Методическое пособие.Гидроаппаратура объемного гидропривода горных машин (848472), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1.2. Типы управления золотниковыми гидрораспределителями:а – ручной; б – механический; в, г – гидравличеекия; д – электрический; е – электрогидравлический1 – гидрораспределитель, 2 – обратный клапан, 3 – дросселъ, 4 – золотникРис. 1.3. Крановые распределители с цилиндрической пробкой:1 – цилиндрическая пробка; 2 – корпус распределителя;3 – игольчатые подшипникиПлотность герметизирующего контакта в кранах с конической пробкойобеспечивается с помощью пружины. При этом ее усилие должно превышатьпротиводействие давления жидкости, которое стремится вытолкнуть кран изгнезда. Если кран рассчитан на высокие давления, то при малом и нулевом давлениях для поворота крана требуются значительные усилия.
Это объясняетсятем обстоятельством, что регулировка пружины крана осуществляется на максимальное рабочее давление жидкости в кране. Такие крановые распределителиприменяются при давлении не более 10 МПа в неответственных случаях и приограничении размеров гидрораспределителя в случаях позиционного переключения.Крановые распределители с шаровой пробкой предназначены для запирания магистральных и соединительных трубопроводов гидросистем горных машин. Необходимость в использовании таких распределителей возникает приэксплуатации гидросистем в особых случаях: для предотвращения потерь рабочей жидкости при повреждении трубопроводов или каких-либо гидроаппаратовгидросистемы; для ремонта и замены поврежденных элементов гидросистему;для выполнения вспомогательных операций при управлении гидросистемой,необходимость которых периодически возникает.
По классификации это двухлинейный двухпозиционный распределитель с ручным управлением. Запорнорегулирующий элемент (шаровой клапан) выполнен плавающим со сквознымотверстием и зажат между двумя пластмассовыми седлами. Управление потоками жидкости осуществляется поворотом на угол 90° шаровой пробки.Крановые распределители с плоским краном широко применяются в более ответственных случаях при требовании малых размеров распределителя, нопри высоких давлениях и герметичности подвижных соединений, в частности, вгидроприводах механизированных крепей. Здесь в полной мере реализуются ихосновные достоинства: многопозиционность при малых размерах, высокая герметичность и ее возрастание с увеличением давления, устойчивость против заг-рязнения рабочей жидкости. Конструктивная схема гидростатически уравновешенного кранового гидрораспределителя с плоским поворотным краном представлена на рис.
1.4.Кран 13 представлен в виде двусторонней гидростатической опоры наплоскостях 11 и 12. Гидростатический элемент (клапан 13) центрируется кольцом 14 и уплотняется элементами 15. Жидкость от питающей установки подводится по каналу 1 к дуговому пазу 5, который обеспечивает через каналы 7 иотверстие 4 подвод жидкости к гидродвигателю. В то же время отвод жидкостииз неработающих полостей гидродвигателя на слив осуществляется через отверстие 3 корпуса распределителя, дуговой паз 6 и канал 2. Поворот крана наугол 90° позволит осуществить реверс гидродвигателя, а поворот крана на угол45° осуществляет блокировку гидродвигателя. Благодаря идентичности торцевых поверхностей крана 7 и 8 кран полностью гидростатически уравновешен,т.е.
силы давления жидкости на него сверху и снизу одинаковы. При этом силытрения, которые приходится преодолевать при управлении, минимальны, икран легко управляется при высоких давлениях. Эти гидрораспределители относятся к числу наиболее чувствительных управляющих устройств.1.1.2. Клапанные гидрораспределителиВ гидросистемах некоторых горных машин нашли распространение клапанные распределители. Они просты в изготовлении, надежны в эксплуатации,особенно в случаях удерживания гидродвигателя под нагрузкой в неподвижномсостоянии.
Здесь клапанные распределители предпочтительны для позиционного переключения, т.к. позволяют герметически перекрывать гидролинии.Основными элементами клапанного распределителя являются клапан,прижимаемый пружиной к седлу, и толкатель, управляющий клапаном.Клапаны гидросистем в отличие от насосных систем соприкасаются сседлом по достаточно острой кромке. При таком контакте и в случае ограниченного числа рабочих циклов обеспечивается хорошая герметичность клапана.Это их качество очень важно в случаях позиционного переключения, т.к. этираспределители позволяют удерживать гидродвигатель под нагрузкой в неподвижном состоянии. Кроме того, клапанные распределители используют в следящих гидроприводах, где высокая чувствительность системы обеспечиваетсяблагодаря нулевому перекрытию расходных окон и возможности получениямалых, близких к нулю зазоров между клапаном и приводным устройствомклапана.По конструктивному исполнению клапанные распределители бывают сшариковыми, коническими и плоскими запорно-регулирующий элементами.Конструктивная схема гидростатически уравновешенного клапанного гидрораспределителя с коническим запорно-регулирующим элементом представленана рис.
1.5.Рис. 1.4. Крановый гидрораспределитель с плоским поворотным краном:1- канал подвода жидкости от источника гидравлической энергия; 2 - канал отвода жидкости на слив;3, 4 - каналы подвода жидкости к потребителю (гидродвигателю);5, 6 -дуговые пазы, выполненные на поверхностях; 7, 8, 9 - отверстия, соединяющие дуговые пазы;10 - механизм управления распределителем; 11, 12 -плоские поверхности корпуса распределителя;13 - плоский кран; 14 - кольцо; 15 - уплотнительный элемент герметичность клапанаРис. 1.5.
Клапанный гидрораспределитель:1 – запорно-регулирующий элемент (конический клапан); 2 – толкатель; 3, 4 – разгруэочные поршни;5 – пружина; 6 – канал подвода жидкости; 7 – канал подачи жидкости потребителю; 8 – корпусА - вспомогательный клапан; В - основной клапанГидрораспределитель состоит из корпуса 8 с каналами подвода 6 и отвода7 жидкости, толкателя 2, запорно-регулирующего элемента конического типа 1,пружины 5, разгрузочных поршней 3, 4. При перемещении каким-либо механизмом толкателя 2 последний перемещает конический клапан 1 вниз.
Междуконусом и седлом клапана образуется кольцевая щель, которая обеспечиваетпроход жидкости из канала 6 в канал 7 и к потребителю. В закрытом положении клапан 1 удерживается пружиной 5. Для уменьшения усилий, необходимыхдля открывания клапана, запирающий элемент 1 размещен между разгрузочными поршнями 3 и 4. Клаланы приводят в действие ручными и различнымимеханическими и электротехническими устройствами, из ручных устройствнаиболее простым и распространенным является качающийся рычаг. Из механических устройств распространение получил кулачковый привод. В отдельныхслучаях используется электромагнитный привод.Существенным недостатком большинства клапанных гидрораспределителей, ограничивающим их использование, являются большие усилия, требующиеся для преодоления усилия пружины и давления жидкости на поверхность клапана.
Это особенно актуально при работе с высокими давлениями, когда на механизме управления возникают большие усилия, требующиеся для перемещения запорно-регулирующего элемента. Это обстоятельство затрудняеттакже автоматизацию процесса управления. По этой причине большое практическое значение имеет разгрузка клапана от сил давления жидкости. Известнонесколько способов разгрузки клапанов от этих сил, базирующихся на применении различных конструктивных средств. Одним из таких средств являетсяуравновешивание этих сил. Схема гидростатически уравновешенного клапанного гидрораспределителя была представлена на рис.
1.5, а. На рис. 1.5, б представлена схема клапанного гидрораспределителя с частичной разгрузкой. Разгрузка достигается тем, что при утапливании вспомогательного клапана А давление жидкости в полости С основного клапанного гидрораспределителя В,связанной с потребителем гидравлической энергии, повысится. Благодаря этому понизится усилие, необходимое для управления основным клапаном гидрораспределителя.1.1.3. Золотниковые гидрораспределителиИз всего множества гидрораспределителей в гидравлических объемныхприводах горных машин наибольшее распространение получили гидрораспределители золотникового типа.
Объясняется это простотой их изготовления, т. к.основные рабочие элементы распределителя такого типа являются телами вращения, компактностью и высокой надежностью в работе. Здесь проще обеспечивается минимальный гарантированный зазор в сопряжении гильзы и запорнорегулирующего элемента этим ограничиваются утечки жидкости в распределителе. Такие распределители могут работать при весьма высоких давленияхжидкости в гидросистеме.