отчет по клапанам_Краснов. Содержание 1 Запорные клапаны 2

• Название: Содержание 1 Запорные клапаны 2
• Дата: 19.05.2022
• Размер: 6.71 Mb.
• Имя файла: отчет по клапанам_Краснов.docx
• Тип: Документы; #539189

Содержание

Содержание 1

1.Запорные клапаны 2

1.1.Простой обратный клапан 2

1.2.Обратные клапаны с гидравлической деблокировкой (гидрозамок) 5

1.3.Сдвоенный обратный клапан 8

1.4.Наполнительные клапаны 9

1.5.Двухходовые встроенные клапаны 11

2.Напорные клапаны 13

2.1.Предохранительные клапаны 13

2.2. Клапаны подключения и отключения давления 19

2.2.Редукционные клапаны 22

1. Запорные клапаны

В гидросистеме запорные клапаны перекрывают подачу рабочей жидкости в одном направлении, позволяя ей течь в другом. Их называют еще обратными клапанами. Запорные клапаны имеют гнездовую конструкцию и перекрывают подачу жидкости без утечки.

В качестве замыкающего элемента применяются шариковый или конусный затвор.

Запорные клапаны бывают подразделяются на: простые обратные клапаны, обратные клапаны с гидравлической деблокировкой (гидрозамки), сдвоенные обратные клапаны с гидравлической деблокировкой, наполнительные клапаны и 2-ходовые встроенные клапаны.

1. Простой обратный клапан

На рисунке 1 показан внешний вид стандартного обратного клапана и его обозначение на гидравлической схеме.



Рис. 1.1. Стандартный обратный клапан

Рассмотрим устройство обратного клапана (рис. 2). На рисунке изображен обратный клапан с конусным затвором 1, который удерживается пружиной 2 в гнезде корпуса 3. Этот клапан может устанавливаться в любом положении, поскольку пружина постоянно удерживает конус в гнезде.



Рис. 1.2. Устройство обратного клапана

При течении рабочей жидкости в направлении, обозначенном на рисунке стрелкой, конус выходит из седла, открывая проходной канал. При течении жидкости в противоположном направлении давление потока и пружина плотно прижимают конус к гнезду, закрывая окно.

Давление открытия зависит от пружины, ее предварительного натяжения и площади конуса, на которую действует давление. В зависимости от цели применения давление открытия составляет от 0,5 до 3 бар.

Обратные клапаны бывают разных типов: стандартный обратный клапан (рис.1), клапаны обратные «ИЛИ» (рис. 3), клапаны обратные VU ММ (рис. 4), клапаны обратные картриджные (рис. 5), клапаны обратные противоразрывные (рис. 6).



Рис. 1.3. Клапан «ИЛИ»

Клапаны «ИЛИ»  используются для выбора из двух линий нагнетания линии с наибольшим давлением.



Рис. 1.4. Обратный клапан штуцерный



Рис. 1.5. Обратный клапан резьбовой

Противоразрывные клапаны используются для предотвращения самопроизвольного перемещения гидроцилиндров, находящихся под нагрузкой, в случаях обрыва рукава высокого давления. Когда поток через клапан превышает заданный — клапан закрывается. Противоразрывные клапаны бывают двух исполнений: корпус выполнен в виде DIN штуцера (рис. 6а) и в виде картриджа (рис. 6б).

а)



б)



Рис. 1.6. Противоразрывные клапаны

2. Обратные клапаны с гидравлической деблокировкой (гидрозамок)

В отличие от простых обратных клапанов обратные клапаны с гидравлической деблокировкой (рис. 7) могут открываться и в обратном направлении.



Рис. 1.7. Обратный клапан с гидравлической деблокировкой

Эти клапаны применяются:

• 
  для перекрытия рабочих систем, находящихся под нагрузкой
  
• 
  в качестве предохранителей для предотвращения опускания груза при поломке трубопровода
  
• 
  в качестве средства, предотвращающее постепенное опускание гидравлических зажимов потребителей
  

На рисунке 8 показано устройство и обозначение на гидравлической схеме гидрозамка типа SV и типа SL на рисунке 9.



Рис. 1.8. Гидрозамок типа SV

В обратном клапане с деблокировкой течение свободной жидкости обеспечивается в направлении А – В, при течении жидкости в направлении В – А основной конус 1 с конусом предварительного открытия 2 удерживается в гнезде с помощью пружины 3 и давления в гидросистеме. При подаче давления в линию управления (точка подключения Х) поршень 4 смещается вправо, выталкивая из гнезда вначале конус предварительного открытия 2, а затем и основной конус 1. Жидкость течет через клапан в направлении В – А. С помощью вспомогательного поршня осуществляется постепенное снятие напряжения находящейся под давлением жидкости.



Рис. 1.9. Гидрозамок типа SL

3. Сдвоенный обратный клапан

Сдвоенный обратный клапан (рис 1.10) состоит из двух обратных клапанов с гидравлической деблокировкой, смонтированных в одном корпусе.


а)

б)


Рис. 1.10. Сдвоенный обратный клапан, а – полное условное обозначение, б -сокращенное условное обозначение

В направлении А – А₁ и В – В₁ рабочая жидкость течет свободно, в направлении А₁ – А и B₁ – В проточный канал перекрыт. Если клапан открыт в направлении А - А1, то распределительный поршень 3 движется вправо, выталкивая конус обратного клапана 2 из седла (рис. 1.11).



Рис. 1.11. Устройство двойного обратного клапана

Обычно сдвоенный обратный клапан используется в качестве промежуточной плиты между распределителем и присоединительной плитой.

4. Наполнительные клапаны

Наполнительные клапаны представляют собой обратные клапаны больших размеров с гидравлической деблокировкой (рис 1.12). Они применяются главным образом для наполнения больших цилиндров и для блокировки основной рабочей гидросистемы, например, в прессах.



Рис. 1.12. Наполнительный клапан

На рисунке 1.13 показано устройство наполнительного клапана.



Рис. 1.13. Устройство наполнительного клапана

Регулирующий конус 1 и основной конус 2 удерживаются в седле с помощью пружины 3. Пружина 4 возвращает распределительный поршень 5 в исходное положение. Точка подключения А соединена с баком рабочей жидкости, расположенным над цилиндром.

5. Двухходовые встроенные клапаны

Двухходовые встроенные клапаны (рис. 1.14) называют «логическими элементами».



Рис. 1.14. Двухходовой встроенный клапан

Устройство двухходового встроенного клапана показано на рисунке 1.14.



Рис. 1. 15. Устройство двухходового клапана

Двухходовой клапан состоит из встроенного блока и крышки 1 с регулирующими проточками. Встроенный блок в свою очередь состоит из втулки 2 с гнездом и затвором 3, который мы будем в дальнейшем называть "конус клапана". Конус клапана удерживается в гнезде с помощью пружины (рис. 11). Клапан открывается как со стороны точки подключения А (внизу), так и со стороны точки подключения В (сбоку).

Жидкость проходит через клапан как в направлении А – В, так и в обратном направлении В – А. В зависимости от сигнала управления встроенный клапан открывается и закрывается в определенном направлении, т. е. переключение клапана целиком зависит от давления.

2. Напорные клапаны

Задачей напорных клапанов является регулирование давления в гидросистеме или в каком-то узле установки.

В зависимости от назначения эти клапаны делятся на три группы:

1. Предохранительные клапаны (для ограничения давления)

2. Клапаны подключения давления

Клапаны отключения давления

3. Редукционные клапаны (клапаны регулирования давления)

Клапаны могут иметь прямое или предварительное управление.

1. Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны (рис. 2.1) ставятся в гидросистему для того, чтобы рабочее давление не превышало допустимое. При достижении допустимого давления в системе, открывается предохранительный клапан и рабочая жидкость сливается в бак.



Рис. 2.1. Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны бывают одинарными (рис. 2.2), сдвоенными (рис. 2.3) и перекрестными (рис. 2.4).



Рис. 2.2. Предохранительный клапан одинарный



Рис. 2.3. Предохранительный клапан сдвоенный

Сдвоенный предохранительный клапан используется для понижения давления в двух линиях гидросистемы до предварительно настроенного, обеспечивая защиту от перегрузок и кавитации. Когда давление в системе достигает давления настройки предохранительного клапана - он открывается и стравливает рабочую жидкость в бак.



Рис. 2.4. Предохранительный клапан перекрестный

Устройство предохранительного клапана с прямым управлением представлена на рисунке 2.5.



Рис. 2.5. Устройство предохранительного клапана

В корпусе или блоке управления 1 имеются втулка 2, пружина 3, установочный механизм 4, конус с амортизирующим поршнем 5 и устанавливаемое отдельно гнездо 6, выполненное из закаленной стали.

Пружина прижимает конус к гнезду. Усилие пружины может регулироваться бесступенчато с помощью вращающейся ручки. Таким образом регулируется и давление. Точка подключения Р (красный цвет) соединена с системой. Давление в гидросистеме действует на поверхность конуса. Когда конус под действием давления выходит из гнезда, открывается канал Т (синий цвет). Ход конуса ограничивается штифтом.

К предохранительным клапанам относят двухступенчатый клапан (рис. 2.6), который представляет собой сочетание двух предохранительных клапанов с прямым управлением.



Рис. 2.6. Двухступенчатый клапан

Рассмотрим устройство двухступенчатого клапана (рис. 2.7).



Рис. 2.7. Устройство двухступенчатого клапана

Двухступенчатый клапан состоит из напорного клапана 1 для стороны низкого давления, напорного клапана 2 для стороны высокого давления и обратного клапана 3. Клапан устанавливается для регулирования двух насосов высокого и низкого давления. При наличии низкого рабочего сопротивления на одном цилиндре оба насоса высокого и низкого давления одновременно подают рабочую жидкость через точку подключения А в гидросистему. Насос высокого давления имеет малую производительность по сравнению с насосом низкого давления. Подача рабочей жидкости из насоса низкого давления происходит через обратный клапан 3.

При наличии большого расхода жидкости применяются предохранительные клапаны с предварительным управлением (рис. 2.8). Они сконструированы по принципу напорного клапана.



Рис. 2.8. Предохранительный клапан с предварительным управлением

Предохранительный клапан с предварительным управлением имеет два сопла ( 3.1 и 3.2), установленные в магистрали управления, создают давление на входе вспомогательного клапана предварительного управления 1. С помощью еще одного сопла ( 3.3) создается давление на стороне основного поршня, которая упирается в пружину. Во время срабатывания напорного клапана жидкость в контуре управления постоянно стекает через полость пружины в бак. Для того, чтобы предохранить сопло (3.2) от загрязнений, применяется фильтр 6. Сопло ( 3.3) служит для демпфирования основного поршня. Пружина 4 довольно слабая, поэтому усилие пружины даже при увеличении отверстия клапана увеличивается незначительно.

На рис. 2.9. представлен напорный клапан с предварительным управлением и разгрузкой распределителем.



Рис. 2.9. Напорный клапан с предварительным управлением и разгрузкой распределителем

В указанном исходном положении распределитель перекрывает канал (красный цвет) перед конусом предварительного управления. Т.е. он выступает в роли напорного клапана. Во включенном положении распределитель соединяет полость пружины основного поршня с баком. Таким образом, эта сторона основного поршня разгружается и жидкость вопреки усилию пружин (ок. 3 бар) почти без напора стекает в бак.

2.2. Клапаны подключения и отключения давления

Клапаны подключения и отключения давления имеют примерно ту же конструкцию, что и предохранительные клапаны. От предохранительных клапанов они отличаются тем, что устанавливаются в магистрали главного потока. Когда достигается заданное давление, они включают или отключают гидросистему.

Клапан для подключения давления с прямым управлением состоит из корпуса 1, распределительного поршня 2, пружины или пружин З с регулирующим устройством 4 и обратного клапана 5 ( рис. 2.10). В отличие от предохранительных клапанов в качестве замыкающего элемента (затвора) здесь применяется поршень, позволяющий производить точную регулировку давления.



Рис. 2. 10. Клапан для подключения давления с прямым управлением

Для больших потоков жидкости применяются клапаны подключения давления с предварительным управлением (рис. 2.11).



Рис. 2.11. Клапан подключения с предварительным управлением

Вспомогательный клапан предварительного управления 1 представляет собой плунжерный клапан. Давление, образующееся в гидросистеме (точка подключения А), действует на основной поршень 2. Одновременно давление по магистрали управления 3 через вспомогательный поршень и расточку подается в сопло 5, а оттуда на сторону основного поршня, где действует пружина. Пружина 6, сила натяжения которой соответствует давлению включения, удерживает вспомогательный поршень в исходном положении. Когда давление превышает установленную величину, вспомогательный поршень смещается вправо. Таким образом, при применении клапана в качестве клапана предварительного натяжения или следящего клапана, вспомогательный поршень регулирует отвод рабочей жидкости из полости пружины основного поршня через сопло 7 и магистраль управления 8 в систему 11 (канал В). При применении двух различных сопел возникает перепад давления на нижней и верхней стороне основного поршня. Основной поршень движется вверх, открывая канал А – В. Давление в гидросистеме не меняется. Применяется внутренняя подача рабочей жидкости в контур управления. Слив жидкости производится также вовнутрь.

Клапаны отключения давления (рис. 2.12) применяются в гидросистемах с гидроаккумуляторами давления. Клапаны отключения давления осуществляют подачу рабочей жидкости из насоса в систему гидроаккумулятора до тех пор, пока гидроаккумулятор не наполнится, а давление не достигнет заданного значения.



Рис. 2.12. Клапан отключения давления

Клапан отключения давления состоит из вспомогательного клапана предварительного управления 1, основного клапана 2 и обратного клапана 3.

2. Редукционные клапаны

Редукционные клапаны называют клапанами регулирования давления или редукторами давления. С помощью редукционного клапана производится ограничение давления на выходе (вторичный контур). Давление на выходе остается постоянным, даже если давление на входе (первичный контур) превышает установленное значение. Таким образом, можно уменьшить давление в каком-то узле гидросистемы.

Управление редукционными клапанами с прямым управлением (рис. 2.13.) осуществляется с помощью поршня 1, находящегося в корпусе 2 и удерживаемого в исходном положении с помощью пружин 3. В отличие от предохранительных клапанов и клапанов включения давления редукционный клапан устанавливается в открытом положении. Рабочая жидкость течет в направлении Р – А. Давление на выходе (точка подключения А) поступает через магистраль управления на левую сторону поршня. Когда давление достигает регулируемого пружиной значения, поршень приходит в движение, уменьшая подачу рабочей жидкости из Р в А.



Рис. 2.13. Редукционный клапан с прямым управлением

Для понижения давления в больших потоках применяются редукционные клапаны с предварительным управлением. Вспомогательный клапан предварительного управления 1 представляет собой предохранительный клапан с прямым управлением. Основной клапан снабжен поршнем 2, который обеспечивает свободное течение жидкости из точки В в точку А (рис. 2.14) .

Необходимое на выходе давление регулируется с помощью пружины 3 вспомогательного клапана. Давление в точке А поступает на нижнюю сторону поршня и через магистраль управления 4 с соплами 5 и 6 подается на конус предварительного управления 7 и на верхнюю сторону основного поршня, которая упирается в пружину. Пока давление на входе меньше заданного основной поршень удерживается пружиной 8 в открытом положении. Как только давление в точке А достигает заданного значения, клапан предварительного управления открывается, жидкость из системы управления вытекает. Возникает перепад давления, в результате чего основной поршень движется вверх и закрывает клапан.

На выходе клапана расход жидкости регулируется таким образом, чтобы давление в точке А не превышало заданной величины. Если потребитель не забирает жидкость, основной поршень находится в закрытом положении. При срабатывании поршня жидкость в системе управления через вспомогательный клапан постоянно поступает в бак. Обратный клапан обеспечивает свободное течение жидкости из А в В.



Рис. 2.14. Редукционный клапан с предварительным управлением

Основными производителями клапанов на рынке являются: B&C Hydraulics, Caproni, Duplomatic, RGC, Bosch Rexroth, Atos, KCL, Warynski, PZB.