Принцип работы гидрораспределителя

Гидрораспределитель представляет собой вспомогательный агрегат, используемый в гидросистемах спецтехники и промышленного оборудования для контроля направления потока рабочей жидкости. Его применение позволяет поддерживать оптимальное давление в гидравлике и слаженную работу исполнительных механизмов. В нашей статье мы подробно рассмотрим принцип работы гидрораспределителя, как устроено данное оборудование и какие бывают его разновидности.

Устройство и принцип работы гидрораспределителя

Основными компонентами гидроагрегата являются: корпус, клапана, каналы распределения, регулировочные узлы, крепления, электромагниты (в некоторых моделях). Устройство и принцип работы различаются, в зависимости от конструкции. Мы рассмотрим простейшую схему функционирования:

1. Электромагнит постоянного тока приводит в действие палец и толкатель, с которым сообщается посредством рычага.
2. Толкатель сообщает движение шариковому клапану путем его прижатия к седлу.
3. Гидродвигатель приступает к работе, вытесняя рабочую жидкость из резервуара в сливной канал. 
4. При отсутствующей подаче электротока на электромагнит происходит прижимание шарикового клапана к седлу. 
5. Это приводит к соединению емкости с каналом нагнетания, следствием чего является обратное движение гидрожидкости – она поступает в полость двигателя.
6. Происходит перекрытие рабочего резервуара обратным каналом, который изолирует жидкость и не дает ей перемещаться по гидравлической системе. 

По характеру движения рабочей жидкости, агрегаты делятся на два типа: направляющие и дросселирующие. Задачей первой разновидности является открытие или закрытие проходов для РЖ. Вторые модели способны регулировать величину потока жидкости за счет использования запорно-регулирующего элемента. Данный механизм позволяет не полностью открывать или перекрывать канал. 

Виды гидравлических распределителей

Данные типы оборудования различаются по многим параметрам, но чаще всего их классифицируют по конструктивному исполнению. Рассмотрим подробнее все разновидности.

Золотниковые

Роль запорного элемента играет золотник в виде цилиндра или детали плоской формы. В исходной позиции данный компонент изолирует рабочую жидкость за счет перекрытия канала – она находится в насосе и не направляется в гидроцилиндр. По мере смещения золотника в левую сторону происходит подача РЖ в соответствующую полость гидравлического цилиндра, в результате чего начинает выдвигаться шток. Когда запорный элемент перемещается вправо, рабочая среда поступает в правую полость цилиндра, а жидкость из левой части сливается в емкость. Это необходимо для обратного хода штока. 

В распределителях сложной конструкции предусмотрено несколько золотников. Такие агрегаты называются секционными, а их узлы соединяются с использованием болтов. Устройства различаются между собой по типу перекрытия:

• Осевое. Обеспечивает фиксацию поршня в определенной позиции, но точность не очень высокая из-за наличия незначительной области чувствительности. Поэтому исполнительный механизм остается на месте даже при подаче сигнала;
• Нулевое. Усовершенствованный вариант, в котором нет зоны чувствительности. Фиксирует поршень с высокой точностью, но имеет сложную конструкцию. Из-за этого распределители стоят на порядок выше, чем модели с осевым перекрытием;
• Минимальное. Бюджетный вариант с небольшой зоной чувствительности, но относительно низкой надежностью. 

Клапанные

В качестве запорного механизма используются проходные клапаны. Далее расскажем, как работает гидрораспределитель данного типа. Клапан предназначается для поочередного открытия и закрытия потока рабочей жидкости. Этот процесс регулируется под воздействием двигающегося стержня, в конструкции которого предусмотрены выступы. Пара клапанов, которая закрывается и открывается, зависит от направления движения стержня. РЖ направляется в гидродвигатель или в гидробак, а после выполнения рабочей задачи стержень возвращается в начальную позицию. 

Клапанные гидрораспределители выпускаются в шариковой, дисковой и конусообразной форме. 

К преимуществам данных агрегатов относятся:

• Высокая герметичность и надежность конструкции;
• Рабочее давление в 3 раза выше, чем у золотниковых устройств;
• Обеспечение превосходной изоляции без вспомогательных средств. 

Клапанные механизмы не лишены недостатков. Они обладают большими габаритами в сравнении с золотниковыми видами при одинаковой пропускной способности. Изделия также восприимчивы к гидравлическим ударам, которые возникают в процессе посадки клапана на седло. Это приводит к снижению эксплуатационного ресурса и надежности конструкции. 

Крановые

Ключевым узлом конструкции является крановая пробка, которая изменяет вектор движения рабочей жидкости путем поворота. Наиболее востребованы в гидросистемах изделия в виде конуса и цилиндра. Существуют также агрегаты плоского типа и в сферическом исполнении. Принцип действия агрегата очень прост: для поворота пробки используется рукоятка, в результате чего рабочая жидкость подводится к правой или левой полости гидроцилиндра, в зависимости от текущего положения запорного элемента. Затем РЖ направляется в сливную магистраль. 

Крановые модели нашли широкое применение благодаря высокой надежности и простой конструкции, а также хорошей герметичности. Но для перемещения ЗЭ необходимо прикладывать значительные усилия, что нивелируется путем использования разгрузочных систем. 

Первоначальный зазор между рабочими поверхностями не превышает 0,02 мм, но по мере эксплуатации плотность прилегания снижается. Этой проблеме больше всего подвержены модели с пробкой в виде цилиндра. Поэтому приходится терпеть утечки жидкости или заменять агрегат на новый. Хотя такого недостатка лишены гидрораспределители с конической пробкой. 

Сопло-заслонка

Процесс распределения потока РЖ происходит за счет гидравлических делителей давления. Они работают за счет гидродросселей, которые можно регулировать и настроить на определенные параметры. В гидросистемах используются модели с одним и двумя дросселями. Обычно устройства выступают предварительной ступенью в агрегатах с многоступенчатым управлением. 

Способы управления гидрораспределителями

Существуют следующие способы управления:

• Ручное. Для управления используются рычаги, которые связаны с клапанами внутри конструкции механическим способом. Оператор прикладывает мускульную силу для перемещения рычагов, в результате чего меняется направление потока гидрожидкости и приводятся в действие рабочие органы. Это самый простой способ управления, но он требует больших усилий;
• Механическое. Предполагает использование механических элементов для отправки сигналов управления от оператора к гидравлическому распределителю. Этот вариант используется в тех случаях, когда управлять вручную агрегатом невозможно или неэффективно;
• Электромагнитное. Осуществляется при помощи электромагнитных клапанов, с помощью которых изменяется вектор движения гидрожидкости. Оператор посылает электрический сигнал на электромагнит, что приводит к изменению положения клапана и потока РЖ. Этот способ один из наиболее распространенных за счет высокой точности и возможности интеграции в автоматизированные системы;
• Пневматическое. Управление происходит при помощи сжатого воздуха, под действием которого передаются сигналы. Данный метод отличается быстрой реакцией, поэтому применяется в условиях, когда нужно менять направление жидкости мгновенно. 

Теперь Вы знаете все про гидрораспределитель: устройство и принцип работы, а также его разновидности. Данные агрегаты подвергаются высоким нагрузкам, которые приводят к износу оборудования и его компонентов. Если Вам нужны запчасти для распределителя, обращайтесь в компанию «ГТТ-Партс».