Корзина
52 отзыва
ООО "Гидро-Максимум"
+380503713700Инженер гидравлик Алина
+380675522377Инженер гидравлик Даниил
+380675710037Инженер гидравлик Алина
Добавить отзыв
Корзина

Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны

Необходимым элементом любой гидросистемы должен быть предохранительный клапан, на сегодняшний день это является неотъемлемым стандартом безопасности при проектировании и сборке гидравлических узлов. Не смотря на то, что предохранительным клапаном часто комплектуются почти все гидрораспределители широко применяются клапаны автономного монтажа. Устройство и принцип работы клапана довольно прост: он ограничивает давление в гидросистеме до заданного уровня (задается настройкой пружины). Если давление превышает заданную величину настройки - клапан открывается и сбрасывает жидкость на слив до тех пор, пока давление не снизится. Простейший клапан действует по принципу подпружиненного шарика/клапана и седла, именно регулировка усилия пружины определяет порог сбрасываемого давления (вращение регулировочного винта на ослабление пружины - понижение порога срабатывания, вращение винта на сжатие пружины - повышение порога срабатывания)

Предохранительные клапан используют в гидравлических и пневматических системах для ограничения давления до заранее заданной величины.

Предохранительные клапаны обычно устанавливаются в напорную линию параллельно. В случае достижения давления настройки предохранительный клапан открывается и перепуская поток (или часть потока) из напорной линии в сливную.

Принцип работы предохранительного клапана
На рисунке показан предохранительный клапана седельного типа.

Основными элементами предохранительного клапана являются:

корпус 1,
пружина 2,
запорно-регулирующий элемент 3,
седло 4.
В исходом состоянии усилие Fпр пружины 2 прижимает запорно-регулирующий элемент (конус) 3 к седлу 4. Напорная линия отделена от сливной.

В случае если сила Fг давления потока на запорно-регулирующий элемент превысит силу Fпр, конус сместится вверх, пропуская поток из напорной линии в слив

ную.
При отсутствии давления в линии слива величина усилия Fг определяется по формуле:

Fг=Рн*А

где А - площадь уплотняемой поверхности.
Регулировка давления настройки предохранительного клапана осуществляется путем изменения предварительного поджатия пружины.

Предохранительные клапаны прямого действия
Клапан предохранительный прямого действия золотникового типа
В клапанах прямого действия на запорно-регулирующий с одной стороны действует усилие пружины с противоположной - сила давления жидкости.

Пружину в таких клапанах называют силовой, т.к. именно она оказывает силовое воздействие, удерживающее запорно-регулирующий до момента открытия.

Предохранительный клапан седельного типа, рассмотренный ранее? является примером клапана прямого действия. К этому же типу относят клапаны золотникового типа.

В исходном состоянии золотник 3, установленный в корпусе 1, перекрывает каналы в напорной и сливной линиях. При увеличении силы давления до величины превышающей усилие пружины 2, золотник будет перемещаться вверх, открывая канал для прохода потока из напорной линии в сливную.


Устройство демпфирования
Клапан с демпфером
На работу предохранительного клапана влияют не только статические, но и динамические нагрузки.

Для снижения негативного влияния автоколебаний подпружиненного запорно-регулирующего элемента в предохранительных клапанах прямого действия используют устройства демпфирования. Наиболее распространенным устройством демпфирования является - демпфирующий поршень, который жестко связан с запорно-регулирующим элементом.

Для демпфирования в поршне может быть выполнен узкий канал или снята лыска, как в примере показанном на рисунке.

Во время движения поршня жидкость движется в малом зазоре. При этом возникает демпфирующее усилие направленное в сторону противоположную движению поршня.

Предохранительные клапаны непрямого действия
При увеличении расхода через предохранительный клапан необходимо увеличивать и диаметры подводных каналов и запорно-регулирующего элемента. Вследствие увеличения площади уплотняемой поверхности потребуется и увеличение усилия поджима пружины, а значит и увеличение самой пружины.

Для обеспечения относительно небольших габаритов клапана при больших значениях расхода используют предохранительные клапаны непрямого действия, состоящие из основного и управляющего клапана.

Клапан управления представляет собой классический предохранительный клапан прямого действия. Этот клапан способен пропустить лишь небольшой расход. Однако при его открытии за счет возникшего перепада давления на постоянном дросселе 6 запорно-регулирующий элемент 5 переместится вверх соединив напорную линию со сливом.

Пружина 4 в этом клапане предназначена для возвращения запорно-регулирующего элемента в исходное состояние.

Настройка клапана осуществляется регулировочным винтом 1, который позволяет изменить предварительное поджатие силовой пружины 2.

 

                Схема предохранительного клапана

Предохранительный клапан и схема его работы

Предохранительные клапаны. Предохранительные клапаны непрямого действия устанавливаются между сливной и нагнетательной магистралями с целью защиты гидросистемы от перегрузки, поломок, когда поршни либо плунжеры исполнительных гидроцилиндров доходят до крайних положений, а также в процессе регулирования, если в нагнетательной магистрали имеется дросселирующее отверстие.

 

Внутри корпуса (8) имеется два параллельных отверстия – сквозное и глухое. В сквозном отверстии устанавливается основной перепускной клапан. Конструкция данного клапана включает в себя плунжер (1) с дроссельным отверстием Е, пружину (2), под воздействием которой плунжер упирается во втулку (9). В глухом отверстии помещён вспомогательный клапан, состоящий из шпинделя (4), ввёрнутого в корпус (8), направляющего стержня (6), пружины (7), шарика (5). В шпинделе (4) имеется осевое отверстие Б, наружная кромка которого служит седлом для шарика (5). В верхней части отверстие пересекается сдвумя сквозными радиальными каналами, расположенными под углом 90 градусов. Сверху отверстия закрываются крышкой (3), прикреплённой к корпусу (8) с помощью четырёх болтов. Принцип действия предохранительного клапана: в нормальном режиме работы гидросистемы шарик (5) прижат к седлу пружиной (7). Давление в преддроссельной полости Г и последроссельной полости Д одинаковое и пружина (2) удерживает гидравлически уравновешенный плунжер (1) в крайнем нижнем положении (торец плунжера упирается в торцевую поверхность втулки (9)). Нагнетательный канал А и сливной канал В разъединены. При повышении давления в нагнетающей магистрали выше допустимого предела возрастает давление в полости Д, а значит, и перед шариком (5). Шарик отодвинется от седла и откроет проход маслу из полости Д через канал Ж в сливной канал В. Приток жидкости в полость Д ограничен дроссельным отверстием Е, поэтому здесь давление масла становится меньше, чем в преддроссельной полости Г. Разность усилий на плунжер (1) со стороны полости Г и полости Д поднимает его вверх, соединяя нагнетательный канал А со сливным каналом В. Это приводит к ограничению давления в гидросистеме. Когда давление в гидросистеме станет ниже давления настройки предохранительного клапана, то шарик (5) под воздействием пружины сядет в своё седло. Перетекание масла из полости Д в сливную магистраль прекратится. Давление в полостях Г и Д выровняется и плунжер под усилием пружины (2) опустится до упора во втулку (9), разъединив нагнетательную и сливную магистрали.

Регулировка предохранительного клапана производится путём вращения шпинделя (4) на давление 6,3 МПа (63 кгс/ см ), подводя масло к полости Г, а канал В следует соединить со сливом.

Рис. 1. Предохранительный клапан и схема его работы.

1) – Плунжер; 2) – Пружина; 3) – Крышка; 4) – Шпиндель; 5) – Шарик; 6) – Направляющий стержень; 7) – Пружина; 8) – Корпус; 9) – Втулка.

А – Нагнетательный канал; Б – Осевое отверстие в шпинделе; В – Сливной канал; Г – Преддроссельная полость; Д – Последроссельная полость; Е – Дроссельное отверстие; Ж – Канал.