - устройство, контролирующее величину давления в гидросистеме. Выполняет роль блокировочного устройства, которое с отклонением давления от заранее отрегулированных параметров подает электрический сигнал в электросхему управления технологического агрегата с целью отключения этого агрегата или включения какого-либо последующего элемента цикла.

Рассмотрим принцип работы предохранительного клапана с переливным золотником, схема которого представлена на рис.4.1.

С помощью регулировочного винта 11 устанавливается нужная величина давления в системе. При номинальном давлении в системе полости А и Бразобщены между собой. Принцип работы состоит во взаимодействии шарового клапана 4 и золотника 2. Когда давление рабочей жидкости в системе повышается, золотник перемещается вверх, камеры А и Б сообщаются, лишнее количество масла из камеры Б сливается, давление в системе понижается и золотник возвращается в исходное положение. При этом камеры А и Б снова разобщаются.

Если давление в системе не превышает P _ном, полости А и Б разобщены, шаровой клапан прижат к седлу. Как только давление в системе становится выше P _ном, рабочая жидкость из полости 5 через демпферное отверстие 6 и шаровой клапан 4 идет на слив. Давление в полости 9 понижается, и плунжер перемещается вверх. Полости А и Б сообщаются. Масло из полости А идет в полость Б и сливается. В результате чего давление в полости А понижается и принимает прежнюю величину.

 

Рис. 4.1. Схема предохранительного клапана с переливным золотником:

1 – корпус клапана; 2 – золотник клапана; 3 – пружина золотника; 4 – шаровой

клапан; 5, 8, 9 – рабочие полости; 6 – демпферное отверстие; 7 – отверстие;

10 – пружина шарового клапана; 11 – регулировочный винт

 

Устройства управления расходом (дроссели) применяются для регулирования скорости движения рабочего органа станка (стола, суппорта и т.д.).

Дроссель - устройство управления, размеры рабочего окна которого не изменяются от воздействия проходящего через него потока жидкости. Он должен обеспечивать минимальную засоряемость рабочего окна (проходное сечение) и малую зависимость расхода рабочей жидкости от изменения ее температуры. Исходя из конструкции проходных сечений, дроссели могут быть игольчатыми (рис.4.2, а), винтовыми (рис.4.2, б), с цилиндрическим золотником (рис.4.2, в) и щелевыми (рис.4.2, г).

Устройства управления потоком рабочей жидкости (гидрораспределители) - это устройства, применяемые с нереверсируемыми насосами и гидродвигателями. Предназначены для изменения направления потока жидкости, для ее распределения по трубопроводам гидропривода. Они бывают двух типов: линейные и дросселирующие.

а)	б)
в)
г)

 

Рис. 4.2. Схемы проходных сечений дроссельных устройств

 

К ним относят устройства управления потоком в виде кранов управления, а также золотниковые гидрораспределители плунжерного типа (рис.4.3).

 

 

Рис. 4.3. Двухпозиционный, пятилинейный гидрораспределитель:

1 – корпус распределителя; 2 – плунжер; 3, 4, 5, 6, 7 – кольцевые проточки

 

Золотниковые распределители в зависимости от количества внешних линий (входов и выходов отверстий, через которые проходит рабочая жидкость) бывают двух-, трех- и многолинейные. Также они подразделяются по количеству фиксированных позиций на двух-, трех- и многопозиционные. В свою очередь, многопозиционные разделяются по способу перемещения золотника на распределители с ручным, электрическим и гидравлическим управлением.