Принцип работы гидрораспределителя

Гидравлический распределитель используется в двух или более гидролиниях. Он предназначается для изменения потока рабочей жидкости с целью ее направления к гидроцилиндрам. Использование данного оборудования позволяет обеспечить очередность запуска механизмов и их корректную работу. В нашей статье мы подробнее рассмотрим принцип функционирования гидрораспределителя, его устройство и разновидности.

Как устроен гидравлический распределитель?

Конструкция узла зависит от области его применения. Каждая модель состоит из корпуса, в который заключены дополнительные компоненты для управления и направления потока гидравлической жидкости в гидроцилиндр. В состав агрегата могут входить:

• Клапаны разной конфигурации;
• Механизмы регулирования;
• Распределительные каналы;
• Электромагниты (в некоторых моделях используется несколько единиц);
• Толкатель;
• Рычаги и прочие элементы.

1. Корпус

Выполнен из чугуна, что обеспечивает высокую прочность и устойчивость всей конструкции. Также такой корпус надежно защищает внутренние компоненты от внешних воздействий.

2. Золотник

Основной элемент устройства. У него форма цилиндрического стержня. Золотник функционирует внутри корпуса, за счет перемещения открывает или закрывает каналы.

3. Уплотнительные кольца

Обеспечивают герметичность соединения между золотником и корпусом. Их задача — исключить утечки и поддерживать стабильную работу системы.

4. Пружины

Отвечают за возврат золотника в исходное положение по завершении рабочего цикла. Являются важным элементом, обеспечивающим бесперебойное функционирование гидравлического распределителя.

5. Управляющий элемент

Узловая часть, отвечающая за перемещение золотника. Управление реализовано в ручном режиме, что дает оператору возможность напрямую контролировать работу устройства.

6. Каналы

В некоторых моделях предусмотрено несколько секций, каждая из которых регулирует отдельный участок системы. Каналы, размещенные внутри корпуса, соединяют входные и выходные отверстия с рабочими камерами исполнительного механизма, направляя поток жидкости по требуемому маршруту.

7. Шток

Передает усилие от управляющего элемента к золотнику, позволяя тем самым регулировать поток жидкости в системе.

Как работает гидрораспределитель?

 

Большинство моделей функционируют по единому принципу. Алгоритм работы может различаться, в зависимости от конструктивных особенностей и области применения агрегата.

Оборудование регулирует поток РЖ следующим образом:

1. После запуска электромагнит оказывает воздействие на палец и толкатель, с которым соединен посредством рычажного элемента.
2. Толкатель сообщает движение шариковому клапану, который под нагрузкой прижимается к седлу.
3. Под действием давления, распределитель начинает вытеснять рабочую жидкость из резервуара в сливной канал.
4. Когда напряжение на электромагнит не подается, происходит прижим клапана к седлу.
5. Это приводит к соединению рабочего резервуара с полостью нагнетания, в результате чего рабочая жидкость движется обратно и возвращается в полость гидродвигателя.
6. Обратный клапан перекрывает рабочий бак, предупреждая произвольное перемещение жидкости в гидравлической системе.

Для безотказного функционирования агрегата не требуется больших затрат энергии. Регулировка потока РЖ в нужную полость гидроцилиндра происходит даже под незначительным усилием.

Типы гидрораспределителей

Гидродвигатели различаются между собой по типу и схеме расположения запорной арматуры. Далее рассмотрим особенности каждого варианта.

Золотниковые

 

Самый распространенный тип распределителей. Запорно-регулирующим элементом выступает золотник в виде цилиндра. На этой детали имеются проточки, пояски и канавки, которые предназначены для разделения или сочленения каналов в корпусной части.

Неподвижность золотника в нейтральной позиции обеспечиваются за счет пружин, а сам элемент запирает линию. По мере поступления сигнала управления на электромагнит, золотник смещается вправо или влево. Это приводит к движению гидравлической жидкости из рабочей полости под давлением насоса или снова в полость.

Распределительные механизмы золотниково типа широко используются в поршневых системах. Управление может осуществляться следующими способами:

• Вручную с использованием рычага, кнопки, педали или других устройств (оптимальный вариант для простых механизмов);
• Механическим способом, при котором задействуется ролик, пружина или толкатель;
• Гидравлическим;
• Электрогидравлическим.

В некоторых системах используются агрегаты с несколькими запорно-регулирующими элементами. По этому критерию распределители бывают моноблочными и секционными.

В моноблочных (односекционных) все компоненты заключены в корпус. Конструкция отличается легким весом, лучшей герметичностью и ремонтопригодностью.

В состав секционных агрегатов входит несколько секций, каждая из которых выполняет свою функцию независимо друг от друга. Оператор может изменять численность секций и корректировать рабочий режим гидросистемы. Данные распределители более сложные в обслуживании из-за особенностей конструкции.

Существует три типа перекрытия запорной арматуры:

• Осевое – придает поршню определенное положение, но фиксация происходит с невысокой точностью из-за зоны нечувствительности;
• Нулевое – усовершенствованный вариант, у которого такая зона отсутствует, но цена более высокая из-за сложности производства;
• Минимальное – область нечувствительности является небольшой, но относительно низкая жесткость плохо влияет на надежность элемента.

Вывод: преимуществом золотниковых устройств являются компактные размеры. Они позволяют добиться плавного перекрытия каналов, что особенно важно при высокой инерции.

Крановые

 

Основная особенность данного оборудования – наличие крановой пробки. Во время ее поворота начинается изменение жидкостного потока. Обычно пробки представлены в виде конуса или цилиндра, реже – сферической формы. Для достижения безотказной эксплуатации потребуется высокая герметичность гидросистемы. По мере эксплуатации и износа возникают зазоры между корпусом и запорным элементом, которые приводят к утечкам жидкости. Максимально допустимый зазор составляет 0,02 мм.

Устранить течи жидкости можно только путем замены запорного элемента. Поэтому наиболее востребованными являются гидродвигатели с конической пробкой, которые не склонны к разгерметизации.

Клапанные

 

Оборудование оснащено клапанами, которые приводятся в движение от стержня, в результате чего происходит попарное открытие и закрытие. Пара открываемых клапанов определяется направлением стержня. После открытия жидкость поступает в гидравлический двигатель или рабочий резервуар. Обычно клапаны имеют круглую или конусную форму.

Преимущества: клапанные механизмы превосходят золотниковые по надежности за счет применения нескольких проходных клапанов. Максимальное рабочее давление превышает в 3 раза.

Недостатки: отличаются большими размерами, что обусловлено повышенными требованиями к надежности. По пропускной способности клапанные модели сравнимы с золотниковыми. Срок службы изделий сокращается при гидравлическом ударе, который может возникнуть при контакте клапана с седлом.

Другие классификации

Агрегаты также различают по численности рабочих позиций запорной арматуры:

• Двухпозиционные;
• Трехпозиционные;
• Многопозиционные.

Способы управления гидрораспределителем

В зависимости от конструкции и сферы применения гидрораспределители могут управляться разными способами:

1. Ручной. Оператор напрямую регулирует поток рабочей жидкости, перемещая золотник с помощью рычага или рукоятки.
2. Механический. Управление осуществляется через внешние механические элементы; тяги, тросы, кулисы, кулачки или ролики, связанные с движущимися частями машины. Не требует внешних источников энергии.
3. Электромагнитный (соленоидный). Золотник перемещается под действием электромагнитов (соленоидов) при подаче электрического сигнала. Электромагнитное управление позволяет дистанционно управлять распределителем с пульта или контроллера.
4. Пневматический. Для переключения используются сжатый воздух и пневматические управляющие элементы (цилиндры, клапаны).
5. Гидравлический (пилотный). Основной золотник перемещается за счет вспомогательного потока жидкости, которым управляет пилотный распределитель.
6. Электрогидравлический. Комбинирует электромагнитное и гидравлическое управление: соленоидный распределитель выступает в роли пилотного, управляя потоком жидкости для перемещения основного золотника.

Схемы гидрораспределителя и обозначение

На всех схемах исполнительный механизм обозначается прямоугольниками, которые примыкают друг к другу. Количество блоков определяет численность позиций, занимаемых запорной арматурой. На всех схемах запорно-регулирующий элемент находится в нейтральном положении, куда подведены гидролинии.

Знать что такое гидрораспределитель устройство и принцип работы – недостаточно для правильного обслуживания и ремонта агрегата. Со временем компоненты гидродвигателя выходят из строя и требуют замены. Для проведения обслуживания и ремонта обращайтесь в компанию «Гидравлик-Центр». Мы располагаем всем необходимым инструментарием для выявления неисправных узлов и их замены.