Напорные гидроклапаны. Продолжение

31 марта 2021

Размер и массу напорных гидроклапанов возможно сделать меньше применением дифференциальных клапанов/клапанов непрямого действия.

Дифференциальная модель представлена плунжером 1 с 2-мя поясками, имеющими диаметр D и d

Дифференциальный

Клапан дифференциальный: схема

Присутствие поясков с неравным диаметром (на них давит РЖ) уменьшает активную площадь запорно-регулирующего элемента клапана, и, следовательно, влияние РЖ и он частично разгружается. Что дает возможность использовать меньшую пружину, а значит и размер клапана.

К минусу дифференциального гидроклапана относится неравномерное (скачками) изменение давления и расхода через клапан при его открытии.

Для этого ход золотника ограничен показателем

формула

В гидроаппаратах непрямого действия можно значительно уменьшить и пружину, и размер клапана при одномоментном увеличении его герметичности.

Напорный непрямого действия

Напорный гидравлический клапан непрямого действия: схема и условное обозначение

Включает:

золотник 1 ступенчатой формы;
нерегулируемую пружину 2;
вспомогательный запорно-регулирующий элемент 3 (шариковый клапан прямого действия).

Пружину 4 клапана шарикового 3 регулирует винт 5. Каналы в корпусе клапана соединяют полости 7 и 8 с линией 10 высокого давления. Полость 6 имеет соединение с 8-ой через капиллярный канал 9 в золотнике.

Пружина шарикового клапана устанавливается на давление PК (на 10...20% выше MAX рабочего в системе).

Если в рабочем цикле давление в системе PН< PК, шариковый клапан закрыт, в полостях 6, 7, 8 достигается давление PН, золотник под усилием пружины 2 займет нижнюю позицию, а линия высокого давления 10 будет отсоединена от слива 11 (положение клапана показано на предыдущем фото).

Перемена величины давления в системе ведет к смене давления в полостях 6, 7, 8. При превышении давления PН над PК шариковый клапан 3 открывается и часть РЖ пойдет на слив. В капиллярном канале золотника возникает течение РЖ с тратой давления на преодоление гидросопротивлений. Давление РЖ в полости 6 станет ниже, чем в 7-ой и 8-ой.

Перепад давлений ведет к подъему золотника со сжатием пружины и соединением линии 10 с 11-ой. РЖ пойдет на слив и разгрузит систему. При соединении линии высокого давления со сливом давление в системе понизится (PН< PК), шариковый клапан закроется и прохождение РЖ по капиллярному каналу остановится.

Давление в полостях 6, 7 и 8 сравняется, под усилием пружины золотник вернется в исходную позицию с отсечением линии высокого давления от слива.

Если условие, приведшее к увеличению системного давления, действует, процесс повторяется и золотник в конце концов устанавливается на определенной высоте и давление поддерживается неизменным.

Золотник в работающем клапане выполняет колебания. Полость 7 благоприятствует снижению автоколебаний золотника, демпфирующе влияя на него.

Разгружать систему/отдельный участок гидравлические клапаны непрямого действия могут удаленно. Для чего полость 6 через канал 12 и кран 13 соединяют со сливом. В итоге давление в полости 6 резко снизится, золотник пойдет вверх, а линия высокого давления состыкуется со сливом.