Клапаны давления

Клапаны давления делятся на напорные (предохранительные или переливные), редукционные и клапаны разности давлений. Существуют также комбинированные аппараты, выполняющие функции переливного или редукционного клапанов (в зависимости от направления потока), редукционного клапана и реле давления.

Предохранительные клапаны предохраняют гидропривод от давления, превышающего установленное значение. Они действуют лишь в аварийных ситуациях (пропускают масло из напорной линии в сливную) в отличие от переливных клапанов, предназначенных для поддержания заданного давления путем непрерывного слива масла во время работы.

В станкостроении централизованно не изготовляются клапаны для работы только в аварийном режиме; предохранительные клапаны станочных гидросистем, как правило, работают в режиме переливных клапанов.

При небольших расходах масла и рабочих давлениях применяют предохранительные клапаны прямого действия (рис. 5.1), в которых давление масла, создаваемое насосом 2, воздействует на шарик 5 (или плунжер) предохранительного клапана 3, прижатый к седлу пружиной 4.
Когда усилие от давления масла на шарик превышает усилие пружины, шарик отходит влево, и масло через щель между шариком и седлом сливается в резервуар , причем вследствие дросселирования потока давление в напорном трубопроводе 6 поддерживается постоянным и примерно равным отношению усилия пружины 4 к площади шарика 5, на которую действует давление масла.

При увеличении расхода масла и рабочего давления резко увеличиваются размеры пружины, поэтому в гидросистемах чаще используют аппараты непрямого действия, в которых небольшой вспомогательный клапан управляет перемещением переливного золотника, подключенного к напорной и сливной линиям.

Предохранительные клапаны должны поддерживать постоянным установленное давление в возможно более широком диапазоне изменения расходов масла, проходящих через клапан. В динамических режимах необходимо быстродействие, исключающее возникновение пика давления при резком увеличении расхода (например, в момент включения насоса или торможения гидродвигателя). Однако повышение быстродействия часто вызывает потерю устойчивости, сопровождающуюся шумом и колебаниями давления. Таким образом, конструкция клапана должна обеспечивать оптимальную величину демпфирования, при этом пик давления обычно не превышает 15-20%.

Редукционные клапаны служат для создания установленного постоянного давления в отдельных участках гидросистемы сниженного по сравнению с давлением в напорной линии, для предохранения гидросистем от перегрузки, поддержания заданных давления или разности давлений в подводимом и отводимом потоках масла, для дистанционного управления потоком и различных блокировок применяют гидроклапаны давления (напорные золотники), в которых на торец золотника действует давление масла в одной линии управления, а на противоположный — давление в другой линии управления и регулируемое усилие пружины.

Аппараты имеют две основные линии и две линии управления, причем, используя эти линии независимо или соединяя их, можно получить четыре исполнения клапана, имеющих различное функциональное назначение (клапаны могут работать в режиме предохранительного или переливного клапанов, а также в режимах регулируемых клапанов разности давлений и клапанов последовательности).

К группе комбинированных аппаратов относятся регуляторы давления для уравновешивающих цилиндров и клапаны усилия зажима.

Первые предназначены для поддержания установленного давления в линии отвода независимо от направления потока и являются аппаратами непрямого действия.
Вторые аналогичны по функциональному назначению, однако являются аппаратами прямого действия и могут дополнительно оснащаться микровыключателем, контролирующим осевое положение золотника в корпусе.

Исполнения

Клапаны давления имеют различные исполнения по типу управления, диаметру условного прохода, присоединению и номинальному давлению.

Большинство клапанов имеют ручное управление и лишь некоторые исполнения предохранительных клапанов имеют электрическое управление разгрузкой или пропорциональное электроуправление.

Клапаны, применяемые в станкостроении, имеют диаметры условных проходов 10 20 и 32 мм. Промышленностью выпускаются также аппараты с диаметрами условных проходов 40 и 50 мм.
Клапаны имеют резьбовое (трубное) и стыковое исполнения по присоединению.

При резьбовом присоединении отверстия корпуса для подключения линий имеют коническую или метрическую резьбу; в клапанах стыкового присоединения отверстия выводятся на стыковую плоскость и оканчиваются цековками под кольца (по ГОСТ 9833 — 73) для уплотнения стыка между аппаратом и специальными панелями или промежуточными плитами, в которых нарезана резьба для монтажа штуцеров.

По номинальному давлению клапаны имеют исполнения на 1; 2,5; 6,3; 10- 20 и 32 МПа