Клапаны, регулирующие давление, - это гидроаппараты, оказывающие заранее заданным образом влияние на рабочее давление в гидросистеме или ее части. Это достигается за счет изменения дросселирующего проходного сечения на управляющих кромках. Регулирующие давление клапаны имеют две позиции. Изменение давления происходит внезапно (путем переключения) или постепенно (управляемо) за счет воздействия одного или нескольких давлений на одну или более поверхностей запорного элемента, нагруженного одной или несколькими пружинами.
Клапаны, регулирующие давление, имеют следующие конструктивные исполнения:
1. В зависимости от уплотнения запорного элемента - золотниковое или седельное.
2. В зависимости от типа управления - прямого или непрямого действия.
3. В зависимости от способа монтажа: резьбового монтажа, стыкового монтажа, модульного монтажа, ввертного монтажа, вставного монтажа.
· Предохранительные клапаны
Предохранительные клапаны применяются в гидросистемах для ограничения рабочего давления до определенной, заранее заданной величины. Если желаемое давление достигнуто, предохранительный клапан перепускает часть потока (разность между подачей насоса и расходом, поступающим в гидродвигатель) из напорной линии гидросистемы в бак.
На Рисунке 9 показана схема с предохранительным клапаном. Предохранительные клапаны всегда устанавливаются в ответвлении. В соответствии с выполняемой задачей предохранительные клапаны также называются клапанами безопасности.
Рисунок 9 – Схема установки предохранительного клапана в гидросистеме.
Основным принципом работы всех предохранительных клапанов является воздействие давления на определенную поверхность запорного элемента, который нагружен противодействующим усилием. Пока прижимающая сила пружины больше гидравлической силы запорный элемент прижимается к седлу. Когда гидравлическая сила превышает силу прижатия, запорный элемент, сжимая пружину, отходит от седла и открывает проходное сечение для прохода избытка рабочей жидкости в бак.
|
|
Если, например, гидродвигатель не потребляет рабочую жидкость, через клапан проходит вся рабочая жидкость, подаваемая насосом. Следовательно клапан открывается настолько, чтобы было обеспечено равновесие между гидравлической и пружинной силами на запорном элементе. Величина проходного сечения изменяется постоянно при изменении потока до тех пор, пока не будет достигнута соответствующая величина (предельная характеристика). При этом давление, установленное предварительным натяжением пружины, не будет превышено.
· Гидроклапаны последовательности
Гидроклапаны последовательности, известные также как перепускные, предварительно нагружающие или тормозные клапаны (в русской версии ранее назывались напорными золотниками), конструктивно подобны предохранительным клапанам. Гидроклапаны последовательности располагаются в линии главного потока гидросистемы и включают/отключают дальнейшие участки в зависимости от установленного давления.
Рисунок 10 – Управление с помощью гидрокалапана последовательности.
· Разгрузочные клапаны
Разгрузочные клапаны, известные также как клапаны зарядки аккумуляторов, главным образом используются в гидросистемах с аккумуляторами. Их основной задачей является разгрузка насоса от давления после того, как аккумулятор полностью заряжен. Разгрузочные клапаны применяются также в гидросистемах с насосами высокого и низкого давлений (системы двойной циркуляции). В этих случаях насос низкого давления разгружается после того, как достигнуто установленное высокое давление.
|
|
· Редукционные клапаны
В отличие от предохранительных клапанов, ограничивающих уровень входного давления (давления насоса), редукционные клапаны используются для изменения выходного давления (давления гидродвигателя). Редуцирование (снижение) входного (первичного) давления или поддержание выходного (вторичного) давления достигается настройкой клапана, которая ниже, чем возможные изменения давления в главной системе циркуляции. Таким образом, появляется возможность снизить давление в одной из частей гидросистемы до уровня, который ниже системного давления.
В соответствии с назначением редукционные клапаны не позволяют выходному давлению повышаться сверх определенного уровня. Выходное давление воздействует на торец запорного элемента (золотникового или седельного) и создает усилие, которое сравнивается с заранее установленным усилием регулировочной пружины (Рис. 11). Если гидравлическая сила рА • АК превосходит усилие пружины, золотник перемещается вверх в направлении закрытия дросселирующей щели. В установившейся позиции усилия на золотнике уравновешены (FF = рА • АК). Дросселирующая щель независимо от расхода Q и входного давления рЕ обеспечивает стабилизацию выходного давления рА. В основном известны два типа редукционных клапанов: прямого и непрямого действия.
Рисунок 11 – Принцип действия редукционного клапана.