Трьохпозиційний золотниковий розподільник
Трьохпозиційний золотниковий розподільник
Гідравлічний розподільник (гідророзподільник) - пристрій, призначений для управління гідравлічними потоками в гідросистемі за допомогою зовнішнього впливу (сигналу). Гидрораспределитель управляє рухом вихідної ланки гідродвигуна шляхом перенаправлення потоків робочої рідини.
Гідророзподільники поділяють по типу запірно-регулюючих елементів на золотникові, кранові, клапанні, струменеві і розподільники типу «сопло-заслінка».
Золотникові розподільники набули найбільшого поширення в гідроприводі завдяки простоті їх виготовлення, компактності і високої надійності в роботі. Вони застосовуються при досить високих значеннях тиску (до 32 МПа) і значно бо? Льшіх витратах, ніж кранові розподільники.
Золотниковий гідророзподільник - гідравлічний розподільник, в якому запірно-регулюючим елементом служить золотник.
Золотник, золотниковий клапан - пристрій, що спрямовує потік рідини або газу шляхом зміщення рухомої частини щодо вікон в поверхні, по якій вона ковзає. Як золотника найчастіше виступає циліндр змінного діаметра (рис. 1). Однак відомі й інші конструкції золотників (коробчатий, крановий).
У найпростішому випадку золотник може займати 3 позиції. У нейтральному положенні, показаному на рис. 1, канали розподільника замкнені і рідина не надходить від насоса ні в одну з порожнин гідролціліндра - шток залишається в спокої. При зміщенні золотника вліво робоча рідина по каналах в корпусі розподільника і по трубопроводах надходить в ліву порожнину гідроциліндра, і шток висувається. Якщо ж золотник змістити вправо від нейтрального положення, то робоча рідина буде надходити вже в праву порожнину гідроциліндра, а з лівої порожнини піде на слив в гидробак. У цьому положенні золотника шток вдвигается.
Мал. 1 Конструктивна схема золотникового розподільника
Варто відзначити, що при подачі рідини в праву порожнину гідроциліндра (в поршневу порожнину), шток рухається з меншою швидкістю, ніж при подачі в ліву порожнину (штокову порожнину). Це пояснюється тим, що частина обсягу штоковой порожнини займає шток, і ця порожнина заповнюється швидше. Ці викладки вірні, якщо подача рідини залишається постійною. На малюнку 2 представлено умовне графічне позначення золотникового розподільника. Літерами позначені: Р - розподільник; Ц - гідроциліндр. Стрілками показані напрямки потоків рідини в кожній з трьох позицій золотника (в нейтральному положенні канали золотника закриті, і рідина через розподільник рухається).
Золотникові гидрораспределители використовуються при номінальних тисках до 32 МПа. За допомогою золотникових гідророзподільників, як і за допомогою інших видів гідророзподільників, здійснюється управління напрямком руху робочих органів гідродвигунів (валів гідромоторів і штоків гідроциліндрів). Такі розподільники встановлені, наприклад, в гідросистемах багатьох екскаваторів, бульдозерів, автогрейдерів і ін.
Мал. 2. Умовне графічне позначення золотникового розподільника
Однією з технічних проблем експлуатації золотникових гідравлічних розподільників є можливість виникнення гідравлічних ударів в той момент, коли паски золотника перекривають канали гидрораспределителя.
Мал. 3. Включення гидрораспределителя в найпростішу гідросистему.
Оскільки час, за яке здійснюється перекриття каналів, може бути досить малим, то зупинка потоку рідини може виявитися занадто швидкої, що і може призвести до виникнення гідроудару. Щоб запобігти цьому, розподільник зазвичай забезпечується запобіжним клапаном, який конструктивно розташовується в корпусі розподільника (рис. 3). На малюнку 3 літерами позначені: Н - насос; Р - розподільник; Ц - гідроциліндр; КП - запобіжний клапан; Б - гидробак.
Профіль пасків золотника
Іноді пояски золотників гідророзподільників виконують з невеликою конусностью (6-10 °) (рис. 4). Тоді відкриття каналів розподільника відбувається більш плавно, ніж в розподільниках з Золотниками з циліндричними пасками (рис. 5). Відповідно, при відкритті каналів більш плавно наростає і подача рідини в порожнину гидродвигателя, і тому «зрушення з місця» і зупинка вихідної ланки гідродвигуна також відбувається більш плавно. Крім того, зменшується ймовірність виникнення гідроударів.
Мал. 5. Пояски золотника при наявності конусности;
Мал. 6. Циліндричні пояски золотника
До переваг золотникового гідророзподільника можна віднести: невелика маса розподільника; компактність і простота управління. До недоліків:
• неможливість роботи при тисках понад 32 МПа;
• значні витоки робочої рідини, що зростають із збільшенням терміну експлуатації розподільника; це призводить до того, що розподільники з великим терміном експлуатації не можуть утримувати в статичному положенні під навантаженням гідродвигун, і навіть якщо розподільник встановлений в положення «замкнено», навантажений вал гідромотора або шток гідроциліндра поступово рухається;
• облітерація, тобто явище поступового зарощування вузьких щілин поляризованими молекулами рідини, що призводить до поступового збільшення зусилля зсуву золотника.