Гидравлические обратные клапаны и гидрозамки   

   Обратные клапаны относятся к направляющим гидроаппаратам и предназначены для свободного пропускания рабочей жидкости только в одном направлении. Они должны быть герметичными в закрытом положении и обладать минимальным гидравлическим сопротивлением в открытом положении.

   а – шарикового типа; б – конусного типа; в – условное обозначение

   Рисунок 5.1. Схемы обратных гидроклапанов

   Применяются обратные клапаны с различными запорно-регулирующими элементами, например, в виде шарика или конуса (рис. 5.1). Обратный клапан (а) состоит из корпуса 1, шарика 3 и пружины 2. При движении жидкости в прямом направлении запорно-регулирующий элемент отжимается от седла и поток с минимальными потерями проходит через рабочее окно клапана. При обратном направлении потока жидкость прижимает запорно-регулирующий элемент к седлу. Движение жидкости в этом на правлении прекращается. Пружины предназначены лишь для преодоления сил трения при посадке запорного элемента на седло. Так как пружины приводят к увеличению перепада давление на клапане при прохождении потока в прямом направлении, а допустимая величина перепада давления на обратных клапанах составляет 0,01…0,03 МПа, то жесткость пружин обычно выбирают минимальной. Обратные клапаны изготавливаются как отдельно, так и встроенными в узлы и агрегаты. На корпуса обратных клапанов наносят стрелку, указывающую направление движения рабочей жидкости через клапан. Обратные клапаны используются:

• ·        в гидроприводах с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости как подпиточные клапаны;
• ·        в гидроприводах, состоящих из нескольких насосов, для исключения взаимного влияния при их одновременной работе;
• ·        в блоках фильтрации, устанавливаемых в реверсивных гидролиниях, для обеспечения движения жидкости через фильтр только в одном направлении;
• ·        в гидролиниях, где требуется однонаправленное движение жидкости.

   Гидравлическим замком называют направляющий гидроаппарат, предназначенный для пропускания потока рабочей жидкости в одном направлении и его запирания в обратном направлении при отсутствии управляющего воздействия, а при наличии последнего – для пропускания жидкости в обоих направлениях.

   Гидрозамки широко применяются в гидроприводах для автоматического запирания рабочей жидкости в полостях гидродвигателей с целью остановки их выходных звеньев в заданных положениях. Гидрозамки подразделяются по следующим признакам:

• ·        по числу запорно-регулирующих элементов – односторонние и двухсторонние;
• ·        по конструкции запорно-регулирующих элементов – шариковые, конические;
• ·        по виду управляющего воздействия – с гидравлическим, пневматическим, электромагнитным и механическим управлением.

   Рассмотрим конструктивную схему одностороннего гидрозамка (рис. 5.2, а). В корпусе 1 размещен запорно-регулирующий элемент (шарик) 3, который с помощью пружины 2 поджат к седлу. В правой цилиндрической расточке корпуса размещен плавающий поршень б с толкателем 5. Под действием усилия пружины 4 поршень находится в крайнем правом положении и толкатель не касается шарика. Корпус гидрозамка имеет полость управления В – для создания управляющего воздействия на поршень. Полость Б служит для соединения с напорной или со сливной гидролиниями, а полость А – для соединения с рабочей полостью гидродвигателя. В отсутствие управляющего воздействия на поршень (давления в полости В) гидрозамок работает в режиме обратного клапана. При прямом движении потока шарик 3 отжимается от седла и жидкость из полости Б поступает в полость А. При изменении направления потока запорно-регулирующий элемент прижимается к седлу и движение жидкости из полости А в полос Б прекращается. При наличии управляющего воздействия в полости В поршень с толкателем переместятся влево. При этом толкатель отожмет запорно-регулирующий элемент от седла и жидкость будет проходить через открытое рабочее окно независимо от направления движения, т. е. при наличии управляющего воздействия гидрозамок работает в режиме клапанного распределителя. На рис. 5.2, в показана конструктивная схема двухстороннего гидрозамка. Гидрозамок имеет два запорно-регулирующих элемента 3 и 8 в виде шариков, которые под действием пружин прижимаются к седлам, В корпусе 1 помещен плавающий поршень 6 с двумя толкателями 5 и 7 и пружинами. Корпус гидрозамка имеет четыре гидравлические полости: А и Г соединены с рабочими полостями гидродвигателя, Б и. В – с напорной или сливной гидролинией (через гидрораспределитель).

   а, б – одностороннего; в, г – двухстороннего

   Рисунок 5.2. Схема и условное обозначение гидрозамка

   В отсутствие подвода и отвода рабочей жидкости к полостям Б и В поршень с толкателями под действием пружин находится в среднем положении. При этом клапаны 3 и 8 под давлением жидкости в полостях А и Г закрыты, и полости А и Г гидрозамка и рабочие полости гидродвигателя заперты. При соединении полости Б гидрозамка с напорной гидролинией, а полости В – со сливной поршень смещается вправо и толкателем 7 открывает клапан 8. Клапан 3 при этом работает в режиме обратного клапана (пропускает жидкость только из полости Б в полость А), а клапан 8 – в режиме клапанного распределителя (соединяет полости Г и В). При соединении полости В с напорной гидролинией, а полости Б – со сливной гидрозамок работает аналогично, но в обратном направлении.