Гидроклапаны (гидрораспределители)

Гидроклапаны подразделяются на четыре основные группы:

Управляющие клапаны

Управляющий клапан управляет направлением потока масла в гидравлической системе оказывают влияние на следующих потребителей: гидроцилиндры, гидромоторы по направлению движения и покоя.

Управляющие клапаны подразделяют на следующие размерные группы:

Размерная группа определяет диаметр подключения клапана например при NG-16 диаметр подключаемого трубопровода 16 мм

Чёрно-белые клапаны

могут быть только в двух состояниях:

• состояния 1- отсутствие потока к потребителю
•  состояние 2- максимальный поток  к потребителю

 откуда пришло название этих клапанов, а именно чёрно-белые клапаны

Пропорциональное управляемые клапаны

В таких клапанах поток масла регулируется ступенчато от 0 до максимального значения. Поток масла изменяется пропорционально по отношению к входящему управляющему сигналу (например электрическому напряжению).

Золотниковые клапаны в корпусе просверлено отверстие с определенным количеством кольцевых проточек, в котором находится подвижный золотник

Золотник должен перемещаться в отверстие клапана при любых нагрузках для этого между золотником и корпусом предусмотрен зазор, через которые происходит смазка и утечка масла в результате чего, клапан не может держать под нагрузкой цилиндр или гидромотор.

Обозначение управляющих клапанов.

На схемах обозначается количество подключений и количество положения клапана.

Маркировка гидравлических разъёмов. Они обозначаются с помощью заглавных букв:

Р= насос или давление

Т=Бак или обратный слив

А,В,С=Потребители

L=Утечки

X, Y=управляющие подключения

Маркировка положение клапана.
Положение обозначаются прописными буквами 0, a, b, c…
Положение обозначенная нулем означает, что управляющий клапан не задействован или находится в нейтральном положении
Изображение направление потока
Стрелками на схемах обозначается направление потока, положение заперто обозначается символом «Т» существуют различные варианты, примеры некоторых представлены в таблице.

Управление клапанами (гидрораспределителем)

Различают механическое управление, электромагнитное управление, гидравлическое управление, пневматическое управление. На рисунке представлены символическое изображение 4 основных типов управления управляющими клапанами

Механическое управление

Различают ручное управление, ножное управление, механическое роликовое управление. Управляющие клапаны могут приводиться в действие мускульным усилием или механическим усилиям с помощью механизма роликового управления. Символически- механическое управление обозначается двумя параллельными линиями.

Механическое управление бывает с промежуточный фиксацией и без неё, при фиксации управляющий клапан остаётся в промежуточном зафиксированном положении и не возвращается с помощью пружины в исходное положение.

Аварийная ручное управление -это специально механическое управление которое позволяет управлять вручную электромагнитными клапанами например: при отсутствии энергии.

Электромагнитное управление, при этом управляющий клапан приводится в действие с помощью одной или двух электромагнитных катушек. Существует давящее тянущие или двойного действия электромагнитной. Исходя из стоимости в гидравлике используют в основном давящая электромагниты.

Существует электромагниты для чёрно-белых и пропорциональных клапанов. Обе конструкции имеют одинаковые внешние размеры и одинаковое внутреннее строение, их можно отличить лишь по обозначению типа.

Гидравлическое управление. При гидравлическом управлении давление  p действует на небольшую площадь и создает управляющую силу F. Управляющее давление подается отдельно, возможно даже от другой гидросистемы. Перемещаясь управляющий поршень с помощью штока воздействует на клапан. давление р= 2-200 бар.

Пневматическое управление. Пневматическое управляющее давление р воздействует на большую площадь поршня А и создает управляющая силу F. Управляющее давление также подается отдельно, возможно даже от другой системы давление р= 2-10 бар

В связи с тем что пневматическое давление ниже гидравлического площадь управляющего поршня А должна быть значительно больше чем при гидравлическом управлении.

Клапаны с предварительным управлением

Силы, прилагаемые для перемещения управляющего клапана размером группы NG10 очень велики. поэтому такими клапанами невозможно управлять напрямую (механически,  электрически,   пневматически), они приводятся в действие с помощью предварительного управления, при этом основной управляющий клапан NG 15 или больше приводится в действие через электромагнитно- управляемый предварительный клапан. Например:  NG6. С помощью предварительно- управляемого клапана (рисунок 3), масло подается на поршень  основного клапана и перемещает (включает) его.

Клапан предварительного управления получает масло от Р-подключения или через управляющую магистраль X. При задействовании клапана предварительного управления, масло подается через каналы А  или В и давит на поршень основного клапана, который под давлением перемещения включает основной клапан.

Символическое обозначение клапана с предварительным управлением (рисунок 4) бывает в двух вариантах: детальное или упрощенное. Подача управляющего давления может быть внешним или внутренним, на рисунке гидравлическое предварительное управление изображено в упрощенном виде в форме прямоугольника с чёрным треугольником внутри.

Клапаны с пропорциональным управлением.

Подразделяются:

• непосредственным управлением  рис1 
• с предварительным управлением рис2

Пропорциональные клапаны с предварительным управлением. Золотник клапана управляется непосредственно от пропорционального электромагнита, величина перемещения золотника s зависит от силы тока, протекающего через магнит. Нейтральное положение клапана достигается при отключении электромагнита с помощью возвратной пружины.

Пропорциональные клапаны с предварительным управлением.

Золотник клапана управляется гидравлически с помощью клапана предварительного управления перемещением золотника основного клапана пропорционально силе тока в катушке клапана предварительного управления. Перемещаясь золотник клапана предварительного управлению подаёт давление масла на золотник основного клапана.

Клапаны давления

Клапан давления управляет давлением в гидравлической системы или её части.

Классификация.

Воздействие производится благодаря:

 Механическому, гидравлическому, пневматическому или электрическому изменению проходного сечения для потока масла. Различают:

• предохранительный клапан
•  клапан ограничения давления
•  клапаны отключающие давление
•  клапаны подключающие
•  давления датчики

Существует клапаны давления различных размеров для разных давлений и потоков.

Пример:

Предохранительные клапаны с непосредственным управлением в размерной группе от 6 до 30 с давлением в максимальная равно 630 бар или максимальным протоком 350 L.

Предохранительные клапаны(DBV) Они ограничивают давление на заранее установленную величину. При достижении установленного давления открывается предохранительный клапан и сбрасывает избыточный поток обратно в бак. Предохранительные клапаны- это клапаны защиты гидросистемы, они защищают компоненты и трубопроводы от перегрузок и недопустимо высоких давлений.

Предохранительные клапаны с прямым управлением, в таких клапанах давление действует непосредственно на запирающий элемент (конус, шарик, тарелка, поршень).

Рисунок показывает предохранительный клапан с непосредственным управлением (с конусной посадкой).  Обычно они устроены из запирающего конуса, седла, пружины, регулировочного элемента. Усилие пружины F прижимает запирающий элемент к седлу (рисунок 2), гидравлическое давление Р действует на площадь А1 и создает гидравлическую силу F равно P * А1.

С увеличением давления P увеличивается гидравлическая Сила F. Если гидравлическая Сила F превышает усилие пружины F, тогда конус отжимается против пружины и открывает отверстие для слива масла в бак.

На рисунке 3 изображены силы предохранительного клапана с непосредственным управлением. Символы до сих пор используется в схемах слева старая, справа современное изображение.

На символическом изображение предохранительного клапана представлена управляющий магистраль, которая подаёт управляющее давление на сторону противоположную воздействию пружины.

Для снижения гидравлических колебаний или пульсации в гидросистеме предварительные клапаны могут быть оснащены специальным демпфированием. Демпфирование необходимо для снижения скорости открывания и закрывания клапана.

Предохранительные клапаны с предварительным управлением. Они  состоят из основного клапана и клапана предварительному управления, которые расположены соосно.

Рисунок 1 показывает предохранительный клапан с предварительным управлением с внутренним сбросом управляющего масла через фланцевое соединение.

Клапан предварительного управления -это предохранительный клапан с непосредственным управлением. В этом предохранительном клапане, являющимся цепочкой системы, управляющая пружина настроена на максимальное давление системы.

Основной клапан состоит из корпуса основного поршня дросселя пружины и подключение Р и Т.

Давление P действует на внутреннюю сторону поршня основного клапана и через дроссель на внешнюю сторону внешняя сторона клапана связана с клапаном предварительного управления. До тех пор, пока в полости клапана предварительного управления давление не достигло величины срабатывания, с обеих сторон основного клапана воздействует одинаковое давление, а силы уравновешиваются. Поэтому достаточно слабой пружины, чтобы основной поршень оставался закрытым (рис 2).

     При достижении давление открытия клапана предварительного управления, он открывается, и небольшой управляющий поток Q протекает  от Р через дроссель и клапан предварительно управления на слив в бак. Поток Q вызывает небольшое падение давления  ∆ P, что нарушает гидравлическое равновесии с обеих сторон поршня.

Гидравлическая сила, действующая снизу оказывается выше гидравлическая силы над поршнем совместно с пружиной, при этом основной поршень переместится вверх и проход от Р к Т откроется.

Управляющий поток масла Q потечёт по внутреннему трубопроводу обратно на слив в бак Т.

На рисунке 3, упрощенные изображение предохранительного клапана с предварительным управлением и внутренним сбросом управляющего масла

Клапан ограничения давления(DMV)

Данные клапаны ограничивают давление в определенной части гидросистемы их часто называют клапанами понижения давления или клапанами регулировки давления. Рисунок 4 показывает классическую схему его подключения. Различают клапана ограничения давления с непосредственным управлением и с предварительным (2- поточные) и 3- поточные.

Клапан ограничения давления с предварительным управлением имеет такой же принцип действия, как и предохранительные клапаны с предварительным управлением. Они как правило золотникового или поршневого типа.  Полость, где установлена пружина должна соединяться с линией сброса давления в бак или с атмосферой.

Клапан регулировки давления с непосредственным управлением.

Состоит из тех же компонентов что и предохранительный клапан. Однако управляющее давление подается со стороны потребителя А, а не со стороны насоса Р. В нейтральном положении у клапана регулировки давления, потока масла (от P к А) открыт. А при увеличении давления в системе до установленной величины, закрывается клапан регулировки давления. Давление в данной части системы дальше не повышается, при этом давление на выходе из насоса может повышаться до величины настройки предохранительного клапана.

В клапане ограничения давления с непосредственным управлением(DMV) давление потребителя Р через линии управления продаётся на площадь А рисунок 2. Если Сила F = р*А меньшее усилия пружины F, то проходное сечение открыто.

 Если F=F, то клапан ограничение давления находится фазе регулировки, то есть управляющий поршень находится в режиме равновесия.

 Дальнейшее повышение давления Р передвигает поршень против пружины. Проходной сечение на месте дросселя уменьшается. При этом давление за кромкой поршня остается постоянным, а давление пер дросселем может подниматься! Соответственно поток регулируется за счёт уменьшения сечения.

Двух- проточный клапан ограничения давления.

 Клапан ограничения давления с предварительным управлением имеет ту же структуру и принцип действия, как и предохранительный клапан с предварительным управлением. Они используются в системах с большими потоками или высокими давлениями.

Трех- поточный клапан ограничения давления.

Они используются, когда на один из потребителей действует внешняя сила рисунок 4. При этом возможен сброс повышенного давления в определенной части системы Предохранительный клапан всегда настроен на более высокое давление, чем клапан ограничения давления.

В Трех- поточных клапанах ограничения давления параллельно к ограничителю давления встраивается дополнительные предохранительный клапан

 Поршень изменён так, что у него появляются две регулирующие кромки:

• Регулирующая кромка 1 для ограничения давления
•  Регулирующая громко 2 играет роль предохранительного клапана

Если регулирующая кромка 1 в результате повышения давления на потребителе закрыта, то при дальнейшем увеличении давления на потребителе начинает работать кромка 2 и сбрасывается давление с А на Т обратно в бак.

Таким образом снимается пики давлений.

Если значение давления P на потребителе не превышает усилия настроенной пружины, то гидравлическая Сила F перемещает поршень на право, пока не откроется соединение от А к баку Т. При этом пики давления за счёт внешней нагрузки снижаются.

Символ трёх поточного ограничителя давления это комбинация символов ограничителя давления и предохранительного клапана.

Устройство с предохранительным гидроуправлением.

 рисунок 4 Управляющее давление создает механический джойстик. При воздействии на джойстик управляющий поршень перемещается, а возвратные пружины сжимаются.

Через поперечное отверстие в поршне поступает масло и поднимается давление в управляющей магистрали рисунок 5.

Поршень управляющего клапана перемещается. Давление в управляющей магистрали действует на управляющий поршень - площадь А=Ак+Аr. Это создает гидравлическую силу F которая действует против усилия пружины Ff рисунок 5. Управляющий поршень перемещается обратно до тех пор, пока не перекрывается поперечное отверстие. При этом управляющее давление заперто в управляющей магистрали, соответственно, управляющий клапан находится в желаемом положении.

Отключающие давление клапаны(DZV)

Данные клапаны подключают давление к потребителю при достижении на нём заранее установленного давления. Например если цилиндр доехал до упора. Рисунок 1  показывает гидросистему с использованием отключающего давления клапана в которой потребитель 2 получит масло только в том случае если потребитель один достиг своего конечного положения.

Рисунок 2 показывает  устройство, подключающее давление клапана с непосредственным управлением.

 В  исходной позиции соединения от Р1 на Р2 закрыто. Пружина перемещает управляющий поршень на право через управляющие магистраль давление действует от источника P1 на площадь А и создает гидравлическую силу F, которая направлена против усилия пружины Ff. Если гидравлическая Сила Fh будет больше усилия пружины Ff, то управляющий поршень передвигается налево и откроет поток масла от Р1 к Р2. Потребитель 2, подключенный к Р2, получит поток масло при этом давление на потребителе 1 не упадёт.

Обратный клапан RV необходим чтобы масло не вытекало из поршневой полости обратно в бак.

Подрезающее давление клапаны (DAV)

Данные клапаны идентичны подключающиv давление клапанам. Клапаны, подрезающие давление, переключают поток масла, например, сброс масла в бак без давления при достижении определенного давления нагрузки (быстрое включение)

На рисунке - схема быстрого включения с двумя насосами. Гидроцилиндр выезжает с большой скоростью при этом оба насоса объединяют свои усилия. Когда цилиндр доезжая до упора (например, гидроколун) давления в системе увеличивается. Через подрезающий давление клапан DAV насос 2 переключается на бак. Цилиндр снижает скорость и дальше двигается с помощью только одного насоса.

Накопительный клапан (клапан подрезающий давление). Он содержит постоянно заданное давление в накопительной системе

Состоит ,например, из регулятора давления обратного клапана и клапана подрезающего давление.

Процесс зарядки.

 Масло течёт от подключения Р к подключению накопителя S. Давление нагнетателя подаётся через подрезающий давление клапан и управляющую магистраль в линию нагрузки регулятора давления. Этот регулятор дросселирует или перекрывает поток масла в направлении N до тех пор, пока сила давления F=р*А  достигнет величины усилия пружины Ff на клапане подрезания давления. Клапан подрезания давления DAV переключается и соединяет управляющую магистраль со сливом в бак. Давление насоса переключает поток насоса через регулятор давления в направлении подключения N, так  как управляющее давление при этом очень мало.

При падении накопительного давления клапан подрезающий давление при помощи усилия пружины возвращается в нейтральное положение и процесс зарядки повторяется сначала.

 Накопительные клапаны используются для зарядки гидроаккумуляторов в тормозных системах.

 Датчик давления

Он превращает гидравлическое давление в электрический сигнал гидравлическое давление P действует на поршень, нагруженный пружиной с изменяемой жесткостью. Если гидравлическая сила превышает усилие пружины, поршень перемещается на право и срабатывает выключатель.

Регуляторы потока

Регуляторы потока изменяют величину потока путем изменения величины поперечного сечения. Таким образом можно изменить скорость перемещения цилиндра или обороты гидромотора.

Места дросселирования (клапаны, соединения или трубопроводы, трубы, шланги) являются гидравлическими сопротивлениями. Такие сопротивления создают трение для потока жидкости, что  вызывает падение давления ∆р и разогрев масла.

Потери давления в точках дросселирования зависит от:

• скорости протекания потока масла
• длины трубопровода
•  формы дросселирования (треугольная круглой или квадратной)
•  вязкости масла
• типа потока (ламинарный и турбулентный)

Подразделение регуляторов потока

Различают дроссельные и регулирующие регуляторы потока.

Закон движения жидкости

Формула расчёта потерь давления:

Q=a*A* (2*∆p/d)

Q=Поток литров в минуту

A= коэффициент расхода

A= Поперечная площадь дросселирования

 ∆p=падениe давления в барах

d= плотность масла в кг/м3

 Упрощённо  -- Q*Q=∆p

Это означает. что поток. протекающий через дроссель зависит от перепада давления перед и после дросселя.

На рисунке 2 показана зависимость потока Q от перепада давления ∆p.

Зависимость между потоком Q и потерей давления ∆p выражается в форме параболы.

Пример дросселя. При потоке 10 л в минуту возникает перепад давления величиной 1 бар. Увеличивается поток на 20 л/мин, соответственно увеличивается перепад давления на величину 4 бара. И наоборот исходя из диаграммы на рисунке 2 перепаду давления 4 бара соответствует поток 20 л/мин, который протекает через дроссель.

Дроссельные клапаны

Поток, проходящий через дроссельные клапаны зависит от:

• перепада давления ∆p на дросселе
•  вязкости температуры масла

 Следовательно, скорость движения цилиндров или обороты гидромотора зависит от перепада давления ∆p, так и от вязкости

Постоянные дроссели подразделяются на на жиклёры и дроссели.

Бленды- жиклёры поперечное сечение значительно больше его длины его длины, поэтому они не зависят от вязкости.

У дросселя поперечное сечение значительно меньше его длины, поэтому он зависит от вязкости масла, при повышении температуры масла поток через дроссель возрастает.
Дроссель с переменным сечением различают по форме:

игольчатый дроссель, поршневой дроссель, дроссель с насечкой треугольной или прямоугольной формы, плоский дроссель, поршневой дроссель с кольцевой проточкой.

Устройство дросселя с переменным сечением

Простые дроссели для трубопровода состоят из корпуса и управляемой гильзы. Гидравлическое масло течёт через радиальные отверстия в корпусе до точек дросселирования, образующихся между корпусом и регулируемой гильзой. При повороте гильзы изменяется поперечное сечение кольцевого отверстия между гильзой и корпусом. Направление потока масла при этом может быть в любую сторону.

Дроссельный обратный клапан

Если необходимо дросселирование только в одном направлении, то используется дроссельный обратный клапан.

В направлении дросселирования масляный поток прижимает обратный клапан к седлу. Масло течёт через точку дросселирования. В обратном направлении (направление обратного клапана) масло отжимает клапан и течёт напрямую через большую проходное сечение без дросселирования В таком режиме часть масло течёт через места дросселирования и промывает клапан - эффект самоочистки.

Защита трубопровода от разрывов

Защита от разрыва являются зависимыми от потока тарельчатые клапаны. Они предотвращают неконтролируемый и недопустимые перемещение потребителей в случае разрыва трубопровода. Рабочее состояние трубопроводов в порядке- клапан открыт масло течёт (нейтральное положение рисунок 2)

Разрыв трубопровода: при разрыве трубопровода масло вытекает с высокой скоростью. При этом действующее на клапан усилие потока выше усилия его пружины. За счёт чего клапан резко перекрывает трубопровод.

 Открыть такой клапан можно продав давление с обратной стороны. Защитный клапан должен устанавливается как можно ближе к потребителю. После разрыва трубопровода и срабатывания клапана его необходимо обязательно заменить.

Защитный клапан настраивается таким образом, чтобы он срабатывал при увеличении потока на 20% больше его рабочий величины. Настройка производится изменением зазора h.

Тормозной клапан опускания

Они предотвращают неконтролируемое опускание рабочих органов на гидромоторах или цилиндрах. Это непосредственно управляемые клапаны седёльного типа, которые обеспечивают свободный выход обратном направлении.

Описание тормозного клапана ( в зависимости от положения управляющего клапана):

Нейтральное положение 0. Поршень тормозного клапана  перемещается с помощью обратной пружины в левое крайнее положение (трубопровод А без давления) Тормозной клапан закрыт.

Положение b. Для подъёма груза масло течёт через тормозной клапан опускания от точки 2 к точке 1 через обратный клапан.

Положение а. Для опускания груза увеличивается давление масла в трубопроводе А. Через линию управления 3 включается тормозной клапан в левое положение. Груз опускается медленно благодаря дросселированию масла через клапан торможения. Величина дросселирования клапана торможения определяет скорость перемещения потребителя.

Изменяемый дроссель

Он представляет собой регуляторы потока с прямым управлением и обратной пружиной.

Двух-поточный регулятор потока -это комбинация регулируемого дросселя( дроссель дозатор) с клапаном гидравлического равновесия (изменяемые дроссель).

Изменяемый дроссель состоит из поршня, который перемещается в специальном отверстии корпуса. Со стороны поршня, где продаётся небольшое давление р3 установлена пружина. На поршень действует три силы:

гидравлическая сила F2

 гидравлическая сила F3

 сила пружины Ff

Поршень перемещается в одном направлении пока силы и не уравниваются.

 F2 = F 3 + Ff

 Различают:

• регуляторы потока в линии слива
• регуляторы потока в линии подачи
• регуляторы потока в обходных линиях клапаны приоритета

Регулятор потока в линии слива. Для поддержания постоянной скорости опускания груза независимо от давления, в линию слива устанавливается регулятор потока. Если перепад давления ∆ P на дросселе превышает значение, заданное пружиной, то регулирующий поршень уменьшает проходное сечение дросселя (синее отверстие слива рис 2). Рабочий поток дросселируется, излишки масла, нагнетаемого насосом с помощью предохранительного клапана сливаются обратно в бак.

Регулятор потока в линии нагнетания Для поднятия грузов с постоянной скоростью независимо от давления, в линию нагнетания устанавливается специальный регулятор потока. Если перепад давления ∆ P на дросселе превышает значение заданное пружиной, то регулирующий поршень уменьшает проходное сечение дросселя (синее отверстие в линии нагнетания рисунок 2). Рабочий поток дросселируется. Излишки масла, нагнетаемого и насосом с помощью предохранительного клапана сливается обратно в бак.

Обходной регулятор потока. Для перемещения груза с постоянной скоростью, независимо от давления, устанавливаются обходные регуляторы потока. Если перепад давления ∆Р на дросселе превышает значение заданное пружиной, то регулирующий поршень уменьшает проходное сечение дросселя (синее отверстие рисунок 2). Рабочий поток масла уменьшается.

Излишки масла, нагнетаемого и насосом перетекает через подключение 2 обратно в бак или используется для других потребителей.

Клапаны приоритета Если используется насос с постоянной подачей для нескольких потребителей и один из потребителей должен получать постоянный поток, то применяются клапаны приоритета.

Описание.

 В нейтральном положении подключение насоса Р связано с подключением к потребителю А. Общий поток течёт потребителю 1. Через управляющие подключение X давление от потребителя Рv воздействует на одну сторону поршня клапана приоритета. На подключение Z подаётся давление нагрузки Pls    потребителя 1. Давление нагрузки усиливается установленной пружиной.

Если потребитель 1 не принимает больше масла. давление Pv1 возрастает и перемещает управляющий поршень направо. За счёт этого подключения Р соединяется с выходом В, и весь свободный поток течёт потребителю 2. Величина дросселя в управляющем поршне определяет минимальный поток к потребителю 1

Регуляторы потока

Регуляторы потока поддерживает, независимо от давления нагрузки, установленный поток постоянным. Кривая, изображенная на рисунке 2 показывает постоянный поток в очень широком диапазоне давлений.

Различают 2 -поточные регуляторы потока, 3- поточные регуляторы потока, делители потока.

Двух-поточные регуляторы потока. Регулируемые дроссели и изменяемые дроссели включается последовательно. За счёт этого поток масла к потребителю будет постоянным и независимым от скачков давления.

Описание.  Давление P3 после дросселя при наличии потока всегда будет меньше чем давлении P2 перед дросселем рисунок 4. В то же время давления P2 после изменяемого дросселя всегда меньше давление P1 перед изменяемым дросселем.

Условием для использования двух поточного регулятора потока является поток от насоса, который должен быть больше, чем установленное проходное сечение дросселя потребителю.

Излишнее масло отводится в бак с помощью предохранительного клапана.

Изменяемый дроссель, часто называемые дифференциальным регулятором, устанавливается перед или после регулируемого дросселя. Для того чтобы управляющий поршень находился в равновесии усилие пружины должно поддерживать давление P3.

При колебаниях давления нагрузки P3 управляющий поршень будет перемещаться. Таким образом меняется проходное сечение изменяемого дросселя.

 Например: P3 возрастает. Управляющий поршень переместится налево, проходное отверстие изменяемого дросселя увеличится. Тем самым перепад давления ∆ P1,2 уменьшится Р2 будет возрастать до тех пор, пока поршень не остановится в состоянии равновесия. Следовательно, перепад давления ∆P2,3 будет постоянным. Однако значение обоих давление Р2 и Р3 теперь выше, чем они были до увеличения давления! 

P1 остаётся постоянным, настроенным на величину предохранительного клапана, так как излишки масла, качаемые насосом сбрасываются в бак.

 Например, таблица давлений:

Из таблицы видно, что если P2 увеличивается или уменьшается то соответственно изменяется значение P3. Это достигается путём изменения проходного сечения дросселя в управляющем поршне. Снижается ∆P1,2, увеличивается P2 на ту же величину.

Если отсутствует поток масла, проходящего через 2- поточный регулятор потока, то управляющий поршень при помощи пружины полностью открыт.

 Регуляторы потока могут работать только в одном направлении.

Устройство двух- поточного регулятора потока с постоянным дросселем

Рис 2  Измерительный дроссель устанавливается последовательно с управляющим поршнем. Постоянный диаметр отверстия измерительного дросселя находится в подвижный гильзе, в которой также просверленные радиальные отверстия для прохода масла.

Трех-поточные регуляторы потока

Регулируемый дроссель (дроссель дозатор) и изменяемый дроссель (клапан разности давлений) подключаются параллельно. рисунок 3

Описание. В нейтральном положении (поток масла отсутствует) изменяемый дроссель на управляющем поршне закрыт при помощи пружины. Условием для использования 3- поточного регулятора является поток масла от насоса Q, который  должен быть больше установленного проходным сечением регулятора потока Q к потребителю избыточный поток Q2 через регулятор потока перенаправляется обратно в бак.

Скачки давления потребителя будут компенсироваться путем изменения проходного сечения дросселя. Благодаря измеряемому проходному сечению дросселя, количество масла через подключение 3 к баку будет постоянно меняться, то есть увеличиваться или уменьшаться, а поток масла через подключение А к потребителю независимо от скачков давления будет оставаться постоянным.

Остаточный поток на подключении 3 может быть использован для других потребителей.

Рисунок 1 показывает устройство 3- поточного регулятора потока. Требуемый поток масла регулируется вручную с помощью колеса 3. Давление нагрузки P2 действует на нагруженную пружиной в сторону управляющего поршня, одновременно давление от насоса P1 через управляющую магистраль воздействует на противоположную сторону.

Если насос качает больше масла, чем необходимо потребителю, то увеличивается давление P1 и управляющий поршень передвигается влево. Излишки масла через подключение Т потекут обратно в бак.

Если возрастает противоположное давление P2, то управляющий поршень передвигается направо; проходное сечение от Р на Т уменьшается, давление от насоса возрастает. Однако при этом поток от Р к А остаётся постоянным.

Делитель потока

Он делит входящий поток.  Например, на две одинаковые части, независимо от объема поступающего потока. На рисунке  представлено устройство делителя потока.

Давление нагрузки потребителей 1,2 действует на два регулирующих поршня, давление насоса также действует на эти поршни. Они находятся в равновесии под воздействием трех пружин. При изменении нагрузки одного из потребителей, один из поршней перемещается в сторону центра, что вызывает увеличение давления со стороны насоса. Изменение давления действует на второй регулирующий поршень и передвигает его.  Силы снова уравновешивается, и к обоим потребителям течёт одинаковое количество масла.

Также жёсткое механическое соединение двух идентичных гидромоторов может выполнять функции делителя потока.

Данный делитель потока можно использовать также для соединения двух потоков в один (сумматор). При этом входящие потоки могут быть различной величины.

Запирающий клапан

Эти клапаны забирают поток в одном направлении и позволяет ему двигаться в обратном направлении.

Запирающий клапаны  классифицируются по размерам(NG)

Запирающий клапан - это клапаны седельного типа которые полностью перекрывает поток.

Подразделение запирающих клапанов:

• обратные клапаны
•  управляемые обратные клапаны

Направление открытие потока масла отжимают клапан с его седла. Необходимое при этом давление жидкости для открытия клапана определяется усилием пружины.

В обратном направлении клапан запирается при помощи усилия пружины и текущего обратном направлении потока масла.

Как правило, на практике давление открытия клапана Р находится в диапазоне 0,5 до 5 бар

Области применения обратных клапанов

Как байпасный клапан в фильтрах. Если фильтр сильно загрязнён, то масло может через байпасный клапан течь в обход.

Как обходной клапан в регуляторах потока. В таких дроссельных обратных клапанах поток масла в одном направлении дросселируется, а в обратном направлении течёт свободно.

Как клапан компенсации разрешения на больших вращающихся массах. Если поток масла к гидромотору отключен, то быстро вращающиеся масса не может резко остановиться. При этом через обратный клапан гидромотор может всасывать необходимое количество масла из бака до полной остановки.

Как клапан подпитки в закрытых гидросистемах. В гидростатических приводах в линию низкого давления должно подпитываться масло.

Как управление нагрузкой. В данном примере, обратный клапан используется в качестве клапана удержания нагрузки. От потребителя А масло может течь в бак только при задействованным 2/2 –клапане. В противном случае подключение к потребителю А плотно закрыто.

Поскольку управляемые клапаны золотникового типа всегда имеет утечки, гидравлические цилиндры не могут оставаться в фиксированном положении при воздействии внешних сил  рисунок

Для этого между управляющим клапаном и гидроцилиндром устанавливаются управляемые обратные клапаны.

В управляемых обратных клапанах заблокированные направление потока может быть открыта для протекания жидкости механически, гидравлически или электрически.

Гидравлический управляемый обратный клапан

Гидравлические управляемые обратные клапаны запирают подключение гидроцилиндра. Для того чтобы гидроцилиндр переместился, необходимо открыть обратный клапан.

Различают управляемые обратные клапаны с прямым и предварительным управлением.

Управляемые обратные клапаны с прямым управлением

Управляющий поршень действует на клапан механический рисунок  показывает устройства

Закрытое положение: усилие пружины Ff и гидравлическое Сила Fh давят на клапан в направлении его седла. Поток масла от Р на А закрыт.

Открытое положение: открывающая Сила Fst больше чем сумма сил Fh+Ff. Поток масла от Р к А открыт.

Управляемые обратные клапаны с предварительным управлением

Для предотвращения скачков давления при быстром открытие управляемого обратного клапана используются клапаны с предварительным управлением, устройство которых показано на рисунке

В клапанах данного типа сначала открывается маленький обратный клапан при помощи управляемого давления X, что сбрасывает давление в полости установки пружины. Благодаря дросселю в эту полость затекает меньше масла, чем вытекает через открытый обратный клапан от В на А.

Теперь открывается основной клапан, так как действующая на него гидравлическая сила будет больше, в результате создавшегося перепада давлений при воздействии на соответствующие площади A1, A3, A4, A5.

Масло, вытекающее через клапан предварительного управления от водится в бак через подключение Y или внутрь корпуса.

Гидрозамок

Комбинация двух гидравлических управляемых обратных клапанов в одном корпусе называется гидрозамок.

При помощи гидрозамка потребитель (например, цилиндр) может быть заперт в обоих направлениях и внешнее воздействие не может его переместить.

На рисунке изображён гидрозамок в нейтральном положении. Масло свободно протекает с А1 на А2 или с B1 на B2. В обратном направлении потока масла заблокирован.

Если, например, масло течёт с А1 на А2, то давление масла действует на управляющий поршень, который передвигается направо и механически с помощью штока открывает правый клапан так как масло может протекать с B2 на B1.

Во всех гидравлически управляемых обратных клапанах необходимо обращать внимание на то, что подключения к потребителям A1 или B1 в нейтральном положении управляющего клапана должны быть соединены с баком или  другим способом разгруженны от давления. В противном случае остаточное давление в магистрали может привести к открытию гидрозамка и спонтанному перемещению гидроцилиндра под нагрузкой.

Комбинации клапанов

Комбинации клапанов представляют собой набор клапанов в одном блоке.

Подразделение комбинации клапанов

• комбинация по высоте
• комбинация по длине
• управляющий моноблок
• сэндвич система

Комбинация по высоте она представляет собой комбинацию клапанов, которые накладываются один на другой, увеличиваясь по высоте. Такое подключение используется в тех случаях, когда несколько потребителей подключены к одному насосу.

Клапаны прикручивается к специальные распределительные пластине, которой уже просверленные отверстия с резьбой для прикручивания клапанов. Уплотнение выполняется с помощью резиновых колец, что позволяет произвести замену клапанов без откручивания подключений потребителя. Кроме того,  эти клапаны имеют меньшие размеры, так как в них отсутствует подключение к потребителю.

Соединительные отверстия и подключение в этих клапанах стандартизованы согласно DIN.

Между распределительные платой и управляющим клапана могут подключаться дополнительные промежуточные клапаны, такие как регуляторы давления, предохранительные клапаны и регуляторы потока.

Существует распределительные платы на которых соединены до 10 комбинаций по высоте.

Виды подключение клапанов на распределительных платах различаются по минимальным размерам. В разных размерной группах эти платы не взаимозаменяемы. Рисунок показывает примеры подключений для размерных групп NG6 и NG16.

Комбинация клапанов по длине

С комбинация клапанов по высоте невозможно реализовать все варианты управления, поэтому используется комбинация клапанов по длине.

Комбинация по длине обеспечивает большее количество на решений с различными распределительными соединительными и разделяющими плодами.Моноблочные управляющие блоки

Они используются в основном мобильный гидравлике. В этих управляющих блоках масляные каналы отлиты непосредственно в корпусе клапана, что обеспечивает минимальные затраты на материал.

Управляющий блок типа сэндвич

В таких системах несколько управляющих клапанов. Произвольно могут быть собраны в один управляющий блок, который состоит из входной платы с интегрированным предохранительным клапаном, управляющих клапанов и заключительной платы. Все потребители подключены к одному насосу. Отдельные компоненты скручиваются в блок специальными длинными болтами.