Трехпозиционный золотниковый распределитель

Гидравлический распределитель (гидрораспределитель) — устройство, предназначенное для управления гидравлическими потоками в гидросистеме с помощью внешнего воздействия (сигнала). Гидрораспределитель управляет движением выходного звена гидродвигателя путём перенаправления потоков рабочей жидкости.
Гидрораспределители разделяют по типу запорно-регулирующих элементов на золотниковые, крановые, клапанные, струйные и распределители типа «сопло-заслонка».
Золотниковые распределители получили наибольшее распространение в гидроприводе благодаря простоте их изготовления, компактности и высокой надёжности в работе. Они применяются при весьма высоких значениях давления (до 32 МПа) и значительно бо?льших расходах, чем крановые распределители.
Золотниковый гидрораспределитель — гидравлический распределитель, в котором запорно-регулирующим элементом служит золотник.
Золотник, золотниковый клапан — устройство, направляющее поток жидкости или газа путём смещения подвижной части относительно окон в поверхности, по которой она скользит. В качестве золотника чаще всего выступает цилиндр переменного диаметра (рис. 1). Однако известны и другие конструкции золотников (коробчатый, крановый).
В простейшем случае золотник может занимать 3 позиции. В нейтральном положении, показанном на рис. 1, каналы распределителя заперты и жидкость не поступает от насоса ни в одну из полостей гидролцилиндра — шток остаётся в покое. При смещении золотника влево рабочая жидкость по каналам в корпусе распределителя и по трубопроводам поступает в левую полость гидроцилиндра, и шток выдвигается. Если же золотник сместить вправо от нейтрального положения, то рабочая жидкость будет поступать уже в правую полость гидроцилиндра, а из левой полости пойдёт на слив в гидробак. В этом положении золотника шток вдвигается.
Конструктивная схема золотникового распределителя
Рис. 1 Конструктивная схема золотникового распределителя

Стоит отметить, что при подаче жидкости в правую полость гидроцилиндра (в поршневую полость), шток движется с меньшей скоростью, чем при подаче в левую полость (штоковую полость). Это объясняется тем, что часть объёма штоковой полости занимает шток, и эта полость заполняется быстрее. Эти выкладки верны, если подача жидкости остаётся постоянной. На рисунке 2 представлено условное графическое обозначение золотникового распределителя. Буквами обозначены: Р — распределитель; Ц — гидроцилиндр. Стрелками показаны направления потоков жидкости в каждой из трёх позиций золотника (в нейтральном положении каналы золотника закрыты, и жидкость через распределитель не движется).
Золотниковые гидрораспределители используются при номинальных давлениях до 32 МПа. С помощью золотниковых гидрораспределителей, как и с помощью других видов гидрораспределителей, осуществляется управление направлением движения рабочих органов гидродвигателей (валов гидромоторов и штоков гидроцилиндров). Такие распределители установлены, например, в гидросистемах многих экскаваторов, бульдозеров, автогрейдеров и др.
Условное графическое обозначение золотникового распределителя
Рис. 2. Условное графическое обозначение золотникового распределителя

Одной из технических проблем эксплуатации золотниковых гидравлических распределителей является возможность возникновения гидравлических ударов в тот момент, когда пояски золотника перекрывают каналы гидрораспределителя.
Включение гидрораспределителя в простейшую гидросистему.
Рис. 3. Включение гидрораспределителя в простейшую гидросистему.

Поскольку время, за которое осуществляется перекрытие каналов, может быть достаточно малым, то остановка потока жидкости может оказаться слишком быстрой, что и может привести к возникновению гидроудара. Чтобы предотвратить это, распределитель обычно снабжается предохранительным клапаном, который конструктивно располагается в корпусе распределителя (рис. 3). На рисунке 3 буквами обозначены: Н — насос; Р — распределитель; Ц — гидроцилиндр; КП — предохранительный клапан; Б — гидробак.
Профиль поясков золотника
Иногда пояски золотников гидрораспределителей выполняют с небольшой конусностью (6-10°) (рис. 4). Тогда открытие каналов распределителя происходит более плавно, чем в распределителях с золотниками с цилиндрическими поясками (рис. 5). Соответственно, при открытии каналов более плавно нарастает и подача жидкости в полость гидродвигателя, и поэтому «трогание с места» и остановка выходного звена гидродвигателя также происходит более плавно. Кроме того, уменьшается вероятность возникновения гидроударов.
Пояски золотника при наличии конусности

Рис. 5. Пояски золотника при наличии конусности;

Цилиндрические пояски золотника

Рис. 6. Цилиндрические пояски золотника

К достоинствам золотникового гидрораспределителя можно отнести: небольшая масса распределителя; компактность и простота управления. К недостаткам:
• невозможность работы при давлениях более 32 МПа;
• значительные утечки рабочей жидкости, возрастающие с увеличением срока эксплуатации распределителя; это приводит к тому, что распределители с большим сроком эксплуатации не могут удерживать в статическом положении под нагрузкой гидродвигатель, и даже если распределитель установлен в положение «заперто», нагруженный вал гидромотора или шток гидроцилиндра постепенно движется;
• облитерация, то есть явление постепенного заращивания узких щелей поляризованными молекулами жидкости, что приводит к постепенному увеличению усилия сдвига золотника.

Рассказать друзьям

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Добавить комментарий

Найти готовую работу