Обратные клапаны и гидрозамки: что это и для чего они нужны?

Для того чтобы избежать бесконтрольного опускания под действием внешних нагрузок рабочего оборудования в гидроприводе машины, используются специальные приспособления, которым под силу перекрыть течение жидкости в обратном направлении. Такое приспособление называется обратный клапан. Их существует несколько видов, отличающихся устройством запорного элемента: золотниковый, шариковый и грибковый типы.

На рисунке можно увидеть обратный клапан, который очень удобен при его монтаже между трубами в системе самоходных машин. Данное устройство имеет одно очень большое преимущество: оно способно закрываться и открываться почти мгновенно, благодаря запирающему элементу, который обладает достаточно малым ходом, к тому же в устройстве данного клапана предусмотрена пружинка, которая и прижимает запорный элемент. Пружина создает сопротивление примерно 0,5 Мега Паскаль. Если потребителю будут необходимы более сильные пружины, то клапан может быть оборудован ими по заказу (нестандартный клапан может иметь сопротивление жидкости в 0,15, или 0,3 Мега Паскаль). В случае если устройство не было оснащено пружиной, то его устанавливают в вертикальном положении и используют в роли подпиточных. Составные детали клапана можно использовать во множестве гидроагрегатов.

Устройства с проходом шестнадцать, двадцать, двадцать пять, или тридцать два миллиметра чаще всего применяются в самоходных машинах.

Гидрозамки

Для обеспечения надежной фиксации и отсутствия неуправляемого движения рабочих деталей машины (неподдающееся контролю движение рабочих органов, таких как стрелы крана, ножа автогрейдера, или ковша скрепера при транспортировке, может привести к поломке), которые могут быть вызваны перетеканием жидкости в зазоре запорного устройства, используется устанавливаемое между гидроцилиндром и гидрораспределителем специальное приспособление. Оно носит название гидрозамок, его работа заключается в следующем: пропускании жидкости в одном направлении без воздействия управляющего действия и в двух направлениях при его наличии.

По внутреннему устройству выделяют два типа гидрозамков: односторонний, в котором установлен один запорный элемент и двусторонний, имеющий соответственно два запорных элемента. Состоят все гидрозамки из обратного клапана и цилиндров, осуществляющих их принудительное открытие. Гидрозамок одностороннего типа может перекрыть лишь одну линию, а двусторонний соответственно - две.

Наибольшее применение в системах самоходных машин нашли устройства с проходом в шестнадцать, двадцать, двадцать пять, или тридцать два миллиметра. В случае одностороннего неразгруженного гидрозамка штоковая полость цилиндра, функцией которого является управление, соединена с внутренним дренажом, или по-другому подклапанная полость. А в разгруженных устройствах штоковая полость, которая в этой ситуации изолирована, соединяется с наружным дренажом (дренажная гидролиния). При монтаже гидрозамков нужно учесть его тип, а также месторасположение дросселей. Причем необходимо обратиться свое внимание на то, что дроссель, оснащенный обратным клапаном, не препятствует подъему жидкости, но снижает ее пропуск при спуске.

Если не установить дроссель в систему привода грузоподъемного механизма с гидрозамком, то во время перемещения золотника в точку «опускание» создастся давление в гидролинии насоса, а также управлении, которого будет достаточно, чтобы открыть гидрозамок. После его открытия происходит сливание жидкости, и рабочий орган начинает опускаться под действием внешних сил. Причем возможно то, что шток будет перемещаться с большей скоростью, чем выдает насос, тогда в поршневой полости гидроцилиндра давление уменьшается, запорный элемент закрывается, прекращается движение. Далее давление опять возрастает и гидрозамок открывается. Так осуществляется прерывистое перемещение рабочего органа. Для того чтобы избежать этого в пространство между гидроцилиндром и неразгруженным гидрозамком устанавливается дроссель, оснащенный обратным клапаном. При опускании рабочего органа сопротивление дросселя создает давление, которого будет достаточно для открытия клапана и поддержания его в таком положении.

Прерывистое перемещение рабочего органа, а также пульсация давления часто возникает при монтаже замедлительного клапана между сливной гидролинией и гидрозамком. Дело в том, что при движении рабочего органа вниз давление действует на полость штока гидроцилиндра. После чего он занимает свое первоначальное положение, в результате клапан закрывается и движение прекращается. За гидрозамком происходит снижение давления, в гидролинии же оно растет и заставляет снова открываться гидрозамок, после этого жидкость переходит в линию слива, дросселирующее давление растет, и замок занимает положение закрыто.

В случае, когда дросселирование следует выполнить за гидрозамком, нужно применить разгруженные устройства. В них давление, возникающее при дросселировании, не влияет на поршень, осуществляющий управление, что позволяет не закрыть замок при движении вниз рабочего органа. Давление для управления устройством варьируется от самого минимального, при котором срабатывает ненагруженный гидрозамок -0,02 до 32 Мега Паскаль. Чтобы правильно решить какой гидрозамок необходимо выбрать, нужно узнать давление во время открытия замка и перемещения рабочего органа в напорной гидролинии.