Гидравлика клапан редукционный: Редукционные клапана в гидравлике | HYDROFAB

Редукционные клапана в гидравлике | HYDROFAB

Содержание:

1. Функции редукционного клапана?
2. Как работает редукционный клапан прямого действия?
3. Как работает редукционный клапан непрямого действие?

Редукционные клапаны используются в случае, когда от одной линии высокого давления питаются один или несколько потребителей, рассчитанные на меньшее рабочее давление, чем основная линия. Также данные клапаны, используются для уменьшения или стабилизации давления питания исполнительных механизмов.

Функции редукционного клапана

• снижение давления в линии отводимой от основной;
• поддержание давления на постоянном уровне;
• ограничение давления, данная функция доступна только на трехлинейным клапанов.

Как работает редукционный клапан прямого действия?

Принципиальная схема редукционного клапана прямого действия показана на изображении №1. Рассмотрим основные элементы и принцип работы редукционного клапана.

Давление жидкости на выходе редукционного клапана в линии, отводимой от основной называют редуцируемым.

Золотник (1) расположен в корпусе (2), в котором также установлена пружина (3), ее поджатие регулируется винтом (4).

Давление в напорной линии (Рн) подводится к рабочей полости золотника, не оказывая на него силового воздействия, так как площади поясков золотника равны. Осевыми силами, действующими на золотник является сила пружины, обусловленная давлением на выходе клапана (Рред). Положение золотника будет определяться силой действия пружины и редуцируемым давлением (Рред). Настройка давления на выходе редукционного клапана осуществляется винтом, поджимающим пружину.

При увеличении редуцируемого давления (Рред), золотник, под действием этого давления будет смещаться (вверх по схеме), уменьшая площадь проходного сечения (S), увеличивая гидравлическое сопротивление. В результате возросших потерь редуцируемое давление снижается до величины первоначальной настройки.

При уменьшении редуцируемого давления (Рред) золотник под действие усилия пружины переместится вниз, увеличивая проходное сечение. В результате снижения потерь, давление в отводимой линии достигнет величины настройки.

В редукционном клапане прямого действия на золотник с одной стороны воздействует пружина, а с другой — редуцируемое давление. Усилие пружины зависит от степени ее сжатия, то есть от положения золотника, которое, в свою очередь, зависит от расхода на выходе клапана. В связи с этим при увеличении расходе через редукционный клапан прямого действия будет уменьшаться редуцируемое давление.

Эта особенность работы клапанов прямого действия может оказывать существенное влияние на работу клапана при больших величинах расхода. Поэтому для работы при больших расходах используют редукционные клапаны непрямого действия.

Как работает редукционный клапан непрямого действия?

Использование редукционных клапанов непрямого действия позволяет уменьшить влияние расхода на давление. Схема клапана редукционного непрямого действия показана на изображении №2.

Рабочая жидкость подводится в клапан через отверстие (9), пройдя через зазор между золотником (5) и седлом в корпусе, жидкость поступает в отводимую линию (10). Давление жидкости в отводимой линии воздействует на нижний торец золотника. Жидкость из отводимой линии, через постоянный дроссель  (4) подводится к верхнему торцу золотника и к шарику (1), поджатому пружиной (2), усилие поджатия регулируется винтом (6). Линия (7) соединяется со сливом.

Положение золотника (5) определяется соотношением сил давления в отводимой линии (редуцируемого) и давления в камере (8).

Величина давления в камере (8) зависит от настройки пружины 2, то есть величину давления настройки клапана можно регулировать винтом (6).

В случае увеличения давления в линии, шарик отодвинется от седла, пропуская часть рабочей жидкости на слив. В результате появляется расход через дроссель (4), давление на верхний торец золотника снизится (из-за потерь на дросселе), золотник под действием редуцируемого давления переместится вверх, уменьшая проходное сечение, что вызовет снижение редуцируемого давления до величины настройки.

гидравлика, гидравлические оборудование, пневматические оборудование, смазочное оборудование, фильтры

о компании
Уважаемые Господа, мы рады приветствовать Вас на сайте ООО «БелСИ-ГП Автоматика». Наша компания имеет большой опыт, мы разбираемся в том, что продаем и надеемся быть Вам полезными. Основные направления деятельности: ● Мобильная и промышленная гидравлика ● Пневматика всегда в наличии в Минске ● проектирование и производство гидравлических станций, маслостанций, станций смазки, станций гидропривода; ● смазывающее и фильтрующее оборудование продажа и проектирование; ● клапаны соленоидные для жидкостей и газов подробнее
новости и статьи Заказывая гидростанцию у нас вы получаете: Малый срок изготовления, гидростанции до 30 кВт срок не более недели Невысокие цены благодаря экономии на разработке документации, сотни готовых вариантов уже есть в наличии Большой выбор комплектующих европейского, и не только, производства в . .. подробнееКупить гидростанцию с Минске 0,37-22 кВт в наличии Всегда в наличии гидростанции (установки гидравлические) малой и средней мощности: соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования бак от 1 — 250 литров шестеренный насос … подробнее ещё новости и статьи…		новое на сайте Минигидростанция пресса MPP-204, МРР-315 Универсальная минигидростанция типа МРР204. Для управления одним гидроцилиндром двухстороннего действия. Особенности: — Гидрозамок — регулируемое реле давления — манометр с краном Все комплектующие итальянского производства. Гарантия 18 месяцев. Тип …… подробнее Гидростанция привода рампы с поворотной апарелью MPP-472 1.1 кВт, 4 л/мин, 160 бар Гидростанция привода рампы HPP DL-EBZ2,7/055-04D применяется для гидропривода складских платформ (dock leveler) с поворотной аппарелью. См. так же МРР330DL Гидросхема: Размеры: …… подробнее Гидростанции подъемных столов, ножничных подъемников Компактные гидростанции подъемных столов, ножничных подъемников предназначены для привода гидроцилиндров одностороннего действия в подъемных механизмах ножничного типа: табочих столах, грузовых подъемниках, подъемных платфомах. Привод насосов данных …… подробнее

Клапанная аппаратура

Если вы хотите сказать спасибо автору, просто нажмите кнопку: 

   
Каждая гидросистема помимо насоса, исполнительных гидродвигателей и распределительной гидроаппаратуры имеет в своем составе клапаны. Количество клапанов в зависимости от сложности системы варьируется от единиц до нескольких десятков, а в некоторых случаях их количество измеряется сотнями.

В данной статье будут описаны основные типы клапанов, наиболее часто встречающиеся в гидросистемах:

• Предохранительные клапаны
• 
  Редукционные клапаны
• 
  Обратные клапаны
• 
  Управляемые обратные клапаны
• 
  Тормозные (контрбалансные) клапаны.

Основной принцип действия клапана

Принцип действия простейшего клапана заключается в уравновешивании силы создаваемой давлением рабочей жидкости на площади седла и силы упругости пружины. Седло клапана — это конструктивный элемент, образующий рабочую кромку, обеспечивающую герметичное прилегание запорного элемента. Простейший клапан имеет конструкцию, изображенную на рисунке 1а. В корпусе 1 имеется рабочая кромка, к которой плотно прилегает поджатый пружиной 3 запорный элемент 2. Сила, создаваемая пружиной 3, определяет разницу давлений между полостями P и T при которой происходит открытие клапана. На рисунке 1б показан клапан в открытом состоянии, где стрелками показано направление движения рабочей жидкости. Двухступенчатые клапаны в зависимости от назначения могут иметь различную конструкцию и будут рассмотрены ниже.

Классификация

По виду запорного элемента различают несколько типов клапанов. Наиболее часто встречаются: сферический (шариковый), конический, плоский (см. рисунок 2). Благодаря высоким герметизирующим свойствам и технологичности наибольшее распространение получили сферические (шариковые) и конические клапаны.

По способу монтажа различают клапаны картриджные, трубного, стыкового (фланцевого) и модульного монтажа. Картриджные клапаны дополнительно подразделяют на вворачиваемые (резьбовые) и закладные. Существует еще одна категория – бескорпусные клапаны. Бескорпусные клапаны это, как правило, набор составляющих элементов клапана предназначенный для установки в клапанную плиту или корпус.

Картриджные и бескорпусные клапаны могут быть использованы в гидросистеме только в составе клапанного блока или установленными в индивидуальный корпус. На рис. 3, на примере клапанного блока картриджные и бескорпусные клапаны показаны до установки и в установленном состоянии.

Клапаны трубного монтажа имеют резьбовые порты для присоединения гидравлических линий. Клапаны стыкового монтажа обычно предназначены для установки непосредственно на гидроагрегат (например, на гидроцилиндр или гидромотор) и фиксируются группой резьбовых крепежных элементов. Клапаны трубного и стыкового монтажа показаны на рис. 4. и рис. 5.

К подгруппе клапанов стыкового монтажа относится модульная гидроаппаратура СЕТОР (см. рис. 6). В зависимости от максимально пропускаемого потока рабочей жидкости аппаратура разбита на несколько групп: CETOP 02, 03, 05, 07 и 08. Перечень компонентов СЕТОР включает в себя целый ряд гидрокомпонентов: это и всевозможные клапаны, и гидрораспределители, и аппаратура управления расходом, и даже фильтрация рабочей жидкости. Все элементы монтируются группами или по отдельности на монтажные плиты. Пример сборки гидросистемы на элементной базе CETOP 03 показан на рис.7.

Предохранительные клапаны

Предохранительный клапан относится к клапанам регулирования давления с кратковременным срабатыванием. Он устанавливается в гидросистему для ограничения максимально возможного давления в линии. Каждая гидросистема имеет предохранительный клапан в линии высокого давления выходящей из насоса. Предохранительные клапаны могут быть установлены в линиях, давление в которых не должно превышать заданной величины. Например, в линии питания гидродвигателей устанавливают предохранительные клапаны для ограничения в них давления и, как следствие, ограничения максимального создаваемого двигателем усилия. Кроме указанных выше у предохранительных клапанов имеется множество типовых применений.

Согласно ГОСТ 2.781-96 предохранительные клапаны на схемах обозначаются как показано на рисунке 8.

В схемных решениях предохранительный клапан может быть применен для обеспечения минимально заданного уровня давления или подпора в линии гидросистемы. При таком применении предохранительные клапаны принято называть подпорными, что отражает характер их работы.

Схематично устройство предохранительного клапана прямого действия изображено на рисунке. 9. В корпусе 1 установлен конический запорный элемент 2, прижимаемый к седлу пружиной 3. Настройка пружины осуществляется регулировочным винтом 4. Контргайка 5 служит для фиксации регулировочного положения винта. Подвижная опора пружины 8 уплотнена по зазору с корпусом 1. Замкнутый объем 6 и зазор 7 являются демпфером колебаний запорного элемента клапана. Клапаны прямого действия имеют высокую скорость срабатывания, что является их основным достоинством. К недостаткам можно отнести нестабильную работу и склонность к автоколебаниям. Также при увеличении рабочих расходов сильно увеличивается и размер клапана. 

Подобных недостатков лишены клапаны непрямого действия, которые часто называют двухступенчатыми или сервоклапанами. Устройство такого клапана показано на рисунке 10. К седлу корпуса 1 пружиной 9 прижат основной запорный элемент 2. В запорном элементе имеется дроссельное отверстие 3. Рабочую полость от линии слива Т отделяет пилотный клапан с запорным элементом 4, поджатый к седлу пружиной 5. Механизм регулировки поджатия пружины состоит из регулировочного винта 7 с контргайкой 10, опоры 6 и уплотнения 8.

Работа клапана происходит следующим образом: при давлении в линии Р ниже настройки срабатывания клапана, уровни давлений в рабочей полости и линии Р одинаковы, основной запорный элемент прижат к седлу пружиной 9. Начальные положения элементов клапана показаны на рисунке 10. При достижении давлением значения настройки пилотного клапана, последний открывается, и рабочая жидкость проходя через дроссельное отверстие 3 устремляется в линию Т. При прохождении рабочей жидкости через дроссельное отверстие создается перепад давлений между линией P и рабочей полостью. Этот перепад давлений воздействует на запорный элемент 2 и преодолевая усилие пружины 9, смещается, что приводит к открытию основного клапана.

Редукционные клапаны

Редукционный клапан относится к клапанам регулирования давления. Он устанавливается в гидросистему для поддержания давления в линии на более низком уровне, чем в основной линии. Иными словами, можно сказать, что редукционный клапан поддерживает давление на постоянном уровне «после себя», имея на входе более высокий уровень давления. Самым распространённым применением является поддержание давления в линии управления распределителями. Редукционные клапаны могут быть установлены в линиях питания гидродвигателей для ограничения в них давления и, как следствие, ограничения создаваемого двигателем усилия.

Согласно ГОСТ 2.781-96 редукционные клапаны на схемах обозначаются как показано на рисунке 11.

Схематично устройство редукционного клапана прямого действия изображено на рисунке 12. В корпусе 1 установлен конический запорный элемент 2, прижимаемый к корпусу пружиной 3. При давлении в линии А ниже настройки редукционного клапана рабочая жидкость беспрепятственно перетекает в линию А. После того, как усилие, создаваемое давлением на запорном элементе в линии А превысит усилие, создаваемое пружиной, запорный элемент смещаясь влево, перекроет ток рабочей жидкости из линии Р в А. При этом происходит дросселирование (понижение давления) жидкости на рабочей кромке, вызывая снижение давления в линии А, уравновешивая клапан в некотором положении. Для стабильного поддержания давления редукционным клапаном, полость пружины должна сообщаться с баком. Если в полости пружины создавать некоторое давление, то значение давления, поддерживаемое в линии А, будет увеличиваться прямопропорционально давлению в полости пружины. В этом случае речь идет о редукционном клапане с внешним управлением, а давление в полости пружины называют давлением управления.

Редукционные клапаны седельного типа (см. рис.12) обладают высокой скоростью срабатывания, что может привести к частым и сильным колебаниям давления. Для снижения колебаний давления применяют клапаны золотникового типа. Они обеспечивают более плавную характеристику без забросов давления, но не герметичны и имеют перетечку рабочей жидкости по зазору золотника. Редукционный клапан золотникового типа в рабочем положении показан на рисунке 13.

Для сохранения герметичности и обеспечения плавной характеристики применяются редукционные клапаны непрямого (двуступенчатого) действия. Устройство такого клапана показано на рисунке 14. К корпусу 1 пружиной 9 прижат основной запорный элемент 2. В запорном элементе имеется дроссельное отверстие 3. Рабочую полость А от линии слива Т отделяет пилотный клапан с запорным элементом 4, поджатым к седлу пружиной 5. Механизм регулировки поджатия пружины состоит из регулировочного винта 7 с контргайкой 10, опоры 6 и уплотнения 8.

Работа клапана происходит следующим образом: при давлении в линии А ниже настройки срабатывания клапана, уровни давлений в рабочей полости и линии А одинаковы, основной запорный элемент прижат к корпусу пружиной 9. При достижении давлением значения настройки пилотного клапана, последний открывается, и рабочая жидкость проходя через дроссельное отверстие 3 устремляется в линию Т. При этом создается перепад давлений между линией А и рабочей полостью, воздействующий на запорный элемент 2 и преодолевающий усилие пружины 9, смещает запорный элемент 2 вверх, что приводит к уменьшению проходного сечения (седло-клапан), снижению давления в линии А и уравновешиванию клапана в некотором положении, обеспечивающем заданное давление в линии А.

При понижении давления в линии А клапан под воздействием пружины опускается, увеличивая проходное сечение седло-клапан, что приводит к увеличению давления в линии А и уравновешиванию клапана в новом положении.

Еще одной разновидностью редукционного клапана можно считать редукционно-предохранительный или трехходовой редукционный клапан. Его обозначение на принципиальных гидравлических схемах показано на рис. 15.

Принцип работы редукционно-предохранительного клапана показан на рисунке 16. В корпусе 1 установлены основные элементы: пружина 3 и золотник 2. Пока давление в линии А ниже чем в питающей линии Р клапан 2 находится в правом положении и свободно пропускает жидкость из линии Р в линию А. (см. рис. 16А). При повышении давления в линии Р выше настройки пружины 3, золотник 2 смещается влево и начинает дросселировать жидкость прикрывая окно линии P (см. рис. 16Б), вплоть до полного закрытия (рис. 16В). Если при полном закрытии давление в линии А продолжает расти, то золотник смещается еще левее, приоткрывает окно линии Т и начинает сбрасывать жидкость из линии А в слив (см. рис 16Г)

Обратные клапаны

Обратные клапаны относятся к клапанам управления расходом. Основным их назначением является пропускание потока рабочей жидкости в прямом и блокирование в обратном направлениях. Конструктивно обратные клапаны схожи с предохранительными, но не имеют механизма регулировки сжатия пружины, а часто и самой пружины.

Согласно ГОСТ 2.781-96 обратные клапаны на схемах обозначаются как показано на рис. 17.

Рис. 17

Устройство простейшего обратного клапана соответствует показанному на рис. 1а. Где жидкость имеет возможность проходить от линии P к линии Т, преодолев сопротивление пружины, которое эквивалентно значению из диапазона от 0,02 до 1МПа. При этом в обратном направлении жидкость пройти не может. Также распространены конструкции обратных клапанов без пружины.

Часто при проектировании гидросистемы появляется необходимость в применении обратного клапана способного пропускать поток жидкости в обратном направлении по внешнему сигналу управления. В таких случаях речь заходит об управляемых обратных клапанах.

Управляемые обратные клапаны называются гидрозамками и в соответствии с ГОСТ 2.781-96, имеют обозначения, показанные на рисунке 18:

Рис. 18

Схематично устройство гидрозамка изображено на рисунке 19. В корпусе 1 установлены управляющий поршень 4 и конический запорный элемент 2, прижимаемый к корпусу пружиной 3. Рабочим является закрытое положение клапана, при котором рабочая жидкость заперта в линии C2 (см. рис. 19А). Для принудительного открытия клапана давление подаётся в линию V1-C1. После того, как усилие на поршне 4, создаваемое давлением в полости V1-C1, превысит усилие на запорном элементе 2, создаваемое давлением в линии C2 и пружиной 3, поршень 4 переместится вправо и, смещая запорный элемент 2, откроет доступ жидкости из линии C2 в линию V2 (см. рис. 19Б). При подъеме нагрузки (см. рис. 19В) линия V2-C2 свободно пропускает жидкость к гидродвигателю (гидроцилиндру).

При определенных условиях в момент открытия гидрозамков в гидросистеме могут возникать ударные нагрузки, вызванные резким падением давления. Такие нагрузки отрицательно сказываются на большинстве элементов гидросистемы и снижают их ресурс. Для борьбы с этим явлением в гидрозамок встраивают декомпрессор 5 (см. рис. 20). Принцип работы замка с декомпрессором отличается от обычного тем, что при смещении управляющего поршня 4 первым открывается клапан декомпрессора 5. Смещаясь декомпрессор 5 создает небольшую перетечку жидкости из линии С2 в линию V2 и тем самым снижает в нагруженной линии давление. После этого происходит открытие основного клапана 2 и сброс жидкости из С2 в порт V2. Таким образом мгновенного соединения линии, находящейся под высоким давлением, с линией слива удается избежать.

Рис. 20

Одним из важнейших параметров гидрозамков является соотношение площадей седла основного клапана и управляющего поршня. Фактически соотношение определяет во сколько раз, запертое в полости C2 давление, может превышать давление в полости управления V1-C1 при сохранении работоспособности замка. Для замков без декомпрессора значение соотношения определяется как показано на рисунке 21А. Обычно значение соотношения лежит в диапазоне от 1:3 до 1:7. Для замков с декомпрессором определение значения соотношения показано на рис. 21Б. Значения соотношений для гидрозамков с декомпрессором может достигать значения 1:20 и более.

Рис. 21

Широкое распространение получили сдвоенные (двухсторонние) гидрозамки, предназначенные для фиксирования гидродвигателя в заданном положении независимо от направления приложенных к гидродвигателю усилий.

Согласно ГОСТ 2.781-96 двухсторонние гидрозамки на схемах обозначаются, как показано на рис 22.

Рис. 22

Устройство и принцип работы односторонних и сдвоенных (двухсторонних) гидрозамков аналогичны. В закрытом состоянии к седлам в корпусе 1 пружинами 5 и 6 прижаты запорные элементы 3 и 4 (см. рис. 23А). Управляющий поршень 2 в зависимости от наличия давления в линиях V1 и V2 смещается и открывает один из запорных элементов 3 или 4 (см. рис. 23Б)

Рис. 23

При проектировании гидравлических систем, содержащих гидрозамки нужно учитывать несколько условий:

·        В закрытом состоянии для надежного удержания нагрузки линии гидрозамков, ведущие к гидрораспределителю, должны быть разгружены в слив (см. рис. 24) Пренебрежение этим правилом ведет к неполному запиранию магистралей и «сползанию» нагрузки.

·        Для обеспечения безопасности при удержании нагрузки гидрозамки рекомендуется устанавливать, как можно ближе к исполнительному гидродвигателю или непосредственно на него.

·        При совпадении направления нагрузки на исполнительный орган гидродвигателя с направлением его движения (попутная нагрузка), гидрозамок может работать некорректно, постоянно закрываясь и открываясь. Этот режим работы приводит к возникновению ударных нагрузок в гидросистеме и преждевременному выходу из строя ее компонентов. В подобных случаях необходимо вместо гидрозамков применять тормозные клапаны.

Типовые схемы включения односторонних и двухсторонних гидрозамков показаны на рисунке 24.

При проектировании гидравлических систем, содержащих гидрозамки, необходимо учитывать, что для их корректной работы в режиме удержания нагрузки требуется, чтобы порты V1 и V2 были открыты в сливную линию. Это требование обычно обеспечивается установкой гидрораспределителя с золотником, линии А и В которого в нейтральном положении соединены с сливной линией. Примеры подключения показаны на рисунке 24

Тормозные клапаны

Тормозной клапан относится к клапанам регулирования давления. В технической литературе данный вид клапанов часто называют уравновешивающими или контрбалансными (counterbalance). Основное применение эти клапаны находят в системах где на гидродвигателях требуется длительное удержание нагрузки и возможно возникновение нагрузки, совпадающей по направлению с движением исполнительного органа гидродвигателя (попутной нагрузки). По количеству контролируемых линий гидродвигателя тормозные клапаны бывают односторонние и двухсторонние.

На схемах тормозные клапаны обозначаются как показано на рисунке 25.

Рис. 25

Далее будет рассмотрен принцип работы тормозных клапанов на примере работы гидроцилиндра.

Односторонний тормозной клапан.      

На рисунке 26 показано устройство одностороннего тормозного клапана, находящегося в состоянии удержания нагрузки. Клапан состоит из корпуса 10, в котором установлены: дроссель 11, клапан 4, седло 3 с пружиной 2, опорная шайба 1, обойма 7, упор 5, пружина 6 и регулировочный винт 8 с контргайкой 9. Гидравлический цилиндр удерживает нагрузку поршневой полостью. В отличие от гидравлического замка, который удерживает нагрузку независимо от ее величины, тормозной клапан откроется и сработает как предохранительный при величине давления определяемой настройкой поджатия пружины 6. Поэтому, для гарантированного удержания нагрузки такими клапанами давление их настройки выбирают выше максимального на величину от 20% до 50%.

Рис. 26

На рисунке 27 показан тормозной клапан, находящийся в состоянии подъема груза. Для подъема груза гидроцилиндром в порт V2 подается рабочая жидкость. При этом седло 3 смещается влево, преодолевая усилие, создаваемое пружиной 2. Рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра свободно уходит в сливную линию. Таким образом осуществляется подъем груза гидроцилиндром. При последующем соединении порта V2 со сливной линией тормозной клапан переходит в режим удержания груза. Дроссель 11 выполняет роль демпфера, который обеспечивает относительно плавное перемещение клапана 4.

Рис. 27

На рисунке 28 показан тормозной клапан в режиме работы с попутной нагрузкой. В начальный момент времени тормозной клапан, запертой им поршневой полостью удерживает груз. Поскольку поршневая полость заперта, то при подаче рабочей жидкости в штоковую полость, в ней создается давление, которое через дроссель 11 воздействует на клапан 4. Под воздействием давления в штоковой полости, клапан 4 преодолевает усилие пружины 6 и смещаясь вправо приоткрывает в слив линию С2, соединенную с поршневой полостью цилиндра. Шток гидроцилиндра приходит в движение. В режиме компенсации попутной нагрузки клапан 4 находится в некотором равновесном состоянии, при котором скорость движения штока гидроцилиндра строго определяется расходом рабочей жидкости, поступающим в штоковую полость. При отклонении клапана от равновесного состояния происходит следующее:

·        При слишком большом открытии клапана 4 расход жидкости С2-V2. превышает величину расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит падение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 4 и седлом 3 уменьшается. При этом расход С2-V2 снижается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.

·        При слишком малом открытии клапана 4 расход жидкости С2-V2 ниже величины расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит увеличение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 4 и седлом 3 увеличивается. При этом расход С2-V2 увеличивается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.

 Рис. 28

Двухсторонний тормозной клапан.       

В отличие от одностороннего тормозного клапана двухсторонний клапан используется в системах где есть необходимость удерживать гидравлические двигатели под знакопеременной нагрузкой и периодическим воздействием попутной нагрузки при движении как в прямом так и обратном направлениях.

На рисунке 29 показан двухсторонний тормозной клапан в состоянии удержания нагрузки. Его устройство идентично устройству одностороннего тормозного клапана. В его состав входят корпус 20, в котором установлены: разделительный клапан 10, клапан 4(14), седло 3(13) с пружиной 2(12), опорная шайба 1(11), обойма 7(17), упор 5(15), пружина 6(16) и регулировочный винт 8(18) с гайкой 9(19). Гидравлический цилиндр на рисунке 29 может удерживать нагрузку в поршневой или штоковой полости.

Рис. 29

На рисунке 30 двухсторонний тормозной клапан показан в состоянии подъема груза. При подаче рабочей жидкости в порт V2 седло 13, преодолев сопротивление пружины 11, сместится влево и жидкость поступит в порт С2 и поршневую полость гидроцилиндра. Рабочая жидкость из полости V2, проходя через канал в клапане 14, воздействует на клапан 4, смещая его влево. Разделительный клапан 10 в этот момент закрывает канал в клапане 4. При этом между клапаном 4 и седлом 3 образуется зазор, через который рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра проходит в сливную линию. Таким образом происходит подъем груза гидроцилиндром. При последующем соединении порта V2 и V1 со сливной линией, тормозной клапан переходит в режим удержания нагрузки. При восприятии нагрузки штоковой полостью гидроцилиндра работа клапана происходит аналогично.

Рис. 30

На рисунке 31 показан тормозной клапан в режиме работы с попутной нагрузкой. В начальный момент времени тормозной клапан, запертой им поршневой полостью удерживает груз. Компенсация попутной нагрузки будет проходить в плече C2-V2. Рабочая жидкость, поданная в порт V1, преодолев усилие пружины 2, смещает седло 3 вправо и через порт С1 попадает в штоковую полость гидроцилиндра. Поскольку поршневая полость заперта, то при подаче рабочей жидкости в штоковую полость, в линии V1-C1 возникает давление, которое через канал в клапане 4 проходит к торцу клапана 14 и преодолев усилие пружины 16 смещает его вправо. Разделительный клапан 10 закрывает канал в клапане 14. При этом появляется зазор между клапаном 14 и седлом 13, через который рабочая жидкость из поршневой полости уходит в сливную линию и шток гидроцилиндра движется вниз. В режиме компенсации попутной нагрузки плечом С2-V2 клапан 14 находится в некотором равновесном состоянии, при котором скорость движения штока гидроцилиндра строго определяется расходом рабочей жидкости, поступающим в штоковую полость. При отклонении клапана от равновесного состояния происходит следующее:

При слишком большом открытии клапана 14 расход жидкости С2-V2. превышает величину расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит падение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 14 и седлом 13 уменьшается. При этом расход С2-V2 снижается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.

При слишком малом открытии клапана 14 расход жидкости С2-V2 ниже величины расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Происходит увеличение давления в штоковой полости и зазор между клапаном 14 и седлом 13 увеличивается. При этом расход С2-V2 увеличивается до величины соответствующей величине расхода V1-C1 (с учетом соотношения рабочих площадей штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра). Клапан приходит в равновесное состояние.

При удержании нагрузки штоковой полостью, компенсация попутной нагрузки будет проходить в плече C1-V1 и клапан 4 будет находится в равновесном состоянии. Порядок поддержания равновесного состояния аналогичен описанному.

Рис. 31

Так же как у гидрозамков, важнейшим параметром тормозных клапанов является отношение рабочей площади основного клапана к площади основного пилотного элемента. Фактически этот параметр показывает соотношение давлений в полостях V1 и C2 необходимых для преодоления усилия пружины 6. Обычно значения соотношений для тормозных клапанов лежат в диапазоне от 1:3 до 1:8. На рисунке 32 показано как определяется соотношение площадей исходя из геометрических размеров клапана.

Рис.32

При проектировании гидравлических систем, содержащих тормозные клапаны, необходимо учитывать, что для их корректной работы в режиме удержания нагрузки требуется, чтобы порты V1 и V2 были открыты в сливную линию. Это требование обычно обеспечивается установкой гидрораспределителя с золотником, линии А и В которого в нейтральном положении соединены с сливной линией. Примеры подключения показаны на рисунке 33

Внимание! Данная статья авторская. При копировании ее с сайта обязательно указывать источник!

С Уважением,

Начальник конструкторского отдела

Лебедев М.К.

Тел.: (495) 225-61-00 доб. 234

E-mail: [email protected]

Клапан Rexroth в каталоге гидравлики | Характеристики, принцип работы

Клапан Rexroth Zdr 6 Da2 33 75Y редукционный
Клапан Rexroth Zdr 6 Da2 33 75Y редукционный секционного исполнения

Гидравлические клапаны Rexroth 

Это устройства, изменяющие рабочее давление в гидросистеме путем изменения дросселирующего проходного сечения на управляющих кромках.

Клапаны давления, регуляторы расхода

Наряду с клапанами давления, расхода, обратными и реле давления данный сегмент изделий охватывает также такие принадлежности, как присоединительные плиты

Технические характеристики клапанов давления, регуляторов расхода

Типоразмер от 6 до 32, как и на магистральных клапанах:

Максимальное рабочее давление 630 бар

Клапаны давления:

1. Клапаны ограничения давления
2. Редукционные клапаны
3. Клапаны подключения и отключения давления

Регуляторы потока:

1. Дроссели
2. Регуляторы расхода

Обратные клапаны:

1. Обратные клапаны
2. Управляемые обратные клапаны (гидрозамки)

2-линейные встраиваемые клапаны

Являются элементами компактных блочных конструкций.

Клапан устанавливается в отверстие гидропанели, соответствующей нормам DIN ISO 7368, и закрывается крышкой.

Технические характеристики 2-линейных встраиваемых клапанов

1. Типоразмер от 16 до 160
2. Максимальное рабочее давление 420 бар
3. Функции распределения
4. Функции регулирования давления

Клапаны Rexroth: способы регулирования давления

1. путем переключения изменение давления происходит внезапно
2. управляемое позволяет изменять давление в системе постепенно, за счет воздействия одного или нескольких давлений на одну или более поверхностей запорного элемента.

Конструктивные исполнения

• по виду запорного элемента — золотниковое или седельное, в зависимости от уплотнения
• клапаны Rexroth прямого или непрямого действия,в зависимости от типа управления
• в зависимости от способа монтажа

Клапаны давления, расхода и запорные

• Типоразмеры от 6 до 32
• Максимальное рабочее давление до 630 бар
• В эту группу, помимо всего прочего, входят также такие необходимые дополнительные принадлежности, как присоединительные плиты

Купить клапан Rexroth гидравлический в Челябинске

Принцип работы клапана ZDR 6 D

Конструктивное исполнение «DA»

На исходной позиции клапан открыт. Рабочая жидкость может беспрепятственно течь из канала А1 в канал А2.

Давление в канале А2 действует одновременно через канал управления (5) на площадь поршня, находящуюся напротив пружины сжатия (3). Когда давление в канале А2 превышает установленную на пружине сжатия (3) величину, поршень (2) перемещается в рабочее положение и поддерживает давление в канале А2 на постоянном уровне.

Управляющее масло поступает внутренним путем через линию управления (5) из канала А2.

Если давление в канале А2 увеличивается в результате воздействия внешних сил на потребитель, управляющий поршень (2) под влиянием давления будет перемещаться еще дальше в направлении пружины сжатия (3).

Вследствие этого канал А2 соединяется через управляющую кромку (9) на управляющем поршне (2) с баком ТВ. В бак стекает столько рабочей жидкости, что давление больше не повышается.

Дренаж в полости пружины (7) осуществляется всегда наружу через канал Т (Y). Манометр, подключаемый в точке (8) обеспечивает контроль давления во вторичном контуре клапана.

Конструктивное исполнение «DР»

Давление понижается в канале Р1. Сигнал и управляющее масло подаются внутри из канала Р1.

Принцип работы клапана DBE6 и ZDBE

Пропорциональные предохранительные клапаны управляются пропорциональными электромагнитами и применяются для ограничения давления в гидросистеме. Давление срабатывания клапана бесступенчато задается входным электрическим сигналом.

основными частями клапана являются пропорциональный электромагнит (1), корпус (2), узел клапана (3), золотник (4) и конус предуправления.

Пропорциональный электромагнит действует с силой, пропорциональной току. Увеличение тока приводит к соответствующему увеличению силы. Полость электромагнита заполнена маслом и гидравлически разгружена.

Установка давления в системе осуществляется от входного сигнала, поступающего на электромагнит. Давление системы в канале Р действует на правую сторону золотника (4).

Одновременно на левую сторону золотника, со стороны пружины, действует давление системы, поступающее через дроссель (5).

Через следующий дроссель (7) давление системы действует на конус с предуправления (8), удерживаемый силой от пропорционального магнита (1).

Когда сила от давления превышает силу от электромагнита, конус отходит от седла, за счет чего ограничивается давление на золотник слева.

Слив масла осуществляется в бак отдельно, через присоединение А (Y) или по внутреннему каналу. При небольшом превышении силы от давления справа, золотник смещается влево в положение регулирования от Р к Т.

Минимальный ток управления соответствует нулевому входному сигналу и минимальному давлению открытия клапана.

Внимание!

Для нормального функционирования клапана из него должен быть выпущен воздух:

• открыть пробку (9) для выпуска воздуха,
• залить жидкость в отверстие (9),
• если при вытекании жидкости из отверстия отсутствуют пузыри, отверстие заглушить,
• нельзя допускать опорожнения сливного трубопровода, при необходимости нужно установить подпорный клапан (давл. открытия около 2 bar).

Принцип работы Z2FS 6

Клапаны Z2FS (Ду=6 мм) представляют собой сдвоенные дроссели с обратным клапаном в виде промежуточных плит.

При дросселировании подводимого потока рабочая жидкость поступает по каналу A1 через дроссельный элемент (1), который состоит из седла (2) клапана и золотника (3) с дросселем, к потребителю A2.

Осевую регулировку золотника (3) с дросселем выполняет регулировочный винт (4), чем обеспечивается возможность регулирования дроссельного элемента (1).

Рабочая жидкость, текущая назад от потребителя A2, перемещает седло (2) клапана к пружине (5) по направлению к золотнику (3) с дросселем, выступая таким образом в качестве обратного клапана для свободного потока.

В зависимости от положения при монтаже может возникнуть эффект дросселирования портимого или отводимого потока.

Ограничение основного объемного расхода (исполнение ..2Q..). Для изменения скорости потребителя (ограничения основного объемного расхода) сдвоенный дроссель с обратным клапаном устанавливается между гидрораспределителем и присоединительной плитой.

Ограничение объемного расхода управления (исполнение ..1Q..). Для гидрораспределителей непрямого управления сдвоенный дроссель с обратным клапаном устанавливается с целью регулирования времени переключения (ограничения управляющего расхода). Он устанавливается между управляющим и главным клапаном.

Принцип работы Z2FS 10

При регулировании потока на входе рабочая жидкость поступает через канал А1 и место дросселирования (1), которое образуется между седлом клапана (2) и дросселирующим поршнем (3.1) к потребителю А2.

Дросселирующий поршень (3.1) может регулироваться в аксиальном направлении, чем достигается регулирование дросселирующего отверстия (1).

Возвращающаяся от потребителя В2 рабочая жидкость смещает дросселирующий поршень (3.2) к пружине (7) и предоставляется возможность для беспрепятственного протекания жидкости, как в обратном клапане.

В зависимости от монтажного положения дросселирующее действие может осуществляться либо на нагнетании, либо на сливе.

Ограничение главного потока.

Для изменения скорости потребителя (для ограничения главного потока) сдвоенный дроссель-клапан встраивается между распределителем и присоединительной плитой.

Ограничение управляющего потока.

На распределителях с предуправлением сдвоенный дроссель-клапан может применяться в качестве устройства для установки времени переключения (для ограничения управляющего потока). В таком случае его встраивают между пилотным и главным распределителем.

Клапан Rexroth DR 20-5-52/350УМ: принцип работы

Управление происходит по выходному давлению.

Устройство:

основной клапан (1) с комплектом плунжера (3)

клапан предуправления (2) с элементом настройки.

Жидкость свободно перетекает из канала B в канал A когда клапан открыт.

Давление в канале A действует на нижний торец плунжера. Одновременно к

клапану(2) давление поступает через дроссель (7), канал (8), обратный клапан (9) и дроссель (10) , а к верхнему торцу плунжера по каналу (5) через дроссель (4).

Степень затяжки пружины (11), определяет давление перед шариком (6), и в полости (12), до которого плунжер находится в исходном состоянии.

При открытии клапана (6) плунжер перемещается вверх, перекрывая поток из B в A.

Заданное редуцированное давление достигается при равновесии давления в канале A и давления, определяемого затяжкой пружины (11).

Дренажный канал из полости (14) пружины всегда выводится в бак по каналу (15).

По выбору, может быть установлен обратный клапан (16) для свободного перетекания из канала A в канал B.

Гнездо (17) служит для присоединения манометра к каналу A.

Редукционный клапан и регуляторы давления.

Гидроклапанами давления являются редукционные клапаны, их применяют для поддержки более низкого давления в отводимых потоках рабочих жидкостях. Их часто применяют в гидроприводах, в которых, соответственно питаются несколько потребителей от одного насоса, с разными давлениями. В таких случаях сами насосы рассчитываются на максимальные давления рабочих жидкостей, которые необходимы для питания того или иного из потребителей.

Редукционными клапанами понижается это давление, и делают его на выходе постоянным.

Основные характеристики редукционных клапанов есть такие как подводимые и отводимые, то есть редукционные давления, расходы рабочей жидкости. Они представляют из себя, редукционные клапаны – автоматически действующие дроссели, которых сопротивления равны во всякий момент разности между переменными давлениями Рн на входах в клапаны, также и постоянными, то есть редуцируемыми давлениями Рред на выходах из них.

Сама конструкция редуционнго клапана состоит из тарированной пружины, шарика, пружины и золотника. Сюда входят демпфер, внутренние полости в самом корпусе для управления золотником и подвод высокого давления. Основной магистрали рабочие жидкости высоких давлений поступают в полость. А потом через кольцевую полость между корпусом и самой кромкой золотника проходят в соответствующую полость, которая связана через систему данных отверстий с полостями. Шарик начинает подниматься при увеличении редукционного давления а само давление в полости начинает снижаться. Полость начинает пополняться рабочей жидкостью из полости через соответствующее отверстие в демпфере с малым сечением. И тут же давление в полостях передвигает золотник, которым перекрывается канал подвода рабочих жидкостей из магистрали, которая высокого давления. И в итоге увеличивает сопротивление самому проходу рабочих жидкостей. Благодаря этому, в полости давление снижается, до определенной величины, соответствующей усилием тарированной пружины. В том случае, когда редуцированное давление уменьшается, то сам золотник перемещается под воздействием пружины, при этом между полостями увеличивается кольцевая часть. При этом изменяется давление в полости до определенной величины, соответственно на ту на какую отрегулирована пружина. Тем самым после редукционного клапана давление поддерживается стабильным, независимо от того, насколько изменилось давление в напорной гидролинии, и самой расход рабочих жидкостей через клапан. А чтобы настроить клапан, надо подкрутить регулировочный винт.

Предназначаются регуляторы давления, для того, чтобы ограничить скорость повышения в гидролиниях управления – давление. Такие регуляторы используются в гидросистемах машин, чтобы ограничить давление относительно того, которое установлено. В паре с тормозными клапанами регулятор давления делает плавность регулирования самой скорости данных исполнительных механизмов. К примеру, когда опускается груз самоходным стреловым краном. Бывают случаи что установка регуляторов давления делается в гидросистему, для того чтобы обеспечить выпуск из нее воздуха. Состоит регулятор давления из стакана и корпуса, также сюда входит предохранительный клапан, ввернутый в корпус. Еще в самом корпусе располагается жиклер. А предохранительный клапан складывается из седла, в нем выполнен жиклер, и из затвора. На затвор происходит усилие от пружины, которое направлено на седло. За самим предохранительным клапаном есть полость, которая, из себя, представляет герметичный объем. Он заполняется рабочей жидкостью и сообщается с каналами через жиклеры.

GIDREX — Промышленная и мобильная гидравлика

Гидроклапан — это гидравлический агрегат, который служит для регулирования потоков рабочей жидкости в гидросистеме.

Виды гидроклапанов

В гидравлике используются две группы гидравлических клапанов, которые в свою очередь подразделяются на несколько подгрупп:

1) регулирующие гидроклапаны:

• предохранительные клапаны,
• переливные клапаны,
• редукционные клапаны,
• клапаны разности давлений,
• клапаны соотношения давлений;

2) направляющие гидроклапаны:

• обратные клапаны,
• клапаны последовательности,
• клапаны выдержки времени.

Регулирующие гидроклапаны

Регулирующий гидроклапан (гидроклапан регулятор) — в полном соответствии со своим названием используется для регулирования давления рабочей жидкости гидросистемы.

Предохранительный клапан

Предохранительный клапан — обычно находится в закрытом положении и открывается только при увеличении предельного уровня давления рабочей жидкости.

Переливной клапан

Переливной клапан находится в открытом положении для слива рабочей жидкости, что обеспечивает необходимый уровень давления на входе.

Редукционный клапан

Редукционный клапан служит для поддержания постоянного уровня давления на выходе клапана.

Клапан разности давлений

Клапан разности давлений обеспечивает стабильную разницу между значениями давления на входе и выходе из клапана.

Клапан соотношения давлений

Клапан соотношения давлений поддерживает постоянное соотношение показателей уровней давления на входе и выходе из клапана.

Направляющие гидроклапаны

Направляющий гидроклапан служит для начала или прерывания движения потока жидкости при достижении заданных настройками её рабочих величин (давления жидкости, разницы показателей давления и т.д.).

Обратный гидроклапан

Обратные гидроклапаны служат для открытия движения рабочей жидкости только в одном направлении, данные клапаны активируются только тогда, когда давление на входе становится выше давления на выходе из клапана.

Гидравлические клапаны последовательности

Гидравлические клапаны последовательности открываются для пропуска потока гидравлической жидкости, только в том случае, когда давление на входе клапана или на ином потоке достигает предельной величины.

Гидроклапаны выдержки времени

Гидроклапаны выдержки времени останавливают или возобновляют движение потока рабочей жидкости в соответствии с заданными промежутками времени или иными настройками.

Так же в зависимости от особенностей конструкции и эксплуатации выделяют следующие типы гидравлических клапанов:

• гидравлические клапаны встраиваемые в линию;
• гидравлические клапаны давления;
• гидравлические клапаны типа «сэндвич». 

Купить гидроклапаны               

Обратившись к нам вы всегда сможете купить гидроклапан необходимого вам типа. Всё поставляемое нами гидравлическое оборудование соответствует мировым стандартам качества и станет залогом надежной работы вашей техники и оборудования. На нашем сайте вы всегда сумеете подобрать и купить гидроплана в необходимом для вас количестве.

Редукционный клапан давления: принцип работы, устройство, назначение

Газ или жидкость в магистральном трубопроводе часто находится под более высоким давлением, чем это нужно для того или иного потребителя. Для того, чтобы снизить его до требуемой величины, применяют редукционный клапан. Такие устройства используют также стабилизации напора в гидравлических системах различных приводов на транспорте и в технологических установках.

Назначение

Устройства предназначены для понижения высокого напора жидкости или газа, подаваемого из магистрали, до значений, необходимых для работы устройства-потребителя. Еще одно назначение редукционного клапана — поддержание постоянного давления на входе таких устройств.

Основные области применения гидравлических редукционных клапанов следующие:

• Водопроводные распределительные сети.
• Насосные установки.
• Оросительные системы.
• Противопожарные комплексы.

Правильно подобранный редукционный клапан дает следующие преимущества:

• Защита от резких перепадов напора, гидравлических ударов.
• Оптимизация расхода ресурсов, снижение издержек.
• Снижение уровня вибрации, нежелательных акустических эффектов (так называемое «гудение труб»).

Специалисты рекомендуют устанавливать редукционный клапан в следующих случаях:

• При давлении в магистрали выше 5 атм. (бар)
• Защита от бросков.
• Сложные распределительные системы в многоэтажных зданиях.
• Потребность в секциях водопроводной сети с разным напором.

Чтобы стабилизировать давление в отопительных контурах, применяется подпиточный клапан.

Виды регулировочных клапанов

Устройства разделяют на две подгруппы. Они различаются конструкцией и принципом действия. Это:

• Редукторы прямого действия. Давление в магистрали непосредственно действует на чувствительные элементы, управляющие регулировкой. Работает за счет энергии напора в магистрали.
• Редукторы непрямого действия. Давление воспринимается чувствительным элементом и предается на механизм, сравнивающий значение с заданным и управляющий исполнительными органами. Этот механизм может использовать электронные компоненты и требовать дополнительного питания.

Редукторы разделяются также по виду рабочей среды:

• Воздух.
• Газ (углекислый, ацетилен, аргон, кислород и т.п.).
• Масло в системах смазки и гидравлики.
• Вода в сетях водоснабжения и канализации.
• Теплоноситель в системах отопления.

Рабочая среда влияет на выбор конструкции, материалов, диапазонов регулировки.

Гидравлические редукторы, в свою очередь, бывают поршневые и мембранные. Поршневые отличаются тем, что изменения входного давления не влияет на стабильность параметров на выходе. Однако устройства такого типа намного более чувствительны к загрязнениям и посторонним включениям в потоке рабочей среды и требую установки фильтров. В мембранных редукторах перепады на входе сказываются на постоянстве напора на выходе, они неприхотливы и допускают значительные загрязнения жидкости. Для срабатывания им не требуется существенный перепад входного давления.

Клапан редукционный пружинного типа применяется для управления напором при подаче газов, воды, пара, растворов теплоносителей.

Функции редукционного клапана

Для чего нужен водный или газовый редукционный клапан? Редуктора выполняют следующие основные функции:

• Понижение давления в отводе от главной магистрали.
• Стабилизация выходного давления на заданном уровне.
• Ограничение выходного давления до заданной величины.

Сложные современные устройства выполняют и другие функции, такие, как передача данных в централизованную систему управления, доочистка рабочей среды от механических загрязнений и других посторонних включений.

Как работает редукционный клапан

Рассмотрим принцип работы прямых и непрямых редукционных клапанов.

Для этого будет рассмотрены схемы простейших редукционных клапанов.

Редукционный клапан прямого действия

Основные элементы конструкции редуктора прямого действия следующие:

• Цилиндрический корпус имеет входной и выходной патрубок.
• По корпусу изнутри двигается золотник переменного сечения. Он может перекрывать входной и выходные патрубки.
• Сверху золотник поджат пружиной.
• Сила прижима задается регулировочным винтом.

Давление на входе (Р_н) не вызывает перемещения золотника. Когда давление на выходе (Р_ред) падает ниже заданной величины, пружина отжимает сердечник вниз, открывая выходной патрубок и соединяя его с центральной камерой. Р_н начинает действовать и на нижний срез золотника, отжимая его вверх, сжимая пружину и перекрывая выходной патрубок. По мере расхода жидкости потребителем в выходном патрубке Р_ред снижается, и пружина снова отжимает поршень вниз. Рабочий цикл повторяется.

Р_н воздействует на обе поверхности камеры золотника с равной силой и не вызывает его продольного перемещения. Р_ред и сила пружины действуют на поршень в противоположных направлениях. Сила воздействия пружины задается регулировочным винтом. Чем сильнее он завернут, тем больше эта сила и тем большее давление воды требуется, чтобы ее уравновесить.

При росте Р_ред поршень будет двигаться вверх, постепенно перекрывая просвет входного патрубка, при этом будет снижаться и подача рабочей среды, снижая, таким образом, Р_ред.

Как только Р_ред снизится до заданной величины, пружина начнет отжимать поршень вниз, увеличивая просвет и поступление рабочей среды. Р_н начнет увеличиваться.  Одновременно этот механизм выполняет и функции обратного клапана.

При большом расходе клапан прямого действия будет вызывать большие колебания расходы продукта.

В этом случае разумно применить редукционный клапан давления непрямого действия.

Редукционный клапан непрямого действия

Применение таких устройств дает возможность снизить зависимость колебаний давления от расхода.

Устройство редуктора непрямого действия заметно сложнее, чем прямого.

Входной поток проходит чрез просвет между конической частью поршня золотника и седлом, и далее- в отводной канал. Сила давления в этом канале действует на нижний срез поршня золотника, отжимая его вверх. Это давление уравновешивается силой сжатия главной пружины и давлением на верхнюю часть поршня, куда рабочая среда поступает через дросселирующую заслонку. Далее отводной канал подходит к подпружиненному шарику, перекрывающему выход в дренажный патрубок. Сила сжатия этой пружины изменяется с помощью регулировочного винта.

Позиция золотника определяется равнодействующей Р_ред и давления в верхней камере.

Если давление в отводном канале превышает заданный регулировочным винтом уровень, шарик отжимается вправо, открывая путь рабочей среде в дренаж. Возрастает расход, и благодаря потерям в дросселирующей заслонке давление в верхней камере начинает снижаться. После сброса в дренаж некоторого ее количества давление падает до заданного, и пружина отжимает шарик к седлу, перекрывая клапан.  Золотник перемещается в сторону меньшего давления, перекрывая входной патрубок, и Р_ред также снижается до установленной величины.

Отличие редуктора от предохранительного клапана

Конструктивно эти два вида запорных устройств имеют очень много общего. Они походи внешним видом корпусов, рабочее давление и там, и там задается регулировочными винтами, изменяющими степень сжатия пружин, подпирающих клапаны. Много общего и в их схемах с точки зрения гидравлики.

Различия заключаются в назначении, принципе действия и особенностях внутреннего устройства.

Предохранительный клапан выполняет единственную функцию — он не должен допустить повышение давления в системе выше заданной предельной величины.

Управляется он входным давлением (Р_н). Для него не имеет значения расход рабочей среды, проходящей через клапан. Это устройство эпизодического действия.

Редуктор же должен независимо от Р_н поддерживать постоянное давление на выходе. Он управляется выходным Р_ред. Постоянный расход имеет большое значение для функционирования этого типа устройств. Действуют они не эпизодически, ка предохранителя, а постоянно.

Различие в управляющих параметрах нашли свое отражение и на гидравлических схемах. У редуктора пунктир, символизирующий управление, подходит ко входу, а у предохранителя — к выходу.

Ремонт и неисправности масляного клапана

Конструкция редуктора достаточно простая, это обуславливает его высокую отказоустойчивость и долгий срок эксплуатации. Обычно это бывает связано с износом деталей устройства.

Специалисты выделяют следующие основные неисправности редукторов:

• Не создается необходимое давление на выходе. Чаще всего причиной неисправности служит пружина. По мере использования и естественного старения пружина теряет упругость. Из-за меньшей силы сжатия клапан никогда до конца не закрывается, и заданный напор не достигается. То же самое может произойти, если при ремонте или обслуживании поставить похожую по размерам пружину, обладающую меньшей упругостью. Неопытные или недобросовестные мастера часто допускают такую оплошность.
• На выходе получается слишком высокое давление. Это бывает вызвано наличием посторонних предметов внутри механизма, мешающих ему своевременно отсекать подачу. Это могут быть частицы стружки, других механических загрязнений или отложения отработавшего свой срок и загустевшего масла. Такие загрязнения могут привести к заклиниванию деталей клапана и к полному выходу механизма из строя.

Ремонт и обслуживание можно проводить только при полностью отключенных насосах, двигателях и сбрасывании давления в магистрали до нуля. Нарушение этого правила может привести к выбросу масла и деталей клапана, травмированию персонала и повреждению оборудования.

Ремонт заключается в демонтаже клапана и его полной разборке для дефектации.

Все детали, включая корпус, надо тщательно промыть в растворителе от остатков масла и других загрязнений и осмотреть. Поврежденные детали следует заменить. Если нет уверенности в упругости пружины, лучше заменить и ее, не дожидаясь сбоев в работе.

Такое обслуживание обычно приурочивают к плановому ремонту двигателя, связанному с частичной разборкой. Если на внутренних поверхностях корпуса или на поверхности золотника обнаружены царапины или задиры, лучше заменить весь клапан.

Как устанавливать и регулировать

В разветвленных сетях водоснабжения редукционная арматура ставится на входе в квартиру. Они позволяют компенсировать перепады напора, связанные с неравномерным расходом воды на разных этажах здания и стабилизировать напор для конечных потребителей.

При планировании и монтаже рекомендуется учитывать следующее:

• При отсутствии специальных предписаний изготовителя клапан монтируется в разрыве любой трубы, как вертикальной, так и горизонтальной.
• Если контрольные манометры не входят в конструкцию устройства, то их следует установить до редуктора и сразу после него. Это позволит визуально контролировать параметры на входе и исправность прибора.
• Если отрезок трубопровода, оснащенный редуктором, имеет строгие ограничения по максимальному давлению, то следом за редукционным предусматривают предохранительный клапан, сбрасывающий избыток давления в нестандартной ситуации.
• Если выбрана поршневая конструкция редуктора- перед ним обязательно должен стоять фильтр механической очистки. Он защитит высокоточные детали механизма от повреждения частичками ржавчины, песка и минеральных отложений.
• Если вода сильно загрязнена, например, в случае старой и изношенной водораспределительной сети, могут потребоваться дополнительные фильтры, снижающие минерализацию воды.
• При выборе типа присоединения на стороне низкого давления (до 5 атм) предпочтительным является резьбовой.

Фланцевые соединения более надежны, но в бытовой сети их преимущества проявляются слабо. Сварные соединения обладают максимальной надежностью, но низкой ремонтопригодностью. Для требующего периодического обслуживания и замены оборудования — это не лучший выбор.

Обслуживание и ремонт

Обслуживание редукторов требуется минимальное. Если изготовитель указал периодичность осмотра, то лучше соблюдать ее и в указанное время разбирать клапан проверять состояние его деталей и при необходимости заменять изношенные. Если на водопроводном редукторе стоят два манометра- до и после, то по их показаниям можно точнее определить время внепланового обслуживания устройства. Своевременное плановое обслуживание позволяет избежать внепланового, экстренного ремонта, вызванного поломкой.

Понижение давления на редукционных клапанах

Во многих случаях в основной функции машины используется насос высокого давления (до 345 бар / 5000 фунтов на квадратный дюйм), в то время как вторичный или пилотный контуры, подключенные к тому же насосу, не требуют или не могут выдержать это давление. Этот редукционный клапан имеет гибкий входной патрубок, который находится в верхней части коллектора, что позволяет пользователю снизить давление насоса до более низкого давления, подходящего для вспомогательных функций, без необходимости использования большого коллектора из стали или ковкого чугуна.Фотография любезно предоставлена ​​HydraForce

. Клапаны давления абсолютно необходимы для безопасного, надежного и точного управления гидравлическим оборудованием. Как можно догадаться по их названию, напорные клапаны — это любой гидравлический компонент, отвечающий за управление и / или ограничение давления жидкости. Хотя гидравлическая система может работать без клапана давления, почти каждая машина имеет по крайней мере один.

По большей части, напорные клапаны представляют собой просто пружину, прижимающуюся к шару, тарелке или золотнику, находящемуся внутри какого-либо типа полости или корпуса с отверстиями.Пружина прижимает шар, тарелку или золотник к седлу, после чего клапан считается закрытым. Когда давление в контуре повышается до уровня, достаточного для сжатия пружины, клапан начинает открываться, и жидкость направляется в резервуар со скоростью, эквивалентной тому, насколько открыт клапан.

Более высокое давление приведет к дальнейшему открытию клапана для выпуска жидкости в попытке снизить давление.
Клапаны давления очень похожи по принципу действия и лишь незначительно различаются по применению.Наиболее распространенными клапанами давления являются предохранительный клапан, редукционный клапан, уравновешивающий клапан и клапан последовательности, последний в наши дни встречается реже.

Предохранительный клапан используется для ограничения давления в системе или подсистеме путем открытия для сброса жидкости в резервуар. Любая часть гидравлического контура, работающая параллельно предохранительному клапану, будет подвергаться его контролю и снижению давления до тех пор, пока остается на пути наименьшего сопротивления.

Уравновешивающий клапан представляет собой клапан давления, обычно устанавливаемый на гидравлический цилиндр, и предназначен для управления движением для обеспечения надежной и безопасной работы. В то время как предохранительный клапан имеет два порта — один для порта давления, а другой — для резервуара, у уравновешивающего клапана обычно есть три порта, два из которых совпадают с отверстиями для сброса. Третий порт — это пилотный порт, через который жидкость направляется из противоположного рабочего порта для пилотного открытия уравновешивающего клапана. По сути, он удерживает нагрузку на цилиндр до тех пор, пока противоположный рабочий порт не прикажет ему открыться, обеспечивая безопасное и контролируемое движение цилиндра и предотвращая неконтролируемые нагрузки.

Клапан последовательности является «нормально закрытым», как и предохранительный и уравновешивающий клапаны.Клапан последовательности выполняет функцию направляющего клапана с автоматическим управлением, так как он остается закрытым до тех пор, пока давление не достигнет значения его настройки пружины. Клапаны последовательности используются для создания, как вы уже догадались, последовательной работы функций схемы. Например, если операция зажима достигается при давлении 2000 фунтов на квадратный дюйм, а затем для операции бурения требуется 3000 фунтов на квадратный дюйм, то вы можете установить клапан последовательности на 2500 фунтов на квадратный дюйм. Когда зажимной цилиндр заходит в тупик и давление поднимается выше 2500 фунтов на квадратный дюйм, открывается клапан последовательности, позволяя потоку достигать бурового двигателя.

Пример схемы редукционного клапана

Из основных используемых клапанов управления давлением редукционный клапан уникален, потому что он единственный нормально открытый. Во избежание путаницы у электриков или инженеров-электриков, читающих это, «нормально открытый» в гидравлике означает «нормально проточный». Таким образом, в нейтральном состоянии редукционного клапана жидкость свободно проходит через него. Все остальные клапаны давления обычно закрыты, что означает, что в нейтральном состоянии они не протекают.

Редукционный клапан также отличается от большинства других клапанов регулирования давления, поскольку он измеряет давление ниже по потоку. В отличие от этого, например, предохранительный клапан определяет давление перед собой. Например, если вы откроете предохранительный клапан сразу после насоса, то любой трубопровод, открытый с этим портом, будет управляться этим предохранительным клапаном.

Редукционный клапан, установленный после предохранительного клапана, только контролирует и регулирует давление за собой. В примере схемы предохранительный клапан установлен на 2000 фунтов на квадратный дюйм, а редукционный клапан установлен на 1000 фунтов на квадратный дюйм. Однако только порт 2 редукционного клапана измеряет давление, в данном случае максимум 1000 фунтов на квадратный дюйм.

Если гидрораспределитель A работает отдельно, баллон A имеет доступное давление 2000 фунтов на квадратный дюйм, если он подключен параллельно предохранительному клапану. Если давление нагрузки поднимется выше 2000 фунтов на квадратный дюйм или если цилиндр достигнет конца хода, жидкость вытечет через предохранительный клапан.

Если гидрораспределитель B работает отдельно, и те же самые силы нагрузки воздействуют на цилиндр B во время выдвижения, давление в канале 2 редукционного клапана будет расти и начнет закрывать канал 1, как вы можете видеть по направлению пилотных линий. толкать.Это предотвращает выход дополнительной жидкости из порта 2 в сторону цилиндра. По мере того, как давление ниже по потоку падает, давление в канале 2 падает ниже 1000 фунтов на квадратный дюйм, и клапан снова открывается, позволяя потоку насоса циркулировать через цилиндр. Эффект не является цифровым, как, например, можно увидеть с пилотным обратным клапаном, а скорее плавно дозируется поток, чтобы уменьшить гидравлическую энергию, поступающую в цилиндр B.

Некоторые редукционные клапаны также являются клапанами сброса давления. «Редукционный / сбросной» клапан имеет третий порт, подключенный к резервуару.Он не только обеспечивает слив для камеры пружины, гарантируя, что на понижающее давление не влияет остаточное давление от утечки, но и дает избыточное давление куда-то, даже если порт 1 заблокирован. Представьте, что в предыдущем примере давление повышается до 2000 фунтов на квадратный дюйм в канале 1, а редукционный клапан полностью закрывается. Хотя дополнительная гидравлическая энергия не поступает в подсхему стороны B, давление, индуцированное нагрузкой, может оставаться на уровне или выше 1000 фунтов на кв.

Функция сброса теперь сбрасывает любое давление выше 1000 фунтов на квадратный дюйм из порта 3 обратно в резервуар, гарантируя, что давление не может подняться выше 1000 фунтов на квадратный дюйм.Если вы пошли еще дальше и установили редукционный клапан между DCV и цилиндром, редукционный клапан мог бы контролировать давление, даже если машина была выключена. Любая нагрузка или вызванное термическим воздействием повышение давления выше 1000 фунтов на квадратный дюйм будет просто спущено обратно в резервуар.

Одним из преимуществ редукционных клапанов является то, что они могут подключаться параллельно и обеспечивать столько настроек давления, сколько приводов имеется в системе. Редукционные клапаны могут использоваться для управления усилием, например, что может потребоваться для функции зажима, когда заготовка легко повреждается.Их также можно использовать для повышения надежности подсхемы машины. Примером этого может быть гидравлический пресс, для которого требуется полная сила давления пресса в 5000 фунтов на квадратный дюйм от поршневого насоса, но вспомогательные функции могут справиться с давлением 2000 фунтов на квадратный дюйм. Редукционный клапан во вспомогательном контуре снижает давление, чтобы можно было использовать фильтрацию более низкого качества. Это означает, что уплотнения служат дольше и теряется меньше тепловой энергии из-за падения давления.

Наиболее распространенные конструкции редукционных клапанов включают картриджные клапаны, линейные корпуса и многослойные клапаны.Как и все гидравлические компоненты, редукционные клапаны могут быть от низкого до высокого качества. Их скорость утечки, гистерезис, точность и надежность — все это факторы при выборе правильного для вашего приложения, поэтому потратьте время на то, чтобы обдумать свои требования.

Гидравлические редукционные клапаны | Гидравлический клапан

Гидравлические редукционные клапаны

Эти клапаны ограничивают давление в параллельном контуре до меньшего значения, чем требуется в основном контуре.Например, в системе давление в параллельном контуре ограничено 300 фунтами на квадратный дюйм, но главный контур должен работать при 800 фунтах на квадратный дюйм. Предохранительный клапан в главном контуре настраивается на настройку выше 800 фунтов на квадратный дюйм, чтобы соответствовать требованиям основного контура. Однако оно превысит давление в параллельном контуре 300 фунтов на квадратный дюйм. Следовательно, помимо предохранительного клапана в главном контуре, в ответвленном контуре должен быть установлен редукционный клапан и установлен на 300 фунтов на квадратный дюйм. На рис. 5-4 показан редукционный клапан.

В редукционном клапане (диаграмма A) регулировка сжатия пружины позволяет получить максимальное давление в ответвленной цепи.Пружина также удерживает золотник 1 в открытом положении. Жидкость из основного контура попадает в клапан во впускном отверстии C, проходит мимо золотника клапана и попадает в ответвленный контур через выпускной порт D. Давление на выпускном отверстии действует через канал E на дно золотника. Если давление недостаточно для преодоления усилия пружины, клапан остается открытым.

Давление на выпускном отверстии (диаграмма B) и под золотником превышает эквивалентное усилие пружины. Золотник поднимается, и клапан частично закрывается.Это увеличивает сопротивление клапана потоку, создает больший перепад давления через клапан и снижает давление на выпускном отверстии. Золотник будет позиционироваться таким образом, чтобы ограничить максимальное давление на выпускном отверстии независимо от колебаний давления на впускном отверстии, если рабочая нагрузка не вызывает обратного потока на выпускном отверстии. Обратный поток закроет клапан и давление повысится.

(1) Тип серии X. На Рис. 5-5 показана внутренняя конструкция редукционного клапана серии X.Два основных узла — это регулируемый узел пилотного клапана в крышке, который определяет рабочее давление клапана, и узел золотника в корпусе, который реагирует на действие пилотного клапана, ограничивая максимальное давление в выпускном отверстии.

Узел пилотного клапана состоит из тарелки 1, пружины 2 и регулировочного винта 3. Положение регулировочного винта устанавливает нагрузку пружины на тарелку, которая определяет настройку клапана. Узел золотника состоит из золотника 4 и пружины 5.Пружина представляет собой пружину с низким коэффициентом действия, которая стремится заставить золотник опускаться и удерживать клапан в открытом состоянии. Положение катушки определяет размер прохода C.

Когда давление на входе клапана (диаграмма A) не превышает установленное давление, клапан полностью открыт. Жидкость проходит от входа к выходу с минимальным сопротивлением в номинальной емкости клапана. Канал D соединяет выпускной порт с нижней частью катушки. Канал E соединяет камеры на каждом конце катушки.Давление жидкости в выпускном отверстии присутствует на обоих концах золотника. Когда эти давления равны, золотник гидравлически уравновешен. Единственная эффективная сила, действующая на золотник, — это направленное вниз усилие пружины, которая позиционирует золотник и стремится поддерживать канал C на его максимальном размере.

Когда давление на выходе клапана (диаграмма B) приближается к настройке давления клапана, давление жидкости в камере H оказывается достаточным, чтобы преодолеть усилие пружины и оттолкнуть тарелку от седла. Пилотный клапан ограничивает давление в камере F. По мере того, как выпускное отверстие толкает золотник вверх против совокупного усилия пружины и давления в камере F.

, повышается давление.

Когда золотник движется вверх, он сужает отверстие, создавая перепад давления между впускным и выпускным портами. Давление на выходе ограничено суммой эквивалентных сил пружин 2 и 5. При нормальной работе канал C никогда не закрывается полностью. Поток должен проходить, чтобы соответствовать любым рабочим требованиям на стороне низкого давления клапана, плюс поток, необходимый через канал E, чтобы поддерживать падение давления, необходимое для удержания золотника в контрольном положении.Когда клапан регулирует пониженное давление, поток через ограниченный канал E является постоянным. Этот поток выходит из дренажного порта и должен возвращаться непосредственно в резервуар.

(2) Тип серии XC. Редукционный клапан серии XC ограничивает давление на выходе так же, как и серия X, когда поток идет от входного порта к выходному отверстию. Встроенный обратный клапан обеспечивает обратный свободный поток от выпускного к впускному отверстию даже при давлении выше установленного клапана. Однако такого же действия по снижению давления для этого направления потока не предусмотрено.На Рис. 5-6 показана внутренняя конструкция клапана серии XC.

Категории: Клапан |
Теги: Редукционные клапаны, Тип серии X, Тип серии XC |
Оставить комментарий

Применения для редукционных клапанов

В гидравлике редукционный клапан служит той же цели, что и клапан «регулятора давления» в системе сжатого воздуха. Его можно охарактеризовать как 2-ходовой нормально открытый клапан, который управляется собственным выходом.Это один из множества клапанов регулирования давления, доступных для гидравлических контуров. Он всегда используется в параллельном контуре, а не в полной линии подачи насоса. Это снизит давление в одной ветви, в то время как другие ветви будут работать с полным давлением в системе. Ручка или винт позволяют регулировать давление на выходе в рабочем диапазоне клапана. Он будет принимать поток масла под высоким давлением на входе и подавать такой же поток на выходе при постоянном пониженном давлении до тех пор, пока давление на входе выше значения, установленного на ручке регулировки.

Описание работы самого клапана можно найти в « Industrial Fluid Power — Volume 2 «, опубликованном Womack Machine Supply Co .

Ответвительный контур низкого давления
Рис. 1. В этом двухконтурном контуре рабочий цилиндр работает при полном давлении в системе, но зажимной цилиндр должен работать при пониженном давлении, если полное давление приведет к деформации или раздавливанию зажимаемой детали.

Рисунок 1. Пониженное давление зажима в 2-ответвленной цепи.

Если, с другой стороны, зажим должен работать при полном давлении и давление в рабочем цилиндре должно быть уменьшено, редукционный клапан будет помещен в линию подачи к рабочему цилиндру.

Редукционные клапаны никогда не следует использовать на всех ответвлениях системы. Давление в ответвлении, требующем самого высокого давления, должно быть установлено на предохранительном клапане системы.

Редукционно-предохранительный клапан, комбинация
Рисунок 2. В большинстве случаев предохранительный клапан не требуется на выходе редукционного клапана; предохранительный клапан системы перед редукционным клапаном обеспечивает достаточную защиту компонентов за редукционным клапаном. Однако иногда возникают приложения, в которых в определенные моменты во время работы машины нагрузка вызывает механическую реакцию, которая может вызвать повышение давления за поршнем цилиндра выше, чем давление, установленное на выходе редукционного клапана. Если это внезапная реакция или удар, следует добавить предохранительный клапан, как показано на Рис. 2 .

Рис. 2. Для высокореактивной нагрузки может потребоваться установка
предохранительного клапана на выходе редукционного клапана.

При необходимости следует использовать предохранительный клапан прямого действия, который должен быть отрегулирован на давление открытия на 300–500 фунтов на квадратный дюйм выше, чем на выходе редукционного клапана, чтобы предотвратить слив масла в бак во время нормальной работы цилиндра.

Некоторые производители поставляют трехходовой редукционный клапан со встроенным предохранительным клапаном на выпускном отверстии.

Внешний слив
Все редукционные клапаны имеют внешний сливной порт, и во всех случаях без исключения сливная линия должна быть проложена непосредственно к резервуару. Дренаж редукционного клапана обычно можно комбинировать со стоком из других редукционных клапанов или клапанов последовательности, но никогда не следует направлять его в возвратную линию основного бака. Скачки давления, которые могут иногда появляться в возвратной линии резервуара, могут вызвать аналогичные скачки давления на выходе редукционного клапана.

В то время как возвратные линии основного бака всегда должны сливаться ниже уровня масла в баке, сливные линии часто сливаются поверх масла, чтобы предотвратить сифонирование масла из резервуара, если сливная линия должна быть отсоединена от клапана.

Дистанционное управление редукционными клапанами
Если редукционный клапан является пилотным (а практически все они), его можно дистанционно регулировать для уровня выходного давления с позиции дистанционного управления на расстоянии до 10 футов, иногда от большее расстояние.

Рис. 3. 2-ходовой запорный клапан, с ручным или электромагнитным управлением, может быть установлен последовательно с внешним сливом. В обесточенном состоянии он позволяет редукционному клапану нормально дренироваться и обеспечивать пониженное давление на выходе.Когда он находится под напряжением, он блокирует золотник редукционного клапана и вызывает полное давление на его выходе.

Рис. 3. 2-ходовой клапан переключает давление на выходе
с пониженного значения на полное давление системы.

Рис. 4. Небольшой (1/4 дюйма) предохранительный клапан прямого действия, установленный последовательно с внешним сливом, будет добавлять свое давление к давлению, установленному на ручке главного клапана.Если это значение может быть изменено от значения, установленного на основной ручке, до полного давления, появляющегося на входе, но никогда не может быть отрегулировано до давления, меньшего, чем значение, установленное основной ручкой.

Рис. 4. Предохранительный клапан позволяет дистанционно регулировать давление на выходе
от пониженного до полного впускного PSI.

Пульт дистанционного управления несколькими давлениями
Рисунок 5. Любое количество уровней давления на выходе может быть выбрано из удаленной точки с помощью двухходовых клапанов, ручных или соленоидных, а также предохранительных клапанов прямого действия на 1/4 дюйма. Рисунок 4 настроен для выбора минимального пониженного давления, двух промежуточных уровней и полного давления на входе на выходе.

Минимальный желаемый уровень должен быть установлен на ручке редукционного клапана. В удаленной точке можно выбрать любое количество более высоких уровней давления на выходе. В таблице ниже показано, какие соленоиды должны быть активированы для каждого уровня давления.

Рисунок 5. Этот контур обеспечивает 4 уровня давления.

Компенсатор давления для клапана регулирования потока
Рисунок 6. Редукционный клапан давления может использоваться для преобразования любого типа 2-ходового клапана в регулятор потока с компенсацией давления. Его можно добавить к игле, шару, задвижке, шаровому клапану и т. Д. Редукционный клапан расположен перед 2-ходовым клапаном, а его внешний слив подсоединен после 2-ходового клапана. Он регулирует давление на входе, чтобы оно всегда было примерно на 75 фунтов на квадратный дюйм выше, чем давление на выходе.Следовательно, поскольку перепад давления на 2-ходовом клапане остается постоянным, расход через него также остается постоянным, независимо от колебаний сопротивления нагрузки.

Рисунок 6. Редукционный клапан компенсирует игольчатый клапан.

Потеря мощности через редукционный клапан
Происходит потеря мощности из-за редукционных клапанов и, как следствие, нагрев масла в баке. Однако эта потеря присутствует только в периоды времени, когда поток проходит через клапан.При удерживании потери мощности ограничиваются внутренним потоком масла в пилотном двигателе, который обычно составляет около 1 галлона в минуту или меньше.

Потери мощности в л.с. рассчитываются по стандартной формуле гидравлической мощности в л.с.:

HP (потеря) = PSId × GPM ÷ 1,714

PSId — это разница давления в фунтах на квадратный дюйм между впускным и выпускным портами клапана.

© 1990, компания Womack Machine Supply Co. Эта компания не несет ответственности за ошибки в данных, а также за безопасную и / или удовлетворительную работу оборудования, разработанного на основе этой информации.

Гидравлическая символика 203 — напорные клапаны

В «Гидравлической символике 101» (сначала прочтите ее здесь) я рассмотрел основной квадрат, используемый для напорных клапанов, а также показал наиболее урезанные версии двух наиболее часто используемых символов напорных клапанов, предохранительный клапан и редукционный клапан. В этом выпуске «Гидравлической символики» я собираюсь рассказать о четырех клапанах первичного давления; предохранительный клапан, клапан управления движением, клапан последовательности и редукционный клапан. Каждый основан на одном и том же квадратном символе, но используется совершенно по-разному как в схемах, так и в реальной жизни.

Ниже показаны квартеты, рассматриваемые под одинаковым углом друг к другу. На каждом изображен основной квадрат с вертикальной стрелкой рядом с пилотной линией слева и пружиной справа. Пунктирная линия обозначает пилотный сигнал, который представляет собой столб жидкости давления энергии, используемый для толкания или воздействия на другие внутренние компоненты клапана. Предохранительный клапан нормально закрыт (непроточный). При повышении давления в нижнем порте энергия перемещается к пилотной линии слева, но клапан все еще закрыт.По мере того, как давление продолжает увеличиваться, сила, давящая на левую сторону стрелки, начинает преодолевать силу пружины, приложенную справа. Когда управляющее давление создает достаточную силу, он может преодолеть давление пружины и медленно открыть клапан.

Пружины изображены для обозначения силы, приложенной внутрь, и в случае этих символов сила находится слева. Пружину предохранительного клапана можно настроить как слабую или сильную в допустимом диапазоне, ослабив или затянув регулировочный винт.Чем слабее сжатие пружины, тем легче управляющее давление может заставить клапан открыть. Как упоминалось ранее, диагональная стрелка обозначает возможность регулировки, и большинство клапанов давления регулируются.

В приведенном ниже примере показана схема со всеми четырьмя типами клапанов давления. Похоже, много чего происходит, но я собираюсь разбить их все по одному, чтобы они имели смысл. Предохранительный клапан входит в правую часть после всасывания насоса так же, как и предохранительный клапан выше, и работает по тому же принципу.Пружина закрывает клапан с усилием 3000 фунтов на квадратный дюйм, и в этом контуре она действует как максимальное предельное давление насоса, которого может достичь перед тем, как его выбросить в резервуар.

Последовательные клапаны мало чем отличаются от предохранительных клапанов, и это сразу видно по их внешнему виду. Этот клапан последовательности после насоса точно такой же, как и предохранительный, за исключением дренажной линии и настройки пониженного давления. Клапан последовательности предназначен для обеспечения вторичного пути потока, который происходит последовательно с параллельной функцией.Другими словами, когда цилиндр в этом приложении продвигается до конца хода, давление немедленно повышается. Когда давление достигает 2000 фунтов на квадратный дюйм, наш клапан последовательности открывается, отклоняя весь поток насоса для вращения двигателя, в то время как цилиндр остается заблокированным и пока его направляющий клапан остается под напряжением.

Дренажная линия клапана последовательности требуется для поддержания стабильной работы клапана. Поскольку клапан последовательности испытывает давление на оба порта, внутренняя утечка позволяет создавать давление внутри камеры пружины, которое является добавкой к давлению пружины.Без слива давление может повыситься, а клапан может даже полностью заблокироваться. Ключевым различием между клапаном последовательности и предохранительным клапаном является наличие этого слива. Фактически, клапан последовательности представляет собой выдающийся предохранительный клапан.

Редукционный клапан подсоединяется по трубопроводу сразу за направляющим клапаном в отверстии B. Вы сразу заметите, насколько этот клапан отличается от других, и даже самые проницательные люди заметят два различия. Пилотная линия нарисована иначе, на этот раз показывая, что сигнал давления исходит от клапана.Этот важный контраст позволяет клапану снижать давление на выходе, чтобы защитить привод или подсхему за его пределами.

Редукционный клапан также отличается тем, что обычно течет в нейтральном состоянии. Жидкость свободно проходит и позволяет двигателю вращаться, и только после того, как давление на выходе из двигателя поднимется выше уставки 1700 фунтов на квадратный дюйм клапана, он не начнет закрываться. Пилотная линия определяет давление ниже по потоку и начинает перемещать стрелку вправо, перекрывая поток в двигатель.Этот уменьшенный поток также снижает давление, но делает это плавно и с небольшим падением скорости. В результате давление на выходе просто снижается.

В этом примере вы заметите, что есть также обратный клапан, позволяющий потоку полностью обходить редукционный клапан. Это гарантирует, что двигатель не будет испытывать противодавления или будет испытывать небольшое противодавление при вращении в противоположном направлении. Иногда обратный клапан не требуется, но это хорошая практика.

Последний клапан давления, который будет обсуждаться сегодня, — это клапан управления движением, который в моем примере разбит на тормозной клапан и уравновешивающий клапан.Тормозной клапан используется в двигателях, как показано выше. Клапан также очень похож на предохранительный клапан по конструкции и фактически может использоваться как один (как в случае со всеми клапанами давления, кроме редукционного клапана). Обратный клапан обратного потока обеспечивает свободный поток в двигатель, позволяя ему свободно вращаться по часовой стрелке, когда направляющий клапан остается в его текущем фиксированном положении.

Однако при реверсировании направляющего клапана обратный клапан блокирует свободный поток, и теперь масло должно проходить через тормозной клапан.Как вы заметите, у этого клапана две отдельные пилотные линии, соединяющиеся в одной точке на клапане. Он имеет такую ​​же пилотную линию прямого действия, которая огибает угол, но есть дополнительный пилотный источник, тянущийся из противоположного порта двигателя. Эти двойные пилотные источники добавляют интересную функциональность тормозному клапану, поскольку он управляется как изнутри, так и извне.

Внутренний сигнал прямого действия гарантирует, что двигатель не будет двигаться, пока комбинация нагрузки и давления насоса не протолкнет двигатель до уровня 3000 фунтов на квадратный дюйм.Это позволяет двигателю оставаться «заторможенным» при отсутствии потока насоса. Однако клапан управления тормозом прямого действия — неэффективный метод управления движением.

У этого клапана есть хитрость в рукаве — площадь поверхности, с которой работает внешний пилот, больше, чем площадь стороны прямого действия. Соотношение площадей часто составляет 4: 1, но может быть больше 8: 1. В результате управляющее давление должно составлять четверть рабочего давления, что снижает потери энергии в тормозном клапане. Тормозной клапан по существу тормозит до давления 3000 фунтов на квадратный дюйм, но открывается, чтобы обеспечить поток, когда противоположный порт показывает давление 375-750 фунтов на квадратный дюйм.Клапан использует управляющее давление как разрешение на открытие и пропускание потока, предотвращая непреднамеренное движение двигателя.

Наконец, мы подошли к клапану управления движением, обозначенному как уравновешивающий клапан. Обычно он такой же, как тормозной клапан, но используется в цилиндрах. В этом примере показан предохранительный клапан, установленный на 2800 фунтов на квадратный дюйм и подсоединенный к отверстию крышки цилиндра. Обратный клапан обратного потока гарантирует, что цилиндр будет выдвигаться с небольшим перепадом давления, но когда направляющий клапан возвращается в нейтральное положение, уравновешивающий клапан остается закрытым, поэтому цилиндр не может случайно втянуться.

Уравновешивающий клапан также имеет передаточное число пилота, позволяющее клапану открываться, когда он воспринимает энергию пилота от порта штока, предотвращая случайное втягивание. Уравновешивающие клапаны также хорошо работают на отверстии для штока цилиндра, что предотвращает перегрузку, когда цилиндр перемещается «над центром», что является условием тянущих усилий на штоке.

Оба примера этих клапанов управления движением можно было использовать со сливными отверстиями камеры пружины, как и с клапаном последовательности.Дренаж защищает камеру пружины от дополнительного давления, но в случае этого контура достаточно открытого трубопровода к резервуару через направляющие клапаны, чтобы предотвратить чрезмерное давление. Когда оба порта клапана давления находятся под постоянным давлением, дренаж или вентиляция абсолютно необходимы.

Есть много вариантов напорных клапанов, которые здесь не описаны, но они будут обсуждены в более позднем выпуске. В «Гидравлической символике 204» я расскажу об основных элементах клапанов управления потоком, в том числе о том, как они нарисованы и где они используются.

В рубрике: Основы гидравлической энергии, клапаны

Редукционный клапан и предохранительный клапан

Последнее обновление: 24 августа 2020 г.

Большинство из нас хорошо знакомы с клапаном сброса давления и редукционным клапаном. Оба клапана регулируют давление в гидравлической системе. Поскольку оба являются устройствами контроля давления, они все же отличаются друг от друга. Поэтому в этой статье мы узнаем, чем они отличаются друг от друга, где их можно использовать и как они устроены.Также мы увидим некоторые клапаны специального назначения.

Клапан сброса давления

Рассмотрим, например, простую гидравлическую систему без предохранительного клапана.

Рис. 1. Гидравлическая система без предохранительного клапана.

Когда насос запускается и выполняет работу, поднимая груз до максимального предела. Но когда он достигнет своего предела, что произойдет? Насос все еще работает и изо всех сил пытается протолкнуть больше масла в систему, и в конечном итоге давление значительно возрастет и повредит более слабый компонент.Поэтому нам нужно что-то, что ограничит давление в системе. Этот компонент представляет собой предохранительный клапан.

Рис.2 Гидравлическая система с предохранительным клапаном

Клапан сброса давления : Клапан сброса давления — это гидравлический компонент, который обеспечивает защиту гидравлической системы от чрезмерного давления. Обычно он закрыт, но когда давление в гидравлической системе превышает установленный предел предохранительного клапана, он открывает путь и позволяет гидравлическому маслу течь в бак.Таким образом, он сбрасывает избыточное давление в системе и обеспечивает защиту. Как только давление в системе снижается, предохранительный клапан возвращается в исходное положение и снова закрывает открытый путь.

Рис.3 Обозначение предохранительного клапана

Как показано выше, стрелка показывает закрытый путь для гидравлической жидкости, а также имеется натяжение пружины, которое заставляет предохранительный клапан оставаться закрытым. Но когда давление в гидравлической системе достаточно или превышает натяжение пружины предохранительного клапана, пилотная линия будет подталкивать стрелку против натяжения пружины и открывать путь.Таким образом, давление в системе сбрасывается и компоненты сохраняются.

Щелкните, чтобы изучить промышленные гидравлические символы.

Конструкция предохранительного клапана

Рис.4 Клапан сброса давления

Клапан сброса давления может быть сконструирован многими другими способами, но здесь он является наиболее распространенным типом клапана сброса давления. Он состоит из двух проходов, один из которых является входным, а другой — выходным. Входной порт соединен с гидравлической системой под давлением, а выходное отверстие — с баком.

Как и на рисунке 4 выше, вы можете видеть, что имеется седло клапана, которое обычно закрывает впускное отверстие, а держатель седла прижимается к пружине. Вверху находится винт, который будет регулировать натяжение пружины или, другими словами, давление предохранительного клапана. Обычно винт защищен колпачком, поэтому посторонний не может изменить настройку давления, а также защищает винт от ржавчины.

Редукционный клапан

Редукционные клапаны используются для ограничения гидравлического давления в системе.Однако вместо снижения давления на входе они уменьшают давление на выходе. Он разделяет гидравлическую систему на разные подсистемы. Например, если в гидравлической системе есть несколько операций, и каждая имеет свою мощность. Для каждого гидравлического компонента могут быть разные требования к давлению, но с помощью только одного насоса этого невозможно достичь, но с помощью редукционного клапана это можно легко достичь.

Редукционный клапан — это нормально открытый клапан, который позволяет жидкости под давлением течь, но когда давление на выходе клапана больше, чем установленное давление клапана, управляющее давление толкает стрелку вниз, и путь закрывается.Клапан не будет пропускать жидкость под давлением в систему до тех пор, пока давление не упадет ниже установленного на клапане давления.

Рис.5 Символ редукционного клапана

Рис.6 Пример редукционного клапана

В приведенном выше примере есть два гидравлических привода для зажима A и B, удерживающего заготовку. Клапан сброса давления. Редукционный клапан. И гидрораспределитель и поршневой насос. Настройка клапана сброса давления составляет 300 бар. Итак, максимальное давление в системе составляет 300 бар.Когда гидрораспределитель находится в первом положении, оба цилиндра зажима выдвигаются, но в зажиме A давление будет максимальным, как давление в системе, но в зажиме B из-за настройки редукционного клапана давление будет составлять 200 бар. Как только давление в линии зажима B возрастет, редукционный клапан закроется и не позволит жидкости под давлением течь. Следовательно, давление будет ограничено 200 бар.

Для лучшего понимания вы можете прочитать эту статью.

Конструкция редукционного клапана

Рис.7 Конструкция редукционного клапана

Обычный редукционный клапан состоит из впускного порта (C), выпускного порта (D) и пилотной линии (E). Против натяжения пружины имеется золотник, который открывает и закрывает путь для жидкости под давлением. Когда давление в выпускном отверстии (D) превышает натяжение пружины (т. Е. Настройку давления), пилотная линия (E) смещает золотник против пружины и сужает отверстие.Из-за разницы давлений между входом и выходом этот золотник постоянно поддерживает почти постоянное давление.

Часто задаваемые вопросы о предохранительном клапане и редукционном клапане

1. Что именно произойдет, если предохранительный клапан заменить редукционным?

Ответ: Предохранительный клапан предназначен для ограничения максимального давления в гидравлической системе. Он нормально закрывается и открывается только тогда, когда давление в системе превышает настройку предохранительного клапана, путем выпуска масла под давлением в сторону более низкого давления или в резервуар.С другой стороны, редукционный клапан ограничивает давление в системе до уровня ниже максимального. Он нормально открывается и закрывается только тогда, когда давление в системе на выходе редукционного клапана превышает установленное давление. Но если мы заменим предохранительный клапан редукционным клапаном, необходимое давление не будет создано. Поскольку больше нет необходимого ограничения для создания давления, и поток будет направлен в резервуар из-за их конструктивных отличий.Для большего понимания прочтите гидравлические символы.

Надеюсь, вам понравилась эта статья, и вы узнали основы предохранительного клапана и редукционного клапана.

Parker Hydraulics Редукционный клапан серии PRh202 Редукционный клапан серии

Parker Hydraulics PRh202

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Редукционный клапан Parker серии PRh202 обеспечивает стабильное регулирование давления с небольшими отклонениями в приложениях, где для точной работы требуется определенное давление. Дополнительная стабильность клапана за счет пилотного управления делает эти клапаны идеальными для таких функций, как отпускание тормозов, контуры двойного давления, регулирование управляющего давления и регулирование давления на выходе

Приложение

Мобильный + Промышленный

Тип клапана

Клапаны понижения давления

Максимальное рабочее давление (бар)

350.00

Минимальная рабочая температура (C)

-45.00

Максимальная рабочая температура (C)

204.00

Твердые растворы в текучей среде

Снижение давления: способ сэкономить или потратить впустую энергию?

Если вы разбираетесь в пневматике, вы наверняка подумаете о регуляторе давления; Гидравлические специалисты среди нас будут думать о редукционных клапанах.Концептуально эти два элемента управления похожи, но то, как они влияют на энергопотребление, совершенно разное. В гидравлике редукционный клапан расходует энергию; в пневматике это может быть энергосберегающим.

В обеих системах клапан нормально открытый (проходной). Это важно помнить. Я видел примеры приложений, в которых это не учитывалось ни в гидравлических, ни в пневматических системах, с некоторыми удивительными результатами, не связанными с энергией.

Что касается гидравлики, мне недавно пришлось иметь дело с приложением, в котором цилиндр должен был перемещать колесную каретку по горизонтали.Нагрузка на вагон варьировалась от 6000 до 34000 фунтов. Проблема заключалась в том, что система каретки внезапно останавливалась в конце своего движения. Удар вызовет дрожь в механических компонентах, создавая кошмар механических проблем, требующих ремонта. Кто-то решил добавить в схему редукционный клапан, чтобы снизить ударную нагрузку. Идея заключалась в том, что, уменьшив давление в цилиндре, он не будет иметь такого воздействия при остановке. Давление в системе было установлено на уровне 190 бар (2800 фунтов на квадратный дюйм), но для ускорения нагрузки требовалось всего 50 бар (750 фунтов на квадратный дюйм).Редукционный клапан был установлен на 50 бар, и система работала. ХЛОПНУТЬ! Карета по-прежнему грохнулась в конце пути. Пониженное давление было сброшено до 40 бар. Карете нужно было больше времени, чтобы набрать скорость, но когда она подошла к концу… БАХ! Так что же происходило?

Я вижу, что некоторые из вас улыбаются, потому что сами прошли через то же самое, но не дерзайте. Нам всем в какой-то момент пришлось этому научиться. Я сделал аналогичную ошибку в цепи зажима, но мы поговорим об этом позже.

Вот проблема. Помните, редукционный клапан какой? Правильно, нормально открытый (проходной) клапан . Редукционный клапан находился в напорной линии к гидрораспределителю. При переключении клапана пониженное давление направлялось в цилиндр и влияло на скорость ускорения. Однако, как только каретка достигла своей максимальной скорости, ей требовалось меньше, чем уменьшенное значение для поддержания скорости, и поэтому редукционный клапан сделал что? Он открылся… полностью.Когда каретка подошла к концу своего пути, она ударила по полной скорости, и произошел внезапный скачок давления, поскольку давление системы ощущалось в линии. Сразу после остановки каретки редукционный клапан сработал, чтобы снизить давление, но повреждение было уже нанесено. Это было все равно что тормозить сразу после того, как ты врезался в стену.

Что касается пневматики, меня вызвали для устранения неполадок в системе, в которой некоторые зажимы для пробирок не могли освободить пробирки. Все компоненты были надежно защищены корпусом из оргстекла.Проблема возникла только после того, как кто-то открыл определенную дверь в корпусе, у которой была функция останова «E». Если была открыта какая-либо другая дверь или если система была отключена нормально, все работало нормально. Но если кто-то откроет эту дверь, пока зажимы удерживают трубки, а затем закроет дверь и перезапустит систему, некоторые из захватов не освободятся. Производитель клапана указывал пальцами на людей, занимающихся захватами, и люди, занимающиеся захватами, указывали на людей, занимающихся клапанами, а владелец машины терял производство и просто хотел, чтобы это было исправлено.

Заводская воздушная система работала под давлением 7 бар (100 фунтов на кв. Дюйм). Захваты были разработаны для работы при давлении 4 бара (60 фунтов на кв. Дюйм). В подающей магистрали был установлен регулятор давления на 4 бара. В FRL был встроенный предохранительный разгрузочный клапан, подключенный к контуру останова «E», который перекрывал подачу воздуха и вентилировал систему. Все гидрораспределители захватов управлялись соленоидом и оставались в последнем заданном положении. Захваты были двойного действия: с усилием на закрытие и с усилием на открытие.

Еще раз спрашиваем: «Что здесь происходит?» В то время это было настоящей головной болью, но, оглядываясь назад, становится ясно.Суть в том, что регулятор давления — это нормально открытый (проходной) клапан . Во время нормального отключения давление в системе оставалось доступным на уровне 4 бар, поэтому даже если кто-то откроет другую дверь, которая остановит движение, захваты никогда не увидят больше, чем отведенные им 4 бара. Однако, когда кто-то активировал остановку «E» в середине операции, давление в системе сбрасывалось, и регулятор давления, как вы уже догадались, открывался. После закрытия двери и деактивации упора «E» давление 7 бар пронеслось через открытый регулятор и послало ударную волну, распространяющуюся со скоростью звука через направляющие клапаны в захваты, заставляя их заклинивать еще сильнее. пробирки.Через несколько миллисекунд регулятор давления уловил изменение и произвел регулировку, снизив давление до 4 бар. Когда зажимы были направлены, чтобы освободить пробирки, некоторые из них были зажаты настолько плотно, что для их открытия требовалось более 4 бар, и поэтому они не могли освободить пробирки.

Что касается гидравлической системы, то ответом была замена гидрораспределителя на пропорциональный клапан, который позволил нам плавно запускать и останавливать каретку. Что касается пневматики, то ответ заключался в поставке регулятора, специально разработанного для постепенного повышения давления в системе.

Итак, как я собирался сказать перед всем этим обсуждением функции этих регуляторов, есть энергетический аспект как в гидравлике, так и в пневматике; один отрицательный и один положительный. С гидравлической точки зрения редукционный клапан может создать иллюзию экономии энергии, потому что в приводе давление меньше и, по-видимому, потребляется меньше энергии. На самом деле мы используем больше энергии по двум причинам. Во-первых, помните, что всякий раз, когда в гидравлической системе происходит падение давления, должен быть поток.Без потока мы имеем статическую ситуацию, и давление было бы одинаковым во всех частях системы. Всякий раз, когда у нас есть поток и падение давления, которые не производят полезной работы, энергия теряется в виде тепла. Если у нас есть система, которая обеспечивает 10 галлонов в минуту при 1714 фунтах на квадратный дюйм и добавлен редукционный клапан, чтобы для привода было доступно только 857 фунтов на квадратный дюйм, 5 л.с. будут потеряны в британских тепловых единицах, которые необходимо будет удалить из системы. Во-вторых, даже если нагрузка статическая, как в системе зажимов, через дренажную линию идет постоянный поток, идущий от давления системы к резервуару.Редукционный клапан — одна из горячих точек потери энергии.

Пневматический регулятор давления экономит энергию. Мы указали в более ранней статье [«Управление потоком: если сомневаетесь… подумайте об энергии» (январь / февраль 2009 г.)] , что мы храним нашу пневматическую энергию в виде молекул сжатого воздуха, помещенных в ресивер. Мы экономим энергию, когда используем столько молекул воздуха, сколько необходимо для работы. Чем больше молекул мы запихиваем в цилиндр, тем выше будет давление и больше доступная сила.Если мы позволим цилиндру дойти до конца своего хода, а затем продолжим добавлять новые молекулы, давление будет расти без какой-либо полезной цели, и мы потратим наш запас энергии. Правильно настроив регулятор давления, мы ограничиваем количество молекул, попадающих в привод, до необходимого для создания необходимого давления.

Теперь некоторые из вас думают: «Просто вставьте регулирующий клапан в линию, и это уменьшит количество используемого воздуха, верно?» Неправильный! Управление потоком ограничивает скорость попадания молекул в привод.Именно регулятор определяет, сколько молекул воздуха фактически используется.

С точки зрения гидравлики я не предлагаю прекратить использование редукционных клапанов. Я просто указываю на то, что нам нужно точно понимать, как они работают, и правильно их использовать, зная, что они всегда являются источником потерь энергии.

Что касается пневматики, я предлагаю начать использовать больше регуляторов давления. В нашем арсенале энергосберегающих устройств они — запущенный товар.

Tagged Dan Helgerson, КПД, энергия, гидравлический, пневматический, давление, регулятор давления

.