КЛАПАНЫ ОБРАТНЫЕ ТИПА Г(ПГ)51-2

  Клапаны предназначены для пропуска потока при минимальном или заданном давлении в прямом направлении и непропускания. – в обратном. Клапан (рис.6.1, а) состоит из корпуса 1, плунжера 2, пружины 3, пробки 4.

  При направлении потока подвод-отвод давлением масла плунжер поднимается, сжимая пружину, и масло с небольшим гидравлическим сопротивлением протекает в прямом направлении. При направлении потока отвод-подвод давлением масла и силой пружины плунжер прижимается к коническому седлу, герметизируя соединение.

Рис. 6.1

Клапаны выпускаются с номинальным расходом 8…160 л/мин, на давление рmax = 20МПа, рmin = 0,35 МПа, роткр(Q = 1…3 л/мин) ≥ 0,15МПа, перепад давления на плунжере р ≤ 0,3 МПа. Условное обозначение клапана на гидросхеме показано на рис. 6.1, б.

Клапаны стыкового исполнения ПГ51-2 отличаются от клапанов резьбового исполнения Г51-2 наличием стыковой плоскости (рис. 6.1, в) на которую выведены отверстия подвода и отвода масла. Соединяется такой клапан с трубопроводом с помощью переходной плиты, имеющей, с одной стороны, плоскость с отверстиями, аналогичными отверстиям стыковой плоскости клапана, а с другой – резьбовые отверстия для соединения с трубопроводом. Клапан резьбового исполнения соединяется с трубопроводом с помощью различных присоединений, ввертываемых в резьбовые отверстия клапана.

Обратный клапан КО (рис. 6.2, а), последовательно соединенный с насосом, предотвращает реверсирование потока масла после отключения энергопитания. Такая схема применяется, например, для нерегулируемых пластичных насосов, в которых при обратном направлении вращения ротора может произойти поломка пластин.

Рис. 6.2

Обратные клапаны КО1 и КО2 (рис. 6.2, б) используются для независимой разгрузки насосов Н1 и Н2. При смещении рукоятки распределителя Р вправо весь поток масла от насоса Н1 будет направлен в бак, а от насоса Н2 через КО2 – в гидросистему. При этом КО1 закрывается и давление в гидросистеме поддерживается на уровне настройки клапана давления КД.

Обратный клапан КО (рис. 6.2, в), параллельно соединенный с дросселем, позволяет получить ускоренное движение рабочего органа М вправо и замедленное регулируемое движение – влево. В схеме (рис. 6.2, г) обратный клапан КО позволяет удержать рабочий орган в неподвижном состоянии после отключении энергопитания, не пропуская масло из нижней поршневой камеры цилиндра в бак. Рабочий орган не будет опускаться при закрытом клапане, если клапан давления КД будет настроен на 0.5…1МПа выше статического давления, создаваемого рабочим органом в поршневой камере цилиндра.

Как элемент автоматической блокировки гидродвигателя от опускания под действием статической нагрузки Fст обратный клапан может применяться и без клапана давления (рис. 6.3., а).

Рис. 6.3

Установленный в напорной гидролинии клапан КО удерживает шток гидроцилиндра ГЦ в неподвижном состоянии после отключения электромагнита распределителя Р и электродвигателя насоса.

Клапаны с усиленной пружиной, работающие в режиме предохранительных, обеспечивают защиту гидроаппаратов и гидросистем от разрушения. Для этого клапаны ставят параллельно с защищаемым элементом: теплообменником (рис. 6.3, б), фильтром (рис. 6.3, в).

КЛАПАНЫ ДАВЛЕНИЯ

По принципу регулирования клапаны делятся на напорные, редукционные и комбинированные. По конструкции – на клапаны прямого и непрямого действия.

Клапаны давления прямого действия типа Г(ПГ)54-3

Клапаны могут работать в режиме постоянного протекания через клапан части потока (режим переливного клапана) и в режиме эпизодического протекания всего или части потока (режим предохранительного клапана). В первом случае клапаны поддерживают постоянное давление на входе, во втором – предохраняют гидросистему от повышения давления. Клапаны выпускаются на расход 20…160 л/мин, минимальный расход – 1…5 л/мин, давление настройки – 0,3…20 МПа.

Клапан (рис. 6.4. а) состоит из корпуса 1 (показанного на схеме условно в виде контура), золотника 2, пружины 3 и регулировочного винта 4. Масло под давлением р1 подводится в камеру А и под давлением р3 – под нижний торец золотника. Сверху золотник нагружен силой пружин 3 и давлением масла р2 в камере В. До тех пор, пока сила пружины превышает подъемную силу, создаваемую давлением масла р3, камеры А и Б разобщены. Когда подъемная сила станет больше силы пружины, золотник начнет подниматься. После соединения камер А и Б через образовавшуюся щель (гидравлическое сопротивление) масло будет проходить в линию с давлением р2. При этом в камере В, соединенной гидролинией с камерой Б, увеличится давление р2 и сила, действующая на золотник сверху.

Рис. 6.4

При равенстве этой силы подъемной золотник остановится и давление р1 стабилизируется. Устойчивость золотника в таком равновесном состоянии достигается демпфированием колебаний давления р3 гидравлическим сопротивлением Д (демпфером – тонким отверстием) и трением между золотником и корпусом клапана.

 При случайном увеличении давления р1 равновесие сил на золотнике нарушается и золотник поднимается. Гидравлическое сопротивление щели между камерами А и Б уменьшается, и давление р1 тоже уменьшается до прежнего статического уровня. При этом гидролиния, сообщающая камеры Б и В, играет роль отрицательной обратной связи по давлению. Для стабилизации давления р1 на более высоком или низком уровне надо соответственно сжать или ослабить пружину 3.

Условное обозначение клапанов показано на рис. 6.4, б. В зависимости от того, соединяются или разъединяются камеры В и нижняя торцовая с отверстиями отвода и подвода, клапаны выполняют разные функции. Клапан основного исполнения 1 (рис. 6.4, б), установленный последовательно с гидронасосом, поддерживает заданную разность давлений Δр = р1 - р2, установленный параллельно - поддерживает постоянное давление р1 (переливной клапан) или предохраняет гидросистему от перегрузки (предохранительный клапан). Клапаны исполнения 2 предназначены для пропускания потока в прямом направлении только при достижении давления р3 заданной величины , определяемой настройкой пружины и давлением р2. Клапан исполнения 3 (линия управления и обратная связь разъединены с подводом и отводом) пропускает поток масла в обоих направлениях, если давления управления р3 и р4 имеют такие величины, что соблюдается следующее неравенство S1 р3 – S2 р4 > Fпр . Клапан исполнения 4 пропускает поток масла в прямом направлении при условии

                                  р1 > ( S2 р4 + Fпр ) / S1 .

Клапаны давления часто применяются для поддержания в гидросистеме постоянного давления и предохранения ее от разрушения при повышении давления (рис. 6.2, а, б). Для удержания вертикально перемещаемых рабочих органов при отсутствии энергопитания, при кратковременных остановках, при повреждении трубопроводов (рис. 6.2, г). Для гидравлической разгрузки тяжелых рабочих органов (рис. 6.5, а). Отличием схемы на этом рисунке от схемы рис. 6.2, г является установка клапана давления параллельно гидроцилиндру, т. е. использование его а режиме предохранительного клапана. Кроме этого, гидроцилиндр ГЦ в схеме рис. 6.5, а предназначен только для разгрузки рабочего органа от сил веса.

Рис.6 5.

  В отличие от гидроцилиндра ГЦ (рис. 6.2, г) он не перемещает рабочий орган. Поэтому настраивается на давление, создающее вертикальную силу, равную весу рабочего органа. Клапан давления КД (рис. 6.2, г) настраивается на давление, превышающее статическое давление на 0,5…1 МПа , создаваемое в поршневой полости ГЦ неподвижным рабочим органом. Обратный клапан КО2, гидропневмоаккумулятор ПГА и реле давления РД на рис. 6.5, а – элементы автоматической блокировки. Обратный клапан и аккумулятор позволяют поддержать расчетное давление в ГЦ при отключении гидростанции, реле давления подает аварийный сигнал при значительном снижении давления в гидроцилиндре.

В схеме рис. 6.5, б клапан давления КД1 предназначен для поддержания постоянного давления в напорной гидролинии насоса. Клапан КД2 поддерживает постоянное давление в сливной линии. Клапаны КП1 и КП2 предохраняют фильтр Ф и теплообменник ТО от разрушения при засорении. При засорении фильтра все неочищенное масло будет проходить в гидросистему через КП1. При отказе теплообменника ТО неохлажденное масло из гидросистемы будет сливаться в бак через КП2.

В схеме, показанной на рис. 6.6, а, клапаны давления параллельно соединены с обратными клапанами. Такое соединение позволяет пропускать поток в прямом направлении при настроенном пружиной давлении, а в обратном – с минимальными потерями давления. Это - гидроклапаны давления с обратными клапанами типа Г(ПГ)66-1. В схеме (рис. 6.6, а) они работают в режиме клапанов последовательности. Для того чтобы осуществить поворот заготовки на заданный угол (деление), ее необходимо предварительно зажать. Такая последовательность работы ГЦ1 и ГЦ2 достигается с помощью клапана давления КД1. По условиям работы обратный ход ГЦ1 возможен только после разжима заготовки. Эта последовательность достигается с помощью клапана давления КД2.

     Если линия управления не связана с линией подвода, то управлять потоком через клапан можно от любой другой гидролинии (рис. 6.6, б). Здесь управление клапаном осуществляется от напорной гидролинии насоса. Гидроцилиндр ГЦ2 зажимает изделие, а цилиндр ГЦ1 перемещает рабочий орган после зажима. После включении правого электромагнита распределителя Р шток цилиндра ГЦ1, нагруженный рабочим органом, будет перемещаться вправо после того, как цилиндр ГЦ2 зажмет изделие и в напорной гидролинии поднимется давление.

  При этом по цепи управления давлением откроется клапан КД2 и из штоковой камеры цилиндра ГЦ1 через дроссель Др и клапан КД2 масло вытесняется в бак. Клапан КД1 работает в режиме предохранительного.

Еще один пример использования клапана давления в качестве элемента автоматической блокировки показан на рис. 6.6, в. Цепь управления и обратная связь клапана КД2 подключены к дросселю Др для измерения перепада давления. При достижении расчетной частоты вращения ГМ (соответственно и перепада давления) откроется клапан КД2 и гидроцилиндр ГЦ будет перемещать рабочий орган.

Рис. 6.6