Схемы гидрораспределителей (устройство, принцип работы, условные обозначения) в Промснаб СПб

Гидрораспределитель отвечает за изменение и регулирование направления потоков гидравлической жидкости в гидролиниях. В зависимости от назначения и функционала гидроспределителя различают следующие типы:

• Направляющий распределитель изменяет направление потока гидравлической жидкости в соответствии с внешним управляющим сигналом. Он перекрывает или изменяет направление потока за счет полного открытия или полного перекрытия проходных сечений.
• Дросселирующий распределитель не только изменяет направление потока гидравлического масла в нескольких линиях, но и регулирует расход и давление рабочей среды в зависимости от внешнего воздействия.

С помощью гидравлической схемы можно быстро понять устройство и тип распределителя. Она состоит из простых графических символов. Обозначения на таких схемах регулируются ГОСТом 2.781-68. Далее подробнее разберем каждый символ на гидравлической схеме распределителя.

Каждый распределитель схематически изображается как несколько прилегающих друг к другу квадратов. Количество квадратов зависит от количества положений распределителя, таким образом мы можем понять какой перед нами распределитель: двухпозиционный, трехпозиционный или многопозиционный. Например, два квадрата обозначают двухпозиционные распределители, т.к. они занимают только два различных положения, обозначенными маленькими буквами “а” и ”b”. С помощью трех квадратов изображают трехпозиционные распределители. В отличие от двухпозиционного он занимает и третье, среднее положение, обозначенное буквой “о”.

Линии демонстрируют связь между каналами распределителя в различных его положениях. По числу линий мы можем определить какой перед нами гидрораспределитель: двухлинейный, трехлинейный, четырехлинейный, пятилинейный или специальный. Стрелки внутри квадратов показывают направление течения жидкости. Точками выделают места соединений проходов. Если проход закрыт, его изображают тупиковой линией с поперечной чертой.

Пример:

На рисунке изображён четырехлинейный трех позиционный распределитель, т.к. на схеме показаны три квадрата с четырьмя линиями A, B, P, T. Маркировка «P» обозначает канал подвода рабочей жидкости. «T» обозначает канал слива гидравлической жидкости. «A» и «B» – рабочие гидролинии.

Все эти обозначения едины для всех видов распределителей: для золотниковых, крановых и клапанных гидрораспределителей, т.е. условное обозначение не отражает конструкцию запорно-регулирующих элементов.

Рассмотрим стандартные схемы золотниковых гидрораспределителей. Данный вид наиболее популярный в гидравлике. Они так называются, т.к. роль запорного элемента выполняет золотник. Такие гидрораспределители используются в оборудовании с номинальным давлением до 32 Мпа.

Стандартные схемы золотниковых гидрораспределителей:

Номер схемы	Условное обозначение	Последовательность соединения каналов при переключении	Номер схемы	Условное обозначение	Последовательность соединения каналов при переключении
14			94
24			124
34			134
44			154
54			443
64			573
64А			573Е
74			574
84			574А
84А			574Е

Благодаря гидросхемам гидрораспределителей инженер-механик понимает, как и в каком месте необходимо устанавливать клапаны, а также возможную причину поломки распределителя.

Смотрите также:

• Секционные распределители
• Гидрораспределители
• Золотниковые гидрораспределители
• Моноблочные распределители
• Гидрораспределители Badestnost
• Золотниковый гидрораспределитель P40
• Золотниковый гидрораспределитель P80
• Золотниковый гидрораспределитель P120

Гидрораспределители

В крановых гидрораспределителях изменение направления потока рабочей жидкости достигается поворотом пробки, имеющей плоскую, цилиндрическую, сферическую или коническую форму.

На рис.5.8 показана схема включения распространенного кранового распределителя в систему управления силовым цилиндром. Пробка крана имеет два перпендикулярных, но не пересекающихся отверстия. Она может занимать два и больше угловых положения.

Серийный двухпозиционный крановый гидрораспре-делитель Г71-3 (рис.5.9) с цилиндрической пробкой состоит из корпуса 3, фланца 5, крышки 1, пробки 2, уплотнения 4, ступицы 7, рукоятки 8 и шарикового фиксатора 6. В положении пробки крана, указанном на рисунке, жидкость через отверстие 17 поступает в камеру 16; из нее через канал 18 в пробке крана (показан пунктиром) – в камеру 12 и далее через отверстие 11 в корпусе к гидродвигателю или к другому управляемому объекту. Из другой полости гидродвигателя жидкость поступает в отверстие 9, далее в камеру 10 и через канал 13 в камеру, которая отверстием 15 в корпусе крана соединена со сливом. При повороте пробки крана по часовой стрелке на угол 45 происходит изменение направления потока рабочей жидкости.

Герметичность кранового гидрораспределителя обеспечивается за счет притирки пробки к корпусу крана. Для кранов с цилиндрической пробкой зазор между пробкой и корпусом принимают равным 0,01…0,02 мм. В этих кранах вследствие износа пробки и корпуса зазор между ними, а следовательно, и утечка рабочей жидкости с течением времени увеличиваются, что является недостатком такого кранового распределителя. Такого недостатка нет в крановых гидрораспределителях с конической пробкой.

Крановые гидрораспределители чаще всего применяют в качестве вспомогательных в золотниковых гидрораспре- делителях с гидравлическим управлением.

5.4. Клапанные гидрораспределители

В гидросистемах некоторых машин применяют также клапанные распределители, которые просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, а также могут обеспечить высокую герметичность.

Затвора клапанов приводят в действие ручными, механическими и электротехническими устройствами. Из ручных устройств наиболее распространены клапаны с качающимся рычагом, схема которого для питания одной полости гидродвигателя приведена на рис.5.10, а.

Рис.5.10. Клапанные распределители:
а, б – с качающимся рычагом; в – с кулачковым приводом;
г – с электромагнитным приводом

В клапанном распределителе (см.рис.5.10, а) в нейтральном (среднем) положении качающегося рычага 1 оба клапана 2 и 3 находятся в своих гнездах; в этом положении клапанов канал b гидродвигателя отсоединен как от канала a, связанного с насосом, так и от канала c, связанного с баком. При повороте рычага 1 вправо с гидродвигателем соединяется канал a насоса, при повороте влево – канал c бака.

Схема четырехходового клапанного распределителя представлена на рис.5.10, б. При повороте рукоятки 1 перемещается та или другая пары клапанов 2 или 3, обеспечивая подвод (отвод) жидкости к соответствующей полости силового цилиндра 4.

Распространены также клапаны с кулачковым приводом (рис.5.10, в). На валике 3 находятся четыре кулачка 2, соответствующим образом ориентированные один относительно другого. При повороте валика кулачки воздействуют на штоки соответствующего конусного затвора 1, обеспечивая подвод рабочей жидкости в полости илового цилиндра 5 и ее отвод. В положении, показанном на рассматриваемом рисунке, жидкость от канала, связанного с насосом, поступает через открытый (утопленный) затвор 4 в левую полость силового цилиндра 5 и удаляется в бак из правой полости цилиндра через клапан. Остальные два затвора находятся в своих седлах. При повороте валика вступают в действие эти затворы, обеспечивая подвод жидкости в правую полость цилиндра 5 и отвод ее из левой полости.

На рис.5.10, г представлена схема трехпозиционного клапанного распределителя прямого действия с двумя клапанами 1 и 4, управляемыми электромагнитами 2 и 3. При выключенных электромагнитах оба клапана прижаты пружинами к своим седлам. При этом магистраль нагнетания перекрыта, а полости гидродвигателя соединены со сливом.

При включении электромагнита 2 клапан 1, сжимая пружину, переместится в крайнее левое положение и прижмется к левому седлу. В этом положении одна из полостей потребителя соединится с напорной магистралью. При включенном электромагните 3 и выключенном электромагните 2 сработает клапан 4, соединив вторую полость потребителя с магистралью нагнетания.

Наверх страницы

Символы направляющих клапанов

2-ходовые 2-позиционные распределители

Все показанные клапаны являются двухходовыми, двухпозиционными направляющими клапанами. Это означает, что они имеют два соединения с подающей трубой и могут переключаться в два разных положения.

Верхний символ показывает клапан с ручным управлением, который прижимается к пружине. Двойная стрелка в левом поле показывает, что поток может проходить в обоих направлениях. Клапаны всегда следует рисовать в деактивированном положении, т.е. толкает пружина, а не соленоид. Таким образом, этот верхний клапан представляет собой «нормально закрытый» (НЗ) клапан, т.е. в режиме ожидания правая коробка подключена к трубам, и через нее не может проходить поток (закрыт). При активации левая коробка будет соединена с трубами, и поток сможет проходить через клапан.

Средний символ показывает нормально открытый клапан с электроприводом (НО).

Нижний символ показывает клапан с гидравлическим приводом, но в этом случае поток может проходить только в одном направлении, поскольку пружинная камера соединена с соединением обратной линии низкого давления. При использовании клапанов, которые переключают напорные линии, без прямого соединения с обратной линией низкого давления, важно убедиться, что соленоид клапанов и пружинные камеры рассчитаны на максимальное давление, которое они могут испытать.

Не все клапаны будут работать или работать безопасно без сигнала слива низкого давления.

3-ходовые распределители

Все показанные клапаны трехходовые. Это означает, что они имеют три соединения подающей трубы.

Верхний символ показывает двухпозиционный клапан, который переключается механическим роликом. Например, когда цилиндр выдвигается, он касается ролика, который переключает клапан, и это останавливает движение цилиндра.

Средний клапан также имеет два положения, но он приводится в действие соленоидом и имеет ручную аварийную кнопку с фиксацией. Символ шара на седле внутри клапана также указывает на то, что это тарельчатый клапан с малой утечкой, а не традиционный золотниковый клапан.

Нижний символ показывает трехходовой трехпозиционный клапан с гидравлическим приводом. Этот клапан также имеет две концевые пружины для возврата золотника в центральное положение при отсутствии управляющего сигнала. Обратите внимание, что гидравлический пилот показан сплошным треугольником, хотя, если бы это был пневматический пилот, он был бы показан четким треугольником.

Узнайте больше о распределителях

4-ходовые 2-позиционные распределители

Оба показанных клапана являются четырехходовыми двухпозиционными клапанами. «4-ходовой» означает, что он имеет 4 соединения труб, как правило, нагнетание, возврат, порт A и порт B. «Двухпозиционный» означает, что он имеет два положения переключения, т. е. он может находиться в положении A или B.

Верхний клапан управляется ручным рычагом и имеет пружинный возврат.

Донный клапан управляется соленоидом с двумя фиксированными положениями, чтобы удерживать клапан в последнем переключенном положении.

4-ходовые 3-позиционные распределители

Все символы показывают четырехходовые трехпозиционные клапаны. Все они показаны в режиме ожидания в центральном положении. Обратите внимание, что все клапаны имеют две пружины, так что при отсутствии сигнала на клапан он будет находиться в своем центральном положении ожидания.

При работе электрических соленоидов положение золотника перемещается либо в правое, либо в левое положение, что позволяет использовать различную логику символов.

Верхний символ показывает ходовой клапан прямого действия (одноступенчатый), все порты которого заблокированы в центральном положении. Однако, поскольку это золотниковый клапан, между портами будет некоторая утечка, поэтому линии A и B могут по-прежнему подвергаться воздействию разных давлений, что способствует проскальзыванию цилиндра.

Средний символ показывает гидравлический клапан с открытой линией P-T. Этот формат обычно используется с насосами с постоянным рабочим объемом, чтобы на насос не оказывалось давление, когда оно не требуется.

Нижний символ показывает двухступенчатый клапан с электроприводом. Линии A, B и T соединены вместе в центральном положении, чтобы избежать повышения давления на приводе. Этот клапан также имеет дистанционную подачу управляющего сигнала на соленоиды в точке X, например. стабильные 100 бар, возможно. И внешний пилотный слив на Y, чтобы соленоиды не ощущали изменений давления в магистрали.

Условия переключения направляющего клапана

Что означает, если клапан показан с 5 секциями .

В дополнительных разделах показаны условия кроссовера, например. тип соединения при переключении клапана.

Иногда очень важно знать, будет ли конкретная напорная линия оставаться открытой или закрытой при переключении клапана. Например, если вы используете насос постоянной производительности и переключаете направление потока с P на A, а затем на P и B, и во время этого переключения порт P заблокирован, то вы, вероятно, увидите скачок очень высокого давления, который может мгновенно повредить насос. Но если вы выберете золотник клапана, который остается открытым от P, A и B до T во время переключения, то не возникнет разрушительных высоких давлений. Однако такая конфигурация может быть очень опасной, если главной задачей является предотвращение падения груза.

Эти символы показывают диапазон условий пересечения для одного и того же типа 4-ходового 3-позиционного клапана. Четвертая и пятая позиции — это то, что происходит в момент переключения клапана.

Узнайте больше о гидрораспределителях

Гидравлические символы 201 – промышленные гидрораспределители

Эта статья является третьей в моей серии статей о гидравлических символах, на этот раз мы выходим за рамки основ и обсуждаем символы более подробно. Если вы еще не читали разделы «Гидравлические символы 101» и «Гидравлические символы 102», щелкните ссылки и сначала прочтите их, чтобы ознакомиться с основами, необходимыми для этой статьи. Однако, если ваши основы ясны, продолжайте изучать тонкости символики промышленных направляющих клапанов.

Я разделяю уроки по направляющим клапанам на промышленные, мобильные и картриджные клапаны. Каждая из них использует символы по-своему, потому что их клапаны изготавливаются и применяются индивидуально в зависимости от потребностей их отраслей. Клапаны с проходным центром не используются в промышленности, а трехходовые клапаны, например, распространены только с картриджными клапанами. В этой статье рассматриваются основные символы промышленных клапанов, а в разделе «Гидравлическая символика 202» рассматриваются составные символы, используемые с промышленными клапанами дымовой трубы.

Приведенный выше символ показывает типичный 3-позиционный ходовой клапан со снятой внутренней облицовкой. Каждый из квадратных прямоугольников изображает одну из трех функциональных оболочек, на которые способен клапан. Центральное состояние обозначается как положение 0, потому что это естественное состояние клапана до любого срабатывания. Условие центра важно учитывать, потому что тип необходимого насоса определяется условиями центрального потока. Если клапан пропускает поток в нейтральном положении, идеально подходит насос с фиксированной производительностью, в то время как центральное условие, блокирующее входящий поток, требует компенсирующего давление насоса с регулируемой производительностью.

Оставшиеся два квадрата изображают рабочие диапазоны второго и третьего положений клапана, которые являются функциями клапана. Огибающие обозначаются символом a или b для определения огибающей, относящейся к данному методу активации. Ссылка может располагаться по обе стороны от символа клапана и, как правило, зависит от производителя, поэтому убедитесь, что вы используете их документацию при интерпретации символов. Важно то, что привод управляет конвертом, например.

Порты клапанов указаны как над, так и под центральной оболочкой состояния. Это не только обеспечивает четкость расположения портов, но также определяет положение клапана в состоянии покоя. Например, у клапана может не быть нейтрального центра, но он может находиться в состоянии покоя в огибающих a или b, например, с 2-позиционным клапаном. Несмотря на это, я когда-либо видел только порядок отображения AB сверху и P T снизу.

Приводы в действии представляют собой электрические или механические устройства, которые переводят клапан из нейтрального положения в любой из рабочих диапазонов. Существует множество приводов, хотя электронные технологии развиваются так быстро, что формы механического привода становятся все более редкими. Работа электрического соленоида на сегодняшний день является наиболее распространенной для промышленных клапанов и изображается тем же основным прямоугольником привода с диагональной линией. Хотя линия, наклоненная влево, предназначена для представления катушки, натягивающей плунжер, линия с наклоном вправо, показывающая, как катушка давит на плунжер, более распространена, независимо от осевого направления.

Затупленный привод, представляющий физическое срабатывание, является наиболее общим представлением ручного управления. Этот символ технически может представлять любую форму физического срабатывания, но не является описательным. Предпочтительно зарезервировать его только для ручного дублирования клапана и часто использовать в сочетании с соленоидным оператором (см. ниже). Для строго ручного управления имеет смысл рычажный привод, и его можно увидеть в формах, отличных от приведенной выше.

Раньше было обычным делом автоматизировать производство с помощью направляющих регулирующих клапанов, но в нынешнюю эпоху электроники эта практика менее распространена. Тем не менее, вы все еще можете встретить роликовые кулачковые или плунжерные клапаны. Роликовый кулачок идеально подходит для приведения в действие клапана, поскольку устройство перемещается перпендикулярно кулачку, толкая его вниз и переключая клапан. Вы можете представить себе, как этот клапан образует функциональную серию, поскольку выдвижение одного гидравлического цилиндра в конце хода может привести в действие следующую функцию. То же самое можно сказать и о плунжерном клапане, функция которого аналогична кулачковому, но предназначена для восприятия только осевой силы, воздействующей на плунжер.

Выше показан тот же клапан, что и ранее, но с замененной внутренней обшивкой. Это полный гидравлический символ, показывающий 4-ходовой, 3-позиционный электромагнитный клапан с закрытым центром и пружиной. В состоянии покоя все порты заблокированы, и единственный поток возникает в результате утечки. Насос будет переменной производительности или с какой-либо функцией автоматической разгрузки. Поток к приводу и от привода будет заблокирован, но из-за утечки, о которой я упоминал, вы не будете использовать это для удержания нагрузки. Запуск змеевика а обеспечит пути потока от Р к В и от А к Т, в то время как запуск змеевика b позволит потоку от Р к А и от В к Т.

Другие общие центральные условия для клапанов показаны выше. Золотник поплавкового центра используется в схемах, где оба рабочих порта должны быть открыты для бака в нейтральном положении. Он используется в сочетании с клапанами удержания нагрузки или управления движением, которые сами по себе требуют опорожнения своих пружинных камер, что невозможно при закрытом центре. Эти золотники также называются золотниками двигателя, потому что они позволяют жидкости проходить через центр клапана от одного порта двигателя к другому. Эта операция позволяет двигателю естественным образом останавливаться за счет собственной энергии, а не резко останавливаться, как это происходит с закрытым центром. Центральный золотник поплавка имеет заблокированный P-порт, поэтому необходимы насосы с компенсацией давления.

Клапан с открытым центром обеспечивает те же преимущества, что и поплавковый золотник, но может использоваться с насосами с постоянной производительностью. Поток насоса естественным образом выгружается в бак, а золотник также обеспечивает дренажный канал для любых дополнительных клапанов, прикрепленных к рабочим портам A и B. Тандемный центральный клапан также используется в системах с фиксированным потоком, в которых жидкость выгружается в резервуар в нейтральном положении, а поток рабочего порта заблокирован. Этот золотник обычно используется в системах с шестеренчатыми насосами, приводящими в действие цилиндры без необходимости фиксации. Реже встречается, но заслуживает упоминания центральный клапан регенерации, который одновременно открывает поток насоса к обоим рабочим портам. Эта нелогичная функция позволяет дифференциальному цилиндру выдвигаться с удвоенной скоростью при половинном усилии и может управляться электронным или гидравлическим способом для обеспечения полной или частичной регенерации. Существуют десятки других центральных условий для золотниковых клапанов, но эти пять составляют девяносто процентов того, с чем вы столкнетесь.

Каждый ходовой распределитель имеет вспомогательные функции, которые повышают полезность клапана. Пружина используется для центрирования 3-позиционного клапана или для смещения 2-позиционного клапана. Когда на катушку не подается питание, силы пружины достаточно, чтобы центрировать клапан в исходное положение. В некоторых случаях требуется, чтобы клапан оставался в активированном состоянии без какой-либо физической или электрической мотивации для сохранения положения. Стопорный механизм может быть добавлен к любой стороне клапана для создания постоянного потока, который требуется для некоторых функций двигателя или зажима. Ручное дублирование можно добавить практически к любому символу направляющего клапана, но когда пространство ограничено, эта функция обычно добавляется поверх других, как показано на рисунке. Метод физического переопределения не указан и может осуществляться с помощью ручек, ручек или даже скрытых кнопок.

Если вы посмотрите на приведенные выше символы, вы заметите нечто странное, если вы не очень хорошо знакомы с символикой. Как возможно иметь три различных положения с одной катушкой? Если на то пошло, как возможно иметь пять различных положений в любом клапане? Символы здесь обозначают переходы катушки. Пример с закрытым переходом на самом деле представляет собой одиночный электромагнитный клапан 4/2, но если вы внимательно посмотрите, вы увидите пунктирную линию в центре конверта.

Пунктирная линия в символике направляющего клапана показывает переход клапана; это функциональное действие клапана, когда золотник движется от плотного прилегания к корпусу клапана, к частичному открытию и, наконец, к полному открытию. То, что происходит между ними, влияет на производительность системы. Закрытый переход показывает нам, что у этого клапана нет измерения, поскольку он переключается с P на B и A на T, а затем на P на A и B на T. Поток просто резко останавливается, а затем возобновляется в противоположном направлении.

В примере с открытым переходом золотник клапана имеет дозирующий эффект во всех портах, прежде чем, наконец, обеспечить функцию направления, как указано выше. Начиная с нейтрального положения с потоком от P к T, в то время как рабочие порты заблокированы, если мы переключимся на левую сторону конверта, A, B и P дозируются в центр, в то время как линия резервуара сливается прямо в резервуар. Когда золотник смещается полностью, P течет к B, в то время как A стекает к T. Этот золотник смещается плавно, но поскольку жидкость имеет временный путь к резервуару во время перехода, вы должны быть осторожны, чтобы использовать удержание нагрузки, если это необходимо, поскольку привод, расположенный ниже по потоку, может сбросить нагрузку на долю секунды.