книги / Устройство, принцип действия и оценка технического состояния гидрораспределителей

Она зависит от диаметра золотника: при d = 10…12 мм перекрытие принимают равным 1…2 мм; при d до 25 мм П = 3…5 мм; при d до 50 мм П = 6…8 мм.

Преимущество золотников с положительным осевым перекрытием состоит в том, что они позволяют фиксировать положение исполнительного механизма. Однако недостатком является наличие у них зоны нечувствительности, определяемой величиной осевого перекрытия: в пределах этой зоны при перемещении золотника расход жидкости через гидрораспределитель равен нулю, а исполнительный механизм не движется, несмотрянаподаваемый к золотнику сигналуправления.

Золотники с нулевым осевым перекрытием (рис. 7, б) имеют ширину пояска b, равную ширине проточки c или диаметру рабочих окон, а осевое перекрытие П = 0.

Такие золотники не имеют зоны нечувствительности и наилучшим образом удовлетворяют требованиям следящих гидросистем. Однако изготовление таких золотников связано со значительными технологическими трудностями.

У золотников с отрицательным осевым перекрытием (рис. 7, в) b < c. При нейтральном положении их напорная гидролиния соединена со сливом и с обеими полостями гидродвигателя. При этом жидкость через зазоры непрерывно поступает на слив, а в обеих полостях гидродвигателя устанавливается одинаковое давление.

Вгидрораспределителях с таким золотником зона нечувствительности сводится к минимуму, но из-за слива рабочей жидкости часть мощности теряется. Кроме этого, гидросистема с таким золотником будет иметь меньшую жесткость, так как из-за перетекания жидкости через начальные зазоры в золотнике будет происходить смещение исполнительного механизма при изменении преодолеваемой нагрузки.

1.3.Крановые гидрораспределители

Вкрановых гидрораспределителях изменение направления потока рабочей жидкости достигается поворотом пробки, имеющей плоскую, цилиндрическую, сферическую или коническую форму.

11

На рис. 8 показана схема включения распространенного кранового распределителя в систему управления силовым цилиндром. Пробка крана имеет два перпендикулярных, но непересекающихся отверстия. Она может занимать два и больше угловых положения.

Рис. 8. Схемы включения в гидросистему пробкового крана

Серийный двухпозиционный крановый гидрораспределитель Г71-3 (рис. 9) с цилиндрической пробкой состоит из корпуса 3, фланца 5, крышки 1, пробки 2, уплотнения 4, ступицы 7, рукоятки 8

ишарикового фиксатора 6.

Вположении пробки крана, указанном на рис. 9, жидкость че-

рез отверстие 17 поступает в камеру 16; из нее через канал 18 в пробке крана (показан пунктиром) – в камеру 12 и далее через отверстие 11 в корпусе к гидродвигателю или к другому управляемому объекту. Из другой полости гидродвигателя жидкость поступает в отверстие 9, далее в камеру 10 и через канал 13 в камеру 14, которая отверстием 15 в корпусе крана соединена со сливом. При повороте пробки крана по часовой стрелке на угол 45° происходит изменение направления потока рабочей жидкости.

Герметичность кранового гидрораспределителя обеспечивается за счет притирки пробки к корпусу крана. Для кранов с цилиндрической пробкой зазор между пробкой и корпусом принимают равным 0,01…0,02 мм. В этих кранах вследствие износа пробки и корпуса

12

зазор между ними, а следовательно, и утечка рабочей жидкости с течением времени увеличиваются, что является недостатком такого кранового распределителя. Такого недостатка нет в крановых гидрораспределителях с конической пробкой.

Рис. 9. Крановый гидрораспределитель и его условное обозначение

Крановые гидрораспределители чаще всего применяют в качестве вспомогательных в золотниковых гидрораспределителях с гидравлическим управлением.

1.4.Клапанные гидрораспределители

Вгидросистемах некоторых машин применяют также клапанные распределители, которые просты в изготовлении и надежны

вэксплуатации, а также могут обеспечить высокую герметичность. Затворы клапанов приводят в действие ручными, механически-

ми и электротехническими способами. Из ручных устройств наибо-

13

лее распространены клапаны с качающимся рычагом. Схема такого устройства для питания одной полости гидродвигателя приведена на рис. 10, а.

Рис. 10. Клапанные гидрораспределители: а, б – с качающимся рычагом;

в– с кулачковым приводом; г – с электромагнитным приводом

Вклапанном распределителе (см. рис. 10, а) в нейтральном (среднем) положении качающегося рычага 1 оба клапана 2 и 3 находятся в своих гнездах; в этом положении клапанов канал b гидродвигателя отсоединен как от канала a, связанного с насосом, так и от канала c, связанного с баком. При повороте рычага 1 вправо с гид-

14

родвигателем соединяется канал a насоса, при повороте влево – канал c бака.

Схема четырехходового клапанного распределителя представлена на рис. 10, б (Рн – давление жидкости, идущей от насоса; Рсл – давление жидкости, идущей на слив). При повороте рукоятки 1 перемещается та или другая пара клапанов (2 или 3), обеспечивая подвод (отвод) жидкости к соответствующей полости силового цилиндра 4.

Распространены также клапаны с кулачковым приводом (рис. 10, в). На валике 3 находятся четыре кулачка 2, соответствующим образом ориентированные один относительно другого. При повороте валика кулачки воздействуют на штоки соответствующего конусного затвора 1, обеспечивая подвод рабочей жидкости в полости силового цилиндра 5 и ее отвод. В положении, показанном на рассматриваемом рисунке, жидкость от канала, связанного с насосом, поступает через открытый (утопленный) затвор 4 в левую полость силового цилиндра 5 и удаляется в бак из правой полости цилиндра через клапан. Остальные два затвора находятся в своих седлах. При повороте валика вступают в действие эти затворы, обеспечивая подвод жидкости в правую полость цилиндра 5 и отвод ее из левой полости.

На рис. 10, г представлена схема трехпозиционного клапанного распределителя прямого действия с двумя клапанами 1 и 4, управляемыми электромагнитами 2 и 3. При выключенных электромагнитах оба клапана прижаты пружинами к своим седлам. При этом магистраль нагнетания перекрыта, а полости гидродвигателя соединены со сливом.

При включении электромагнита 2 клапан 1, сжимая пружину, переместится в крайнее левое положение и прижмется к левому седлу. В этом положении одна из полостей потребителя соединится с напорной магистралью. При включенном электромагните 3 и выключенном электромагните 2 сработает клапан 4, соединив вторую полость потребителя с магистралью нагнетания.

15

1.5. Эксплуатация гидрораспределителей

Перед установкой гидрораспределителя в гидросистему машины следует удалить резиновые или пластмассовые пробки, которыми были временно закрыты присоединительные отверстия в корпусе, слить остатки консервационной смазки и убедиться в чистоте каналов гидрораспределителя.

Присоединительная арматура должна обеспечивать полную герметичность.

Гидрораспределители должны эксплуатироваться в климатических условиях, соответствующих климатическому исполнению узлов, при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс

60 °С.

При низких температурах окружающего воздуха гидросистему перед началом работы следует прогреть.

При длительной работе температура рабочей жидкости не должна превышать 80 °С.

Для безотказной работы гидрораспределителя необходима фильтрация масла (с тонкостью не более 25 мкм), что достигается установкой фильтра в заливную горловину бака и сливную магистраль гидросистемы.

Вкачестве рабочей жидкости допускаются любые минеральные

испециальные масла, применяемые в гидросистемах машин, с кинематической вязкостью (30–70) мм2/с при температуре 50 °С. Класс чистоты рабочей жидкости не ниже 16 (ГОСТ 17216).

Не следует принудительно удерживать золотники в крайних позициях по окончании рабочего хода исполнительного органа во избежание перегрева гидросистемы.

При отступлении от требований технических условий ресурс гидрораспределителя снижается.

Современные гидрораспределители могут иметь следующие неисправности:

–большая утечка рабочей жидкости через крышку золотника, корпус распределителя;

16

–выход из строя пружины возврата золотника в нейтральное положение;

–защемление золотника из-за попадания грязи;

–нестабильная работа предохранительного клапана (возможное повреждение пружины, седла клапана);

–повышенное усилие перемещения золотника распределителя.

1.6.Обозначение и маркировка гидрораспределителей

Типовая схема условного обозначения гидрораспределителя показана на рис. 11.

Рис. 11. Вариант условного обозначения гидрораспределителя

17

Для конкретных видов гидрораспределителей структура обозначения может быть видоизменена в зависимости от функционального назначения, применяемости, аналогов других производителей.

При маркировке гидрораспределителей информация располагается так, как показано на рис. 12.

Рис. 12. Маркировка гидрораспределителей

Приведем примеры обозначений распределителей:

Гидрораспределитель Р80-3/1-111

Гидрораспределитель моноблочный; номинальный расход рабочей жидкости 80 л/мин; 3-го исполнения по номинальному давлению (Рном = 16 МПа); 1-го конструктивного исполнения (для самостоятельной работы в гидросистеме); с 3 золотниками типа 1 (золотники 4-позиционные: подъем без фиксации, нейтральная позиция, опускание без фиксации, плавающая позиция с фиксацией).

Гидрораспределитель МР100.3.000

Гидрораспределитель моноблочный; номинальный расход рабочей жидкости 100 л/мин; 3-го исполнения по давлению

(Рном = 16 МПа); 000 – количество каналов слива 1.

Гидрораспределитель МР100.3.000-01

Гидрораспределитель моноблочный; номинальный расход рабочей жидкости 100 л/мин; 3-го исполнения по давлению

(Рном = 16 МПа); 000-01 – количество каналов слива 2.

Гидрораспределитель МРС63.3/2.ДВ.4.6

Гидрораспределитель секционный; номинальный расход рабочей

жидкости 63 л/мин; 3-го исполнения по давлению (Рном = 16 МПа); 2-го конструктивного исполнения (для работы в паре с другим распре-

делителем); Д – дистанционное управление, В – управление золотни-

18

ком расположено сверху в противоположную сторону от предохранительного клапана; золотники типа 4 (3-позиционные: подъем без фиксации, нейтральная позиция, опускание без фиксации); 6-сек- ционный.

До 2000-х гг. применялись другие обозначения гидрораспределителей (табл. 1), которые еще иногда встречаются.

Таблица 1

Таблица соответствия действующих и ранее применявшихся обозначений гидрораспределителей

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Выполнить следующее:

1.Изучить устройство выданного гидрораспределителя и оценить его техническое состояние.

2.Решить следующую задачу.

Насос (рис. 13) подает жидкость из гидробака в гидросистему. Пренебрегая потерями во всасывающем трубопроводе и высотой

19

расположения насоса по отношению к уровню жидкости в баке (h = 0), определить:

–подачу насоса Qн.д,

–полезную Nн.п и потребляемую Nн мощности насоса.

Дано: рабочий объем насоса qн, частота вращения вала насоса n, показание манометра Рн, установленного на выходе насоса (табл. 2), объемный КПД ηоб = 0,95 и полный КПД η = 0,9 насоса при этом давлении.

Рис. Схема гидропривода

Таблица 2

Исходные данные

20