Как работает гидравлический клапан или

Для чего нужны логические клапаны И, ИЛИ, Да, Нет?

Логические элементы позволяют реализовать системы автоматического управления гидравлического и пневматического привода. Системы гидро- и пневмоавтоматики получили широкое распространение в современном технологическом оборудовании — станках, автоматизированных линиях, промышленных роботах. С помощью логических элементов, к примеру, можно переключить распределить в случае наличия сигнала от конечного выключателя, и переместить шток пневмоцилиндра без участия человека.

Логико-вычислительные элементы могут быть как электрическими так и пневматическими или гидравлическими.

Рассмотрим устройство пневматических логических элементов. Сигналом для этих устройств будет наличие в каналах сжатого воздуха под давлением.

Функция Да

Функция повторения может быть реализована с помощью трехлинейного двухпозиционного пневматичесого распределителя.

При наличии сигнала в линии управления сжатый воздух подведенный ко входу распределителя поступит на выход, то есть на выходе будет сигнал при наличии сигнале в линии управления.

Функция Нет

Отрицание реализуется также с помощью трехлинейного двухпозиционного распределителя, только в случае отсутствия сигнала сжатый воздух должен поступать на выход, а при наличии управляющего сигнала золотник должен перекрывать выходную линию, не позволяя сжатому воздуху поступать от входного канала в выходной. При наличии управляющего сигнала, на выходе давления (сигнала) не будет.

Элемент ИЛИ

Логичесикй клапан «ИЛИ» подает сигнал на выход, в случае наличия давления на входе А ИЛИ на входе В.

Конструктивно клапан представляет собой два обратных клапана с общим запорно-регулирующим элементом.

В корпусе 1 выполнен сквозной канал 2, в котором установлен подвижный запорный элемент 3 Прижимаясь к поверхностям (седлам) 4 или 5, запорный элемент перекрывает один из входов, и позволяет воздуху из противоположного канала поступать на выход клапана.

Как работает элемент ИЛИ

В случае наличия давления на входе А запорный элемент прижмется к седлу 5, и перекроет канал В, воздух будет проступать на выход С.

Если давление будет присутствовать в двух каналах А и В, то под действием большего давления запорный элемент переместится и перекроет один из каналов. Сжатый воздух из канала с большим давлением поступит на выход С.

В случае равенства давления в обоих каналах запорный элемент останется в промежуточном положении, сжатый воздух будет поступать на выход из обоих каналов.

Условное обозначение элемента ИЛИ на пневматической схеме показано на рисунке.

Элемент И

Элемент И подает сигнал на выход только, в только при наличии воздуха под давлением на входе А и на входе В.

В конструкции элемента И также, как и в клапане ИЛИ присутствует один запорно-регулирующий элемент, а в корпусе 1 клапана выполнен канал 2 соединяющий входы А и В. Но поверхности, к которым может прижиматься запорный элемент (золотник) 3 расположены по другому. Золотник может перекрывать входные каналы, прижимаясь внутренними поверхностями к седлам 4 и 5.

В случае наличия давления только на в канале А запорный элемент перекроет его, и на выход сжатый воздух поступать не будет. Только при наличии давления в обоих каналах А и В золотник займет промежуточное положение и позволит сжатому воздуху поступить на выход С.

Условное обозначение логического клапана И показано на рисунке.

Источник

Гидравлические клапаны

Гидравлический клапан (гидроклапан) – специальное устройство, главной функцией которого является регулировка параметров потока жидкости посредством изменения проходного сечения гидроаппарата. Такое изменение осуществляется при помощи изменения положения запорно-регулирующего элемента системы.

Сегодня существует множество классификаций гидравлических клапанов по самым различным параметрам. Наиболее общими классификациями устройств являются.

1. Регулирующие (дросселирующие) гидроклапаны – регулируют движение потока жидкости.
2. Направляющие – их главной задачей является пропускать или останавливать поток жидкости при достижении потоком заданных параметров (давления, разности давлений и пр.).

Помощь в подборе оборудования: +7 (495) 211 03 84

Ваше сообщение было успешно отправлено!

Наши специалисты скоро свяжутся с Вами!

Какие клапаны относятся к каждому типу

1. Предохранительный клапан – поддерживает давление до конкретного уровня, не превышая этого показателя. Находится в работе непостоянно, то есть при нормальном стабильном давлении поток рабочей жидкости через него не проходит. Срабатывает в условиях превышенного давления в гидросистеме (это может случиться, например, при превышении допустимой нагрузки на цилиндр, при остановке на упоре и пр.).

2. Переливной клапан – главная его функция – поддержание давления на входе в клапан на заднем уровне. Такой клапан постоянно находится в работе, то есть через него постоянно протекают излишки рабочей жидкости.

3. Редукционный клапан – он поддерживает давление на постоянном показателе на выходе из клапана.

4. Клапан разности давлений – этот клапан поддерживает постоянную разность между давлениями на входе и выходе из клапана.

5. Клапан соотношения давлений – он поддерживает постоянное соотношение между давлениями на входе и выходе из клапана.

1. Обратный клапан – пропускает поток жидкости только в одном направлении. Срабатывает при любом, даже минимальном повышении давления на выходе, по сравнению с давлением на выходе из клапана. К такому типу клапанов относятся гидрозамки.

2. Клапан последовательности – когда давление на входе в клапан или в отдельном постороннем потоке достигает определенного уровня, этот клапан начинает пропускать поток жидкости.

3. Клапан выдержки времени – пропускает или останавливает поток жидкости через определенный промежуток времени.

Также гидроклапаны делятся по срабатыванию запорно-регулирующего элемента на:

1. Прямого действия – срабатывают под воздействием потока рабочей жидкости.
2. Непрямого действия – срабатывают при помощи вспомогательного промежуточного регулирующего элемента.

Гидроклапаны давления: основные функции

Эти установки используются главным образом для предохранения объемного гидропривода от давления, превышающего норму. Гироклапаны давления поддерживают постоянное давление при помощи следующего процесса: они осуществляют слив рабочей жидкости при дроссельном регулировании. Также такие клапаны поддерживают заданную разницу давления в подводимом и отводимом потоках рабочей жидкости.

Устройство гидравлических клапанов давления и принципы работы

Гидроклапан давления состоит из основного корпуса – в нем находится золотник, с торца он поджат пружиной, ее усилие регулируется отдельным винтом и имеет полости подвода и отвода, а также вспомогательные полости, каналы управления, демпферное отверстие.

Остановимся более подробно на основных типах гидроклапанов.

Гидроклапан предохранительный

Этот тип – трубопроводная арматура прямого действия (то есть работает непосредственно от рабочей среды), главным назначением которой является защита от механического разрушения системы и трубопроводов. Осуществляет такую защиту клапан посредством автоматического выпуска избыточной жидкости, а также паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением выше необходимого. Предохранительный клапан прекращает сброс среды, если давление вернулось к своему нормальному показателю.

Такой тип гидроклапанов устанавливается везде, где возможно повышение давления, особенную актуальность он получил в сфере использования промышленных и бытовых сосудов, которые работают под давлением.

Почему может повыситься давление в гидросистеме

Существует несколько причин такой ситуации, которая может возникать и вследствие внутренних процессов, имеющих место из-за неправильной эксплуатации, и вследствие некоторых сторонних факторов. Основные причины давления выше нормы:

1. Неправильная работа устройства.
2. Передача тепла от сторонних источников.
3. Тепломеханическая схема, которая была собрана неправильно.

Предохранительные гидравлические клапаны подразделяются на несколько видов, в зависимости от определённых факторов.

1. По принципу действия выделяют:

• непрямого действия, или, как их еще называют, импульсные предохранительные устройства – управляются при помощи постороннего источника давления или электроэнергии;
• прямого действия – открываются непосредственно под действием давления рабочей среды.

1. По характеру подъема замыкающего органа:

• модели пропорционального действия (обычно их используют на несжимаемых средах);
• модели двухпозиционного действия.

1. По высоте подъема замыкающего органа:

• малоподъемные;
• среднеподъемные;
• полноподъемные.

1. По виду нагрузки на золотник выделяют:

• грузовые;
• пружинные;
• рычажно-пружинные;
• магнито-пружинные.

1. По типу монтажа:

• трубного монтажа;
• стыкового.

В каких областях применяются гидроклапаны предохранительные

Эти механизмы регулируют давление в гидросистемах, поддерживают постоянное давление (на уровне нормы), предохраняют систему от перегрузки (повышения давления). Используются в гидросистемах станков и стационарных установках.

Гидроклапан редукционный

Такой клапан является автоматическим действующим пневматическим или гидравлическим дросселем. Главная его задача – поддержание постоянного давления на выходе.

Какие бывают редукционные клапаны

1. Прямого действия (работают без внешнего источника энергии).
2. Непрямого действия, то есть те, которые управляются пневмо- или электроприводом.

Где могут применяться редукционные гидроклапаны

Они используются для уменьшения давления в отводимом в гидросистему потоке рабочей жидкости (то есть на выходе) по отношению к давлению потока на входе в клапан. Также редукционные гидроклапаны регулируют сниженное давление, чтобы оно не отходило от нормы. Могут применяться в гидросистемах гидроприводов станков и прочих стационарных установках.

Технические требования к гидроклапанам

1. Все гидроклапаны должны производиться в соответствии с требованиями ГОСТ (ГОСТ 16517-82 и ГОСТ 17411-91) исключительно по рабочим чертежам.
2. Работают клапаны на специальных маслах 14-го класса чистоты жидкостей по ГОСТ 17216-2001. Устанавливаются в гидросистемы, которые снабжены фильтрами с номинальной тонкостью фильтрации, составляющей 25 мкм.
3. Регулировка давления при помощи клапанов должна происходить плавно от заниженного (или превышенного) к определяемому нормой.
4. Давление на регулирующем механизме клапана в случае настройки давления на всем диапазоне не должно превышать 0,4 МПа.

Если у Вас остались вопросы, заполните форму:

Источник

Устройство и принцип работы гидравлических клапанов

Гидроклапан давления (рис.1.1а) состоит из корпуса I, в котором находится золотник 2, поджатый с торца пружиной 4, усилие которой регулируется винтом 5 и имеет полости подвода (Р) и отвода (А,Т), вспомогательные полости (а,б), каналы управления (в,г,д,е,ж,а) и демпферное отверстие (и).

В нижнем нормальном положении золотника 2 полости (Р) и (А, Т) разъединены, если сила давления рабочей жидкости на нижний торец золотника 2 в полости (a) не превышает усилие регулируемой пружины 4 и силу давления рабочей жидкости на верхний торец золотника в полости (б). В случае превышения — золотник 2 перемещается вверх и полость подвода (Р) соединяется через проточку на золотнике с полостью отвода (А,Т).

Такой принцип работы гидроклапана давления в общем случае, однако в зависимости от способа управления, т.е. от того как соединены каналы управления с основными линиями или используются независимо, могут быть четыре способа подключения гидроклапана давления (рис. 1.1 б,в,г,д), имеющие различное функциональное назначение.

Рис.1.1. Общий вид (а) и схема исполнений

(б- первая, в- вторая, г- третья, д- четвертая) гидроклапана давления.

Гидроклапан давления первого исполнения (рис. 1.1б) может применяться в качестве предохранительного или переливного клапана (подсоединен параллельно), а также клапана разности давлений (подсоединен последовательно). При работе гидроклапана давления по схеме первого исполнения рабочая жидкость подводится в полость (Р) и поступает по каналам управления (е,ж,з) и демпферному отверстию (и) во вспомогательную полость (а), в которой создается давление на нижний торец золотника 2. Полость отвода (Т) пре­дохранительных и переливных клапанов соединяется со сливом, а полость (А) клапанов разности давления — с гидросистемой.

При применении гидроклапана давления в качестве предохранительного клапана в объемном гидроприводе с регулируемым насосом через него не проходит в нормальных условиях поток рабочей жидкости. Клапан срабатывает лишь при превышении установленного давления в гидросистеме по каким-либо причинам, например, превышение допустимой нагрузки на цилиндр, остановка на упоре и т.д. В этом случае давление в подводящей гидролинии (Р) возрастает, а следовательно, повышается давление в полости (а) на нижний торец золотника 2. Если усилие от давления на золотник 9 полости (а) превышает усилие регулируемой пружины, золотник перемещается вверх и напорная линия через полости (Р) и (Т) соединяется со сливной линией. Рабочая жидкость под давлением пропускается в бак и давление в напорной линии уменьшается. В результате этого уменьшается давление в полостях (Р) и (а) и при условии, что усилие от давления на нижний торец золотника станет ниже усилия пру­жины на верхний торец, золотник опустится под действием пружины и отсоединит полость (Р) от (Т).

При применении гидроклапана давления в качестве переливного клапана в системах с дроссельным регулированием через него постоянно протекают излишки рабочей жидкости, т.е. он постоянно находится в работе, т.к. дроссель ограничивает поток рабочей жидкости в систему. С помощью гидроклапана давления обеспечивается настройка требуемого давления и поддержание его практически постоянным независимо от изменения нагрузки на цилиндр. Это достигает­ся тем, что золотник 2 под действием усилия от давления на нижний торец находится в равновесии в таком положении, при котором имеется определенных размеров дросселирующая щель через проточку на золотнике из полости (Р) в полость (Т). В случае превышения уста-новленного давления повысится давление на нижний торец золотника,нарушится его равновесие и он будет смещаться вверх, увеличивая размеры дросселирующей щели. При этом увеличивается поток жидкости на слив, в результате чего давление понижается, т.е. восстанавливается, а золотник уравновесится. При понижении давления по сравнению с установленным равновесие золотника также нарушится, но золотник под действием пружины будет перемещаться вниз, размеры дросселирующей щели и поток жидкости на слив уменьшаются и давление восстановится.

При применении гидроклапана давления в качестве клапана разности давлений полость (Р) соединяется с напорной линией, а по­лость (А) — с какой-либо другой гидролинией системы. Так как по­лость (а) нижнего торца золотника соединена с полостью (Р), а полость (б) верхнего торца золотника с полостью (А), то разность давлений в подводящем и отводящем потоках будет определяться усилием регулируемой пружины и поддерживаться постоянной независимо от изменения давленая в гидросистеме.

При применении гидроклапана давления в качестве клапана последовательности используются второе, третье и четвертое исполнения. При работе гидроклапана давления по второй схеме исполнения (рис. 1.1в) в канал (е) устанавливается пробка, а через канал (з) под нижний торец золотника подводится управляющий поток (х). Пропускание потока рабочей жидкости из полости подвода (Р) в полость отвода (А,Т) обеспечивается только при достижении в линии управления (х) соответствующей величины давления, определяемой настройкой регулируемой пружины и величиной давления в отводимом потоке. В этом случае усилие на нижний торец золотника от давления в управляющем потоке превышает усилие пружины и усилие от давления в полости (б) на верхний торец, золотник поднимается и соединяет полости (Р) и (А,Т). При этом обеспечивается поддержание постоянной разности давлений в управляющем (х) и отводимом (А) потоках.

При работе гидроклапена давления по третьей схеме исполне­ния (рис.1.1г) канал (д) заглушается пробкой, а полость (б) над верхним торном золотника соединяется через канал (в) с баком или улравляющим потоком (у). Пропускание потока рабочей жидкости из полости подвода (Р) в полость отвода (А,Т) обеспечивается при достижении в полости подвода заданной величины давленая, определяемой настройкой пружины и давлением в линии управления (у). В атом случае усилие от давления на нижний торец золотника превышает усилие пружины и усилие от давления управляющего потока в полости (б), золотник перемещается и соединяет полости (Р) и (А).

При работе гидроклапана давления по четвертой схеме исполнения (рис1.1 д) каналы (д) и (е) заглушаются пробками, полость (б) над верхним торцом золотника соединяется через канал (в) с баком или управляющим потоком (у), а в полость (а) под нижний торец золотника и канал (з) подается управляющий поток (х). Пропускание потока рабочей жидкости обеспечивается в обоих направлениях при достижении в линиях управляющих потоков (х) и (у) заданной разности давлений, определяемой настройкой пружины. В этом случае усилие от давления в полости (а) управляющего потока (х) превыша-ет усилие пружины и усилие от давления в полости (б) управляющего потока (у), золотник поднимается и соединяются полости (Р) и (А).

Примеры применения гидроклапанов давления в гидросистемах приведены на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Схемы применения в гидросистемах гидроклапанов давления для защиты от перегрузки и блокировки по давлению (а) или по расходу (б) рабочей жидкости

Источник