 |
Компоненты энергообеспечивающей части
|
|
|
|
Индикация засорения фильтра
Очень важно предусмотреть возможность контроля эффективности фильтрации. Степень засорения фильтра определяют измерением перепада давления на нем. По мере засорения давление перед фильтром растет. Это давление воздействует на подпружиненный поршень (рис. 33). При повышении давления поршень преодолевает усилие пружины и сдвигается.
Для индикации засорения фильтра существуют различные возможности. Можно либо непосредственно наблюдать за перемещением поршня, либо это перемещение преобразовать с помощью электрических контактов в электрическую или оптическую индикацию.
Рис. 33. Индикация засорения фильтра
Охладитель
В гидравлических установках вследствие трения, возникающего при прохождении рабочей жидкости по трубопроводам и различным элементам системы, происходят потери давления и нагрев рабочей жидкости. Тепло нагретой жидкости передается в окружающую среду частично через стенки гидробака, трубопроводов и прочих конструктивных элементов системы.
Рабочая температура рабочей жидкости не должна превышать 50-60°С. Высокая температура снижает вязкость рабочей жидкости и ведет к преждевременному ее старению. Кроме того, сокращается также срок службы уплотнений.
Если охлаждающей способности самой гидроустановки оказывается недостаточно, то в большинстве случаев через термостат подключается внешний охладитель, позволяющий поддерживать температуру жидкости в определенных пределах.
Применяют следующие охлаждающие устройства (табл. 6):
• радиатор воздушного охлаждения (рис. 34), обеспечивающий разность температур до 25°С;
• радиатор водяного охлаждения (рис. 35), обеспечивающий разность температур до 35°С;
|
|
|
• устройства для охлаждения рабочей жидкости в холодильной машине охлажденным теплоносителем, применяемые в случаях, когда приходится отводить большое количество тепла.
Рис. 34. Радиатор воздушного охлаждения (фирма Laengerer & Reich)
В гидроустановках на подвижных машинах почти всегда требуется охладитель, так как гидробак слишком мал, чтобы обеспечить достаточный отвод тепла, выделяющегося в гидравлической системе (табл. 6).
Таблица 6
| Радиаторы воздушного охлаждения | Радиаторы водяного охлаждения | |
| Описание работы | Рабочая жидкость из сливного трубоповода проходит через змеевик, охлаждаемый вентилятором | Трубопровод с проходящей по нему рабочей жидкостью омывается охлаждающим агентом / водой |
| Преимущества | Незначительные эксплуатационные расходы, несложный монтаж | Обеспечивается возможность отхода большого количества тепла, полное отсутствие шума при работе |
| Недостатки | Работающий вентилятор создает беспокоящий шум | Высокие эксплуатационные расходы, подверженность коррозии и загрязнениям |
Рис. 35. Радиатор водяного охлаждения (фирма Laengerer & Rаich)
Нагреватель
Для достижения за короткое время оптимальной рабочей температуры нередко приходится осуществлять подогрев гидравлической установки, целью которого является быстрое обеспечение оптимальной вязкости рабочей жидкости при пуске. Если вязкость слишком велика, то вследствие повышенного трения и кавитации износ деталей устройств и механизмов происходит быстрее.
Для обогрева гидроустановки и предварительного подогрева рабочей жидкости применяют нагревательные патроны (рис. 36) и проточные подогреватели.
Рис. 36. Нагревательный патрон (фирма Laengerer & Reich)
Распределители
Распределители являются элементами гидравлической системы, позволяющими изменять, открывать или закрывать пути прохождения потока рабочей жидкости. Тем самым осуществляется управление перемещением и остановкой рабочих элементов гидросистемы. Распределители изображаются на схемах гидравлических установок согласно стандарту DIN ISO 1219 (рис. 37, см. также ГОСТ 2.781-68).
|
|
|
Рис. 37. Двухлинейный двухпозиционный распределитель
Графическое обозначение позиций и каналов распределителей
Условные графические обозначения позиций и каналов распределителей представлены на рисунке 38.
При условном обозначении распределителей на схемах действуют следующие правила:
– каждую позицию подвижного элемента распределителя изображают отдельным квадратом;
– направления и пути прохождения потока рабочей жидкости в каждой позиции обозначают стрелками;
– запертые входы и выходы обозначают горизонтальной черточкой;
– внешние гидролинии, поток в которых управляется распределителем, обозначают на изображениях соответствующей позиции в виде черты;
– канал для отвода утечек рабочей жидкости обозначают пунктирной линией и маркируют на схемах буквой L;
– каждую позицию распределителя (рис. 39) обозначают отдельно (условное обозначение не оговаривается стандартами) в большинстве случаев буквами а, b,..., слева направо, а нейтральное положение в трехпозиционном распределителе – нулем (0).
Рис. 38. Условные обозначения позиций и каналов распределителей
Рис. 39. Примеры обозначений позиций распределителей
Распределители непрерывного и дискретного действия
Распределители делятся на аппараты непрерывного и дискретного действия.
• Распределители непрерывного действия
Эти гидроаппараты наряду с двумя конечными фиксированными позициями имеют как угодно много нефиксируемых промежуточных положений, обеспечивающих разную степень дросселирования потока рабочей жидкости. К таким устройствам относятся распределители с пропорциональным управлением и сервоклапаны.
• Распределители дискретного действия
Такие распределители имеют фиксированное количество (2, 3, 4,...) позиций при переключении. На практике эти аппараты называются просто распределителями. Они относятся к области так называемых направляющих гидравлических устройств и рассмотрены в настоящем учебном пособии.
|
|
|
Среди распределителей соответственно количеству коммутируемых внешних гидролиний и количеству позиций при переключении различают:
• двухлинейные двухпозиционные (2/2);
• трехлинейные двухпозиционные (3/2);
• четырехлинейные двухпозиционные (4/2);
• пятилинейные двухпозиционные (5/2);
• четырехлинейные трехпозиционные (4/3).
В таблице 7 представлены изображения распределителей, применяемые для условного их обозначения на схемах. Способы управления этими клапанами ради упрощения не показаны.
На практике, в зависимости от целей применения, существует еще множество вариантов конструктивного исполнения распределителей, кроме тех, которые приведены в таблице 7.
Таблица 7
Распределители
Двухлинейный двухпозиционный распределитель
В двухлинейном двухпозиционном распределителе имеются штуцер А для присоединения рабочей линии и напорный штуцер Р для подвода давления (рис. 40). С помощью этого клапана можно осуществлять управление потоком жидкости посредством открытия или закрытия прохода:
Рис. 40. 2/2-распределитель золотникового типа
– нейтральное положение (поток из линии Р в линию А заперт); включенное положение (поток из линии Р в линию А открыт).
Рис. 41. 2/2-распределитель клапанного типа
Рис. 42. Условное изображение распределителя клапанного типа
Распределители (рис. 41-42) клапанного типа нередко условно обозначают на схемах с изображением седла, что не предусмотрено стандартами. Имеются также варианты таких клапанов с нейтральным положением «проток жидкости из линии Р в линию А».
Рис. 43. Управление работой
гидроцилиндра одностороннего действия
Рис. 44. Управление работой гидроцилиндра
одностороннего действия (распределитель, разрез)
На рисунке 43 показана схема управления гидроцилиндром одностороннего действия, а на рисунке 44 – вид распределителя в разрезе.
Существуют также и иные возможности применения двухлинейного двухпозиционного распределителя (рис. 45-46):
|
|
|
• в качестве перепускного клапана, например, в схеме для переключения с режима ускоренного хода на режим подачи, или для включения циркуляции жидкости с безнапорным режимом работы насоса;
• для подключения и отключения различных гидроаппаратов;
• для управления гидромотором в одном направлении.
Рис. 45. Безнапорная циркуляция подаваемой насосом жидкости
Рис. 46. Схема для переключения
с режима ускоренного хода на режим подачи
Рис. 47. Схема,
обеспечивающая различные уровни давления в системе
Трехлинейный двухпозиционный распределитель
В трехлинейном двухпозиционном распределителе (рис. 48, 49, 50) предусмотрен подвод рабочей линии А, напорной линии Р и линии слива Т, подсоединяемой к гидробаку. С помощью этого распределителя осуществляется управление потоком рабочей жидкости при переключении в следующие положения:
• нейтральное: линия Р заперта, линия А соединена с линией Т;
• включенное: слив через Т заперт, поток из линии Р в линию А.
Существуют также трехлинейные двухпозиционные распределители, открытые в нейтральном положении, то есть пропускающие в этом положении поток из линии Р в линию А (рис. 51).
Рис. 48. Трехлинейный двухпозиционный распределитель
Рис. 49. Управление гидроцилиндром одностороннего действия
Рис. 50. Управление гидроцилиндром одностороннего действия
(распределитель, разрез)
Рис. 51. Применение 3/1-распределителя в качестве переключателя
Четырехлинейный двухпозиционный распределитель
В четырехлинейном двухпозиционном распределителе (рис. 52, 53) имеются два рабочих штуцера А, В, один напорный Р и один сливной, присоединяемый к гидробаку, Т.
• При нейтральном положении: поток из Р в В и из А в Т;
• во включенном положении: из Р в А и из В в Т.
Рис. 52. 4/2-распределитель с тремя рабочими поясками
Рис. 53. Управление работой гидроцилиндра двустороннего действия
Существуют также 4/2-распределители, в которых имеется только два рабочих пояска (рис. 54). Такие клапаны не требуют подключения линии для отвода утечек рабочей жидкости. Следует иметь в виду, что у этих распределителей штуцер Т, подсоединяемый к гидробаку, и рабочие штуцеры А и В проходят через сливную крышку клапана.
Поэтому учитывая, что давление в сливном штуцере Т воздействует на сливную крышку клапана, в технических паспортах распределителей такой конструкции максимальное давление в линии Т всегда задается меньшим, чем с напорной стороны.
Рис. 54. 4/2-распределитель с двумя поясками
|
|
|
Для выбора нужного распределителя имеют значение также переходные положения. Поэтому их указывают в детальных условных изображениях на схемах. Но поскольку при этом речь идет не о фиксированных позициях распределителей при их переключениях, то соответствующие рамки для промежуточного положения на изображениях наносят тонкой штриховой линией.
Рис. 55. Переходные положения
четырехлинейного двухпозиционного распределителя
4/2-распределители применяют для управления:
• гидроцилиндром двухстороннего действия;
• реверсивными гидромоторами;
• двумя цепями (контурами) управления.
Вместо 4/2-распределителя может быть применен также и 5/2-распределитель (рис. 56).
Рис. 56. 5/2-распределитель
Четырехлинейный трехпозиционный распределитель
4/3-распределители золотникового типа просты по конструкции, тогда как аналогичные распределители клапанного типа сложны и дороги (рис. 57). Например, 4/3-распределитель в клапанном исполнении может быть собран из четырех отдельных двухлинейных распределителей.
Рис. 57. 4/3-распределитель (среднее положение)
В 4/3-распределителях задаются переходные положения (рис. 58).
Рис. 58. Промежуточные
(переходные) положения 4/3-распределителя
Представленный на этом рисунке 4/3-распределитель в среднем положении имеет положительное перекрытие. Левые и правые переходные положения являются комбинацией положительного и отрицательного типов перекрытия.
Особенности решаемой задачи управления определяют характер среднего положения распределителя. Многопозиционные клапаны могут быть конструктивно выполнены в форме пятилинейных распределителей (рис. 59).
Рис. 59. 5/3-распределитель
Рис. 60. 4/3-распределитель,
обеспечивающий холостой режим работы насоса
С помощью этого распределителя можно включать в работу только одну цепь управления.
Рис. 61. Схема, обеспечивающая безнапорную работу насоса
Рис. 62. Распределитель,
обеспечивающий холостой режим работы насоса (вид в разрезе)
Рис. 63. 4/3-распределитель (среднее положение «ЗАПЕРТО»)
Если необходимо включать в работу несколько цепей управления, то для управления работой каждой из таких цепей в отдельности можно применить 4/3-распределитель (рис. 64). В случаях, когда готовую к работе гидроустановку приходится переключать на режим безнапорной работы насоса, такое переключение выполняется 2/2-распределителем.
Рис. 64. Пример применения 4/3-распределителя
К числу возможного применения четырехлинейного трехпозиционного распределителя относится прежде всего задача управления гидроцилиндрами двухстороннего действия или гидромоторами (останов, вращение вправо, вращение влево).
|
|
|
