Гидроаппаратура. Распределители жидкости и газа.

Гидропривод, применяемый в машинах, позволяет наиболее ра­ционально автоматизировать процессы машин с помощью гид­равлических средств автоматизации —гидроаппаратуры, кото­рая в этом случае является элементарной базой автома­тизации и выполняет самые разные функции по управлению — от простых до самых сложных.

 

По назначению всю гидроаппаратуру можно разделить на направляющую, которая предназначена для изменения направления потока жидкости путем полного перекрытия (открытия) проходного канала в аппарате и регулирующая аппаратура предназначена для изменения давления или расхода жидкости путем частичного перекрытия проходного каналав аппарате.

 

По конструкции: 1.клапанная 2.крановая 3.золотниковая(устройство, направляющее поток жидкости или газа путём смещения подвижной части относительно окон в поверхности, по которой она скользит)

регуляторы могут быть прямого и непрямого действия. К регуляторам прямого действия (кран, ручное управление) относятся те, в ко­торых перемещение регулирующего элемента осуществляется за счет энергии регулируемого объекта, т. е. применительно к гидроаппарату —за счет энергии рабочей жидкости. регуляторы этого типа просты по конструкции и не требуют большой мощности для управления регулирующим элементом.

Если для перемещения регулирующего элемента необходима значительная мощность (сотни ватт и более), то применяют регуляторы непрямого действия, в которых энергия регулируемой среды используется только для управления гидродвигате­лем, а он уже сам воздействует на регулирующий элемент. При этом мощность сигнала от регулируемой среды незначительна и действует только на чувствительный элемент регулятора. Импульс от чувствительного элемента подается на гидроусилитель, усили­вающий сигнал по мощности до значения, необходимого для управления регулирующим элементом.

регулятор непрямого действия состоит из узлов: чувствительного элемента, гидроусили­теля и гидродвигателя. Тип гидроусилителя определяет назва­ние самого регулятора. Усиление мощности происходит, обычно, в следящем (регулирующем) элементе гидроаппарате за счет подведения к нему энергии от насоса.

Запорно-регулирующий элемент — основная деталь любого гидроаппарата. Конструктивно он может быть выполнен в виде крана, золотника или клапана.

Кран представляет собой симметричное тело вращения ци­линдрической, конической, шаровой или другой формы с про­ходными каналами для жидкости.
Золотник —цилиндрическое тело вра­щения с несколькими уплотнительными поясками и проточками между ними для прохода жидкости. Существуют также плоские золотники.

Клапанный запорный элемент состоит из седла и собственно клапана, который может иметь различные формы (шара, ко­нуса, тарелки и т. д.).

Направляющая аппаратура -к этой группе аппаратов относятся распределители жидкости, обратные клапаны, гидрозамки и клапаны (выдержки времени, последовательности и логические). В гидроприводе горных ма­шин наиболее распространены распределители жидкости, обрат­ные клапаны и гидрозамки.

Распределители жидкости

В зависимости от числа подводимых и отводимых гидролиний распределители могут быть двухлинейными, трехлинейными(канальными) и т. д., в зависимости от числа фиксированных положений запор­ного элемента — двухпозиционными, трехпозиционными и т. д. Запорный элемент распределителя может приводиться в движе­ние различными источниками энергии, поэтому различают рас­пределители с механическим (ручным), электрическим, гидрав­лическим и пневматическим управлением.

Крановые распределители в гидроприводе горных машин на­шли самое широкое применение. Конструктивно их запорный элемент выполнен в виде цилиндрической, конической, шаровой пробки или в виде плоского поворотного крана. В запорном эле­менте имеются проходные каналы для жидкости, а в корпусе, кроме каналов, - соответствующие окна для подвода и отвода жидкости к гидролиниям. При совпадении каналов в кране с окнами в корпусе через распределитель протекает жидкость, при перекрытии окон- распределитель заперт.

Золотниковые распределители – получили наибольшее распространение в гидроприводе благодаря простоте из изготовления, компактности и высокой надежности в работе. Они применяются при весьма высоких значениях давления(до 32МПа) и значительно больших расходах, чем крановые распределители)

Клапанные распределители применяются, в основном, в гидросистемах, в которых необходимо обеспечить хорошую герметичность. Для этого запорный элемент распределителя выполняютв виде конического или шарового клапана.

9.Обратные клапаны и гидрозамки.

Обратный клапан - вид защитной трубопроводной арматуры, предназначенный для пропускания жидкости только в одном направлении.
В зависимости от кон­струкции запорного элемента они могут быть ша­риковыми (а) или коническими(б), реже —тарельчатыми (в). Обратный клапан, установленный во всасывающей линии, иног­да называют всасывающим или приемным.

Особенность обратных клапанов — небольшое усилие сжатия пружины, прижимающей запорный элемент к седлу, и большая пропускная способность. Обычно потери давления в серийных клапанах не превышают 0,2 МПа, а во всасывающих —на порядок меньше. Иногда для уменьшения потерь давления в клапане пружину не устанавливают. Закрытие клапана в этомслучае происходит под действием силы тяжести запорного эле­мента, для чего клапан располагают вертикально.

Разновидности обратных клапанов — поддерживающие (подпорные) клапаны и напорные золотники. Они применяются в тех случаях, когда рабочую жидкость необходимо пропускать свободно в одном направлении и с не­которым подпором — в противоположном направлении. В таком клапане выполняют два проточных канала для пропускания жидкости в разных направлениях и два запорных элемента, или один элемент в канале, подпружиненный с обеих сторон.

Гидравлические замки

Для запирания полостей гидроцилиндра в заданном положении поршня применяют управляемые обратные клапаны — гидрозам­ки. Они бывают одностороннего и двусто­роннего действия. В горной практике первые применяются, чаще всего, для запирания поршневых полостей стоек гидрокрепей при распоре их между почвой и кровлей выработки и для отпирания — при разгрузке.

Принцип действия: при распоре стойки гидрокрепи рабочая жидкость в гидро­замке одностороннего действия (рнс. 12.5, а) подается через отверстие 3 в корпусе 7 к клапану 4, перемещает его вниз и поступает через отверстие 5 в поршневую полость стойкис прекращением подачи жидкости клапан 4 под действием пружины 6 поднимается и отключает поршневую полость стойки от гидросистемы. При разгрузке стойки жидкость подается в пор­шневую полость толкателя 7, который, преодолевая сопротивле­ние пружины 2 и сил, действующих на клапан 4, сообщает пор­шневую полость стойки через отверстия 5 и 3 со сливной гидро- линией. При прекращении давления жидкости на поршень толкателя 1 пружины 2 и 6 возвращают его и клапан 4 в исход­ное положение.

Двусторонние гидрозамки широко применяются в угольных комбайнах для запирания рабочей жидкости в гидроцилиндрах, управляющих положением комбайна и его исполнительных органов в пространстве.

При подаче жидкости в правую полость двустороннегогид­розамка (рис. 12.5,6) плавающий поршенек 12 перемещается влево и своим толкателем 11 открывает левый клапан 9. Одно­временно под давлением рабочей жидкости открывается правый клапан 9 гидрозамка, и жидкость поступает в штокоЪую полость гидроцилиндра 8 и сливается из поршневой полости гидроци­линдра через открытый левый клапан 9. С прекращением подачи жидкости в гидрозамок оба его клапана под действием пружин 10 закрываются, и жидкость запирается в обеих поло­стях гидроцилиндра 8. При подаче жидкости в левую полость гидрозамка процесс протекает в обратном порядке.

Схемы подключения одностороннего и двустороннего гид­розамков к гидроцилиндрам показаны на рис. 12.5, в, г.