Общие положения.Гидрораспределители служат для управления запуском, остановом и изменением направления потока рабочей жидкости под давлением.
Характеристики гидрораспределителей
Эксплуатационные качества гидрораспределителей оцениваются по следующим критериям:

  • Предел динамической характеристики
  • Предел статической характеристики
  • Потери давления
  • Утечки (для гидрораспределителей золотникового типа)
  • Быстродействие (время переключения).

Типы гидрораспределителей
Существует три типа гидрораспределителей:

  • Гидрораспределители золотникового типа (прямого и непрямого управления)
  • Гидрораспределители седельного типа (прямого и непрямого управления)
  • Поворотные краны.

Золотниковые гидрораспределители
Гидрораспределители золотникового типа наиболее распространены, благодаря своим преимуществам:

  • Простая конструкция
  • Хорошая возможность компенсации давления и, следовательно, небольшие переключающие усилия
  • Высокая переключаемая мощность
  • Незначительные потери
  • Большое количество вариантов управления

Золотниковые гидрораспределители имеют корпус, в котором расположен подвижный золотник. В зависимости от числа управляемых гидролиний, два или более кольцевых клапана расточены или выполнены методом литья в корпусе, изготовленном из применяемого в гидравлике чугуна, чугуна с глобулярным графитом, стали или других подходящих материалов. Эти каналы имеют концентричную или эксцентричную форму по отношению к основному отверстию под золотник. Таким образом, в корпусе образуются управляющие кромки, которые взаимодействуют с кромками золотника. В результате движения золотника реализуется разделение или соединение кольцевых каналов.

В золотниковых гидрораспределителях уплотнение обеспечивается вдоль зазора между золотником и корпусом. Степень уплотнения зависит от величины зазора, вязкости рабочей жидкости и особенно от величины давления. При высоких давлениях (до 350 бар) утечки возрастают настолько, что они должны учитываться при вычислении коэффициента полезного действия гидропривода. Величина утечек зависит от зазора между золотником и корпуса, поэтому, как следует из теории, при увеличении рабочего давления величина зазора должна уменьшаться, а перекрытие увеличиваться.
Однако, это не реализуется по различным причинам:

  • под действием высокого давления золотник деформируется, что приводит к уменьшению величины зазора со стороны с высоким давлением. Это должно учитываться при выборе величины зазора, чтобы избежать заклинивания золотника.
  • с увеличением рабочего давления возрастает усилие, необходимое для прижима корпуса гидрораспределителя к монтажной плите. При увеличении усилия величины затяжки крепёжных винтов возможна деформация корпуса и при малой величине диаметрального зазора – заклинивание золотника.
  • предельно малые величины зазора требуют больших затрат в производстве, поэтому должны быть выбраны компромиссные решения между частично противоположными требованиями с целью отыскания оптимального технического и экономического решения.

Материалы корпуса и золотника должны иметь примерно одинаковые коэффициенты линейного расширения. С ростом температуры уменьшается вязкость и плотность рабочей жидкости, поэтому утечки возрастают. Потери из-за утечек в золотниковых гидрораспределителях влияют на объёмный КПД гидропривода и поэтому должны учитываться уже на стадии разработки и проектирования.
Результатом утечек в гидравлических системах управления являются:

  • гидроцилиндры, например, которые находятся под давлением, могут сползать из заданного положения в направлении действия нагрузки из-за утечек в гидрораспределителе.
  • гидродвигатели с различными рабочими площадями (дифференциальные гидроцилиндры) могут смещаться в направлении воздействия большей площади из-за утечек в гидрораспределителе, запирающем в средней позиции все гидролинии.
  • при использовании аккумуляторов утечки через золотники гидрораспределителей должны приниматься во внимание при выборе необходимой вместимости.

Золотниковые гидрораспределители могут иметь прямое или непрямое (от пилота) управление. Выбор подходящего типа управления зависит в первую очередь от требуемой величины перестановочного усилия и, следовательно, от величины условного прохода. Золотниковые гидрораспределители прямого управления Гидрораспределители, золотник которых приводится в действие напрямую с помощью магнитов, пневматических или гидравлических цилиндров или механических устройств без промежуточного усиления.

Из-за статических и динамических сил, возникающих в гидрораспределителях золотникового типа под воздействием давления и потока, золотниковые гидрораспределители прямого управления применяются, как правило, для условных проходов не более 10 мм. Это ограничение соответствует расходу до 120 л/мин и давлению до 350 бар и относится прежде всего к электроуправляемым аппаратам.
Переключение с помощью электромагнита наиболее широко распространено в связи с требованием автоматизации производственных процессов в промышленности. Обычно используется один из четырёх основных вариантов:

  • электромагнит постоянного тока, не заполненный маслом. Он также называется «сухим» электромагнитом.
  • маслонаполненный электромагнит постоянного тока. Он также известен под названием «мокрый» или «герметичный» электромагнит. Якорь электромагнита находится в масле, причём внутренняя полость электромагнита соединена со сливной линией.
  • электромагнит переменного тока, не заполненный маслом.
  • маслонаполненный электромагнит переменного тока.

Электромагнит постоянного тока имеет высокую эксплуатационную надёжность и обеспечивает мягкое переключение. Он не сгорает, если во время работы останавливается, например, из-за заклинивания золотника. Возможна высокая частота переключения. Электромагнит переменного тока отличается высоким быстродействием. Если электромагнит не способен довести до конца процедуру переключения, его обмотка сгорает. Золотниковые гидрораспределители с управлением от пилота Для управления большими гидравлическими мощностями применяются золотниковые гидрораспределители с электрогидравлическим управлением. Это связано с необходимостью больших перестановочных усилий.

Гидрораспределители с электрогидравлическим управлением применяются при диаметрах условного прохода 10 мм и более. Гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением состоит из основного и управляющего (пилотного) гидрораспределителей. Пилотный гидрораспределитель имеет обычно электроуправление. После срабатывания пилота управляющий сигнал усиливается гидравлически и перемещает золотник основного гидрораспределителя.

В зависимости от типа гидрораспределителя и его исполнения по гидросхеме для обеспечения работоспособности необходим определённый минимум давления управления. Подвод рабочей жидкости к пилоту и слив Подвод и/или отвод рабочей жидкости к пилоту может быть реализован как изнутри, так и снаружи. В случае внутреннего подвода, рабочая жидкость в систему управления забирается из линии «давления» основного гидрораспределителя и через линию управления подводится к пилоту.
При внутреннем подводе управления не требуется отдельная система гидропитания, однако необходимо учитывать несколько практических соображений:

  • если основной золотник имеет отрицательное перекрытие (все линии соединены между собой) или в нейтральной позиции в линии «давления» отсутствует поток рабочей жидкости, требуемое давление управления может также отсутствовать или недопустимо уменьшаться во время процесса переключения. В этих случаях в канале «давления» должен устанавливаться специальный подпорный клапан, создающий минимально допустимое давление управления.
  • далее необходимо обратить внимание на то, чтобы рабочее давление не превышало допустимого значения давления управления. В противном случае требуется установка специального клапана соотношения давления, редуцирующего давление в определённой пропорции по отношению к рабочему давлению.

При внешнем подводе к пилоту, рабочая жидкость в систему управления подводится от отдельного источника, который может быть лучше приспособлен с точки зрения давления и расхода по сравнению с вариантом внутреннего подвода из линии «давления». При внутреннем сливе, сливающаяся из пилота рабочая жидкость поступает в канал «слива» основного гидрораспределителя. В этом случае надо принимать во внимание, что возникающие в сливной линии гидравлические удары при переключении основного золотника оказывают негативное влияние на разгрузку камер управления и пилот. При внешнем сливе, рабочая жидкость, сливающаяся из пилота, поступает не в канал «слива» основного гидрораспределителя, а в канал управления, соединённый с баком. Седельные гидрораспределители В седельных гидрораспределителях в качестве запорных элементов используются герметично подогнанные шарики, конусы или плоские диски. Увеличение рабочего давления приводит к повышению герметичности соединения.
Основными особенностями седельных гидрораспределителей являются:

  • отсутствие утечек
  • долговечность, т.к. нет потока утечки и дросселирующих зазоров, которые могут изменяться
  • обеспечение функции изоляции без специальных средств
  • могут использоваться для максимальных давлений, т.к. не происходит гидравлического защемления (деформации под действием давления) и утечек на запорном элементе
  • большие потери давления из-за малого хода
  • провалы давления во время переключения из-за наличия отрицательного перекрытия (одновременное соединение насоса, гидродвигателя и бака)
  • потеря эксплуатационного качества из-за неполного выравнивания давления по оси запорного элемента.

Седельные гидрораспределители могут иметь прямое или непрямое управление, причём выбор типа управления зависит, главным образом, от требуемой величины перестановочного усилия и диаметра условного прохода. В седельных гидрораспределителях прямого управления запорные элементы перемещаются напрямую от механически действующего устройства. В связи с наличием больших статических и динамических сил из-за воздействия давления и потока, диаметры условных проходов седельных гидрораспределителей прямого управления, как правило, не превышают 10 мм. Данное ограничение соответствует расходу примерно 36 л/мин при рабочем давлении 630 бар и действительно, прежде всего, для электроуправляемых аппаратов. В седельных гидрораспределителях с управлением от пилота, в качестве пилотов используются электроуправляемые седельные гидрораспределители небольших условных проходов.
Сравнение золотниковых и седельных гидрораспределителей:

 

Золотниковые

Седельные

 

Действие

В корпусе с центральным осевым отверстием на определённом расстоянии выполнены радиальные клапаны. Эти каналы выведены наружу и образуют гидролинии подключения. В осевом отверстии расположен золотник с кольцевыми канавками, который устанавливается в определённые позиции управляющим устройством таким образом, что каналы могут изолироваться или соединяться друг с другом через кольцевые канавки.

В корпусе имеется один или более запорных элементов, выполненных в виде шариков или конусов. Эти элементы автоматически прижимаются к сёдлам пружинами и отжимаются от сёдел плунжерами. Каналы для рабочей жидкости расположены перед и после запорного элемента. Поток всегда движется от запорного элемента к седлу. Это единственный путь управления потоком. В противоположном направлении присутствует эффект обратного клапана, и поток всегда проходит независимо от рабочей позиции.

 

Особенности конструкции

Очень простая конструкция. Особенно предпочтителен для сложных исполнений по гидросхемам. Чёткое срабатывание. Хорошее уравновешивание давления, длительный срок службы. По отношению к размерам золотника открываются большие окна для прохода рабочей жидкости и, следовательно, имеются незначительные потери давления. Обычно направление потока переменное и нет предела схемным вариантам.

Простая и естественная конструкция для 2/2 и 3/2 исполнений. Схема 4/3 возможна лишь при усложнении конструкции, которое требует больших усилий. Направление потока определённое. Насос и гидродвигатель должны всегда быть присоединены к заранее определённым линиям во избежание нарушения условий управления.

 

Герметичность

Из-за наличия диаметрального зазора между корпусом и золотником всегда имеются утечки из линий высокого давления в линии низкого давления. Герметичное уплотнение перекрытия возможно только с помощью дополнительных устройств (гидрозамков) или в специальных конструкциях. Плохо подходит для зажимных механизмов.

Места контакта между запорным элементом и седлом герметичны, что идеально для гидравлических зажимных и фиксирующих механизмов.

 

Чувствительность к засорению

Не очень чувствителен к большим частицам загрязнений, благодаря большим проходным сечениям для потока. Чувствителен к частицам, которые вместе с утечкой проходят в диаметральный зазор и могут вызвать заклинивание золотника особенно при больших давлениях.

Не очень чувствителен к микроскопическим частицам. Однако существует опасность попадания больших частиц между запорным элементом и седлом. Такие загрязнения имеют место, когда устанавливаются недостаточно чистые трубы или при плохой очистке гидросистемы. Поскольку зазоров не существует, жёсткое заклинивание, как в золотниковых гидрораспределителях не происходит.

 

Допустимые рабочие давления

В зависимости от конструкции и материала корпуса возможно давление до 350 бар. Использование гидрораспределителей с небольшими условными проходами для больших давлений и незначительных потоков в зажимных и фиксирующих механизмах не очень приемлемо, так как процент потерь из-за утечки может быть большим.

В зависимости от конструкции до 1000 бар.

Осуществляем доставку оборудования в сотрудничестве с транспортной компанией по всей России.

E-mail: info@sl-parts.ru

отрицательные цилиндры safim, АЦЛ 4, запчасти АЦ, быстроразъемное соединение к плоскому клапану dnp plt, запчасти АКП-32, ремонт ПАРТ-23, ремонт ак-30, запчасти АЛ, ремонт ак-30, запчасти парт-23, запчасти АПТЛ-18, ремонт ВТ-32, ремонт АЛ-50, планетарные коробки передач dinamic oil ns, встроенные фильтры низкого давления sofima lfm, запчасти ПАРТ-28, запчасти апт-32, ремонт АЦЛ 4, шестеренные гидронасосы galtech, ремонт ПАРТ-22.