Клапан управления направлением

Thread Content

Клапан управления направлением — это элемент, предназначенный для контроля направления потока сжатого воздуха в трубопроводе и для включения/выключения потока воздуха. Это самый распространенный тип клапанов в пневматических системах. В зависимости от направления действия потока воздуха в клапане, клапаны управления направлением делятся на однонаправленные клапаны управления направлением и многонаправленные клапаны управления направлением. Регулирующие клапаны, которые позволяют потоку газа течь только в одном направлении, называются однонаправленными регулирующими клапанами; к таким клапанам относятся обратные клапаны, штоковые клапаны, двухпринудительные клапаны и т. д. Регулирующий клапан, способный изменять направление потока воздуха, называется клапаном с переключением направления, или просто переключающим клапаном. Клапан управления направлением потока используется в гидравлических системах для контроля направления движения жидкости. Классификация: обратные клапаны, клапаны с изменением направления потока (среди обратных клапанов выделяются обычные обратные клапаны и обратные клапаны с управлением под давлением жидкости). Клапаны с изменением направления потока можно разделить в зависимости от способа движения регулирующего элемента на ручные, механические, электромагнитные, гидравлические, гидроэлектрические и т. д. ） I. Однонаправленные клапаны управления направлением потока 1. Однонаправленный клапан (1) Однонаправленный клапан — это клапан, который позволяет потоку воздуха течь только в одном направлении, запрещая его движение в обратном направлении. Однонаправленный клапан часто используется вместе с регулирующим клапаном для контроля скорости действия исполнительного механизма. Состав: корпус клапана, элемент управления, пружины и т. д. Функция: позволяет потоку жидкости течь только в одном направлении; в обратном направлении поток блокируется. Принцип работы: пропуск потока в правильном направлении, блокировка потока в обратном направлении. Применение: часто устанавливается на выходе насоса — с одной стороны, это предотвращает воздействие давления на нормальную работу насоса, а с другой — не позволяет жидкости из системы возвращаться обратно в резервуар через насос при его отсутствии. Используется для разделения масляных каналов с целью предотвращения взаимного влияния высокого и низкого давлений. Другие клапаны включают однонаправленные регулирующие клапаны, однонаправленные клапаны снижения давления, однонаправленные последовательные клапаны и т. д., что позволяет маслу течь в одном направлении через однонаправленный клапан, а в другом — через регулирующий клапан и т. д. Устанавливается на магистрали возврата масла у исполнительного элемента, чтобы обеспечить определенное обратное давление в масле. В однонаправленных клапанах, используемых в качестве клапанов обратного давления, следует использовать пружины с более высокой жесткостью; давление, при котором происходит открытие клапана в направлении потока, составляет (0,3–0,5) МПа. Гидроконтролируемый обратный клапан — это клапан, который позволяет изменить направление потока жидкости за счёт контроля давления в жидкости. Такие клапаны играют важную роль в гидравлических устройствах поддержки в машинах для работы на угольных шахтах. Отличие гидроуправляемого обратного клапана от обычного обратного клапана заключается в наличии дополнительной линии управления K. Когда линия управления не соединена с магистралью под давлением, гидроуправляемый обратный клапан работает так же, как и обычный обратный клапан: жидкость под давлением может течь только из входного отверстия в выходное, обратного потока не происходит. Когда в систему управления маслом подается управляющее давление, шток поршня под действием давящего масла смещается вправо. Шток открывает однонаправленный клапан, тем самым обеспечивая соединение входного и выходного отверстий. Если выходное отверстие больше, чем входное, масло может течь в обратном направлении. Состав: обычный обратный клапан + маленький поршневой цилиндр. Варианты работы: с внутренним и внешним отводом давления. Принцип работы: а. При отсутствии управляющей жидкости — как обычный обратный клапан. б. При наличии управляющей жидкости — возможен проток в обоих направлениях. Применение: (1) Поддержание давления. У клапанов с скользящими золотниками всегда присутствует утечка через зазоры, поэтому давление можно поддерживать только в течение короткого времени. При необходимости поддержания давления в системе можно установить на масляном канале регулируемый обратный клапан; благодаря надежности закрытия конического клапана давление в масляном канале может сохраняться в течение длительного времени. (2) «Поддержка» гидроцилиндра. В вертикальных гидроцилиндрах из-за утечек в клапанах и трубах, а также под действием силы тяжести поршня и штока, может происходить их опускание. Подключение гидравлического обратного клапана к магистрали масла в нижней камере гидроцилиндра позволяет предотвратить опускание таких движущихся частей, как поршень и скользящий блок гидроцилиндра. (3) Обеспечение замыкания гидроцилиндра. Когда клапан переключения находится в среднем положении, два гидроуправляемых обратных клапана закрываются, что позволяет полностью изолировать масло в обеих камерах гидроцилиндра. В этом случае поршень не может сместиться под действием внешних сил. (4) Высокий расход откачки масла. Разница в эффективных рабочих площадях двух камер гидроцилиндра значительна. При отводе поршня объем откачки масла из правой камеры гидроцилиндра резко увеличивается. В этот момент, если использовать клапан с низким расходом масла, происходит торможение потока масла, что ограничивает скорость отвода поршня назад ； Если установить гидроуправляемый обратный клапан, то при отводе поршня гидроцилиндра давление в системе будет приводить к открытию этого клапана, что позволит легко вывести жидкость из правой камеры. (5) В качестве клапана для заправки маслом. При быстром опускании поршня вертикального гидроцилиндра под действием высокого давления масла и собственного веса он опускается очень быстро, что приводит к возникновению вакуума и отрицательного давления. Поэтому необходимо установить устройство для пополнения масла. Гидроуправляемый обратный клапан используется в качестве клапана для заправки маслом для выполнения функции пополнения масла. (6) Собирают в клапан переключения. При проектировании гидравлических циклов иногда можно использовать гидроуправляемые обратные клапаны в качестве клапанов переключения направления. Например, если соединить два гидравлических обратных клапана и один обратный клапан параллельно (при этом обратный клапан располагается посередине), это будет эквивалентно цепи переключения трехходового переключателя с тремя положениями. Следует отметить, что когда порт для масла управления не работает, его необходимо подключить обратно к танку с маслом; в противном случае пистон управления будет иметь трудности с возвращением в исходное положение, а однонаправленный клапан не сможет остановить поток жидкости. II. Регулирующий клапан. Регулирующий клапан – это клапан управления направлением потока, обеспечивающий два и более варианта направления потока и имеющий два и более входных отверстий для масла. Это клапаны, обеспечивающие подключение, отключение и изменение направления потока гидраулического масла, а также сброс давления и управление последовательными действиями. Их можно разделить на ручные клапаны с изменением направления потока, электромагнитные клапаны с изменением направления потока, гидроэлектрические клапаны с изменением направления потока и т. д. Также называется клапаном Криса — это разновидность клапана с многонаправленными регулируемыми каналами, позволяющими в нужный момент изменять направление потока жидкости. Во время работы с помощью приводного механизма, расположенного снаружи клапана, вращается вал привода, что приводит в движение рычаг. Это заставляет клапанные пластины двигаться, в результате чего рабочая жидкость то поступает из левого входа в нижний выход клапана, то — из правого входа в тот же нижний выход. Таким образом достигается периодическая смена направления потока жидкости. Такие переключающие клапаны находят широкое применение в нефтеперерабатывающей и химической промышленности, особенно часто используются в системах производства аммиака. Кроме того, переключающий клапан может иметь структуру с клапанными заслонками и чаще используется в случаях с небольшим расходом жидкости. Во время работы достаточно повернуть ручку, чтобы с помощью клапанного элемента изменить направление потока рабочей жидкости. Функция: Регулирующий клапан — это клапан, в котором с помощью относительного движения элемента управления внутри отверстия корпуса клапана осуществляется подключение или разъединение масляных каналов, что позволяет изменять направление потока масла. Классификация переключающих клапанов по конструктивной форме: клапаны с скользящими элементами, поворотные клапаны, шаровые клапаны. По количеству основных масляных каналов, соединенных с корпусом клапана, их можно разделить на: двухходовые, трехходовые, четырехходовые и т. д. В зависимости от положения элемента управления внутри клапана их делят на двухпозиционные, трехпозиционные, четырехпозиционные и т. д. В зависимости от способа движения клапанного элемента их можно разделить на ручные, механические, электромагнитные, гидравлические, гидроэлектрические и т. д. 1. Ручной клапан переключения направления. Ручной клапан переключения направления — это клапан управления направлением, приводимый в действие с помощью ручного рычага; в гидравлических системах он служит для изменения направления потока жидкости и для включения/выключения потока жидкости. 2. Регулирующий клапан с механическим управлением. Регулирующий клапан с механическим управлением, также называемый клапаном регулировки хода, используется для контроля хода движущихся частей механизма. Для управления направлением потока жидкости применяются стопоры или камерты, установленные на рабочем столе; они заставляют поршень клапана двигаться. 3. Электромагнитный клапан переключения: использует притяжение электромагнита при подаче тока и его отпускание при отключении тока для прямого управления поршнем клапана с целью регулирования направления потока жидкости. Это элемент для преобразования сигналов между электрической и гидравлической системами. Электромагнитный клапан с переключением использует силу притяжения электромагнита для перемещения клапанных элементов с целью изменения рабочего положения клапана. Поскольку он позволяет управлять передачей сигналов на кнопочные переключатели, датчики положения, предохранительные выключатели и реле давления, имеет простое управление и обеспечивает возможность автоматизации, он широко используется. Функция электромагнитного клапана переключения заключается в том, что он может изменять направление потока контрольной жидкости, тем самым меняя положение гидравлического клапана переключения. Поскольку гидравлическое давление, используемое для управления гидроцилиндрическими клапанами, может быть очень велико, главный клапан может быть крупным, что позволяет обеспечить большой расход жидкости. Таким образом, с помощью более маленького электромагнита можно управлять более крупным потоком жидкости. Принцип работы электромагнитного клапана переключения заключается в том, что с помощью электромагнита управляется положением поршня клапана, что позволяет изменять направление потока масла. Изменение относительного положения сердечника клапана внутри корпуса клапана позволяет соединять или разъединять различные отверстия в корпусе клапана, тем самым контролируя переключение направления работы гидравлических исполнительных элементов (таких как гидравлические штанги, гидравлические двигатели) или их включение/выключение. Когда электромагнит отключается, клапан удерживается пружиной в среднем положении или исходном положении (за исключением импульсных клапанов). Нажатие на кнопку проверки неисправностей может привести к перемещению сердечника клапана-поршня. 4. Другие клапаны. Классификация по рабочему положению клапана. Рабочее положение клапана называется «положением»; количество положений, в которых может находиться клапан, определяет его как «клапан с N положениями». Чаще всего используются «двухпозиционные» и «трехпозиционные» клапаны. Положение клапана при отсутствии управляющего сигнала или при его неактивации называется нулевым положением. Классификация клапанов по количеству их разъемов: разъемы клапана (включая выпускной отверстие) называются «портами». Разъемы клапана включают вход, выход и выпускное отверстие, но не включают управляющие порты. Распространенными типами клапанов являются двухходовые, трехходовые, четырехходовые и пятиходовые. (1) Двухпозиционный двухходовой клапан. Принцип работы: это устройство работает по принципу сочетания прямого действия и действия пилотного механизма. Когда между входом и выходом нет разницы давлений, при подаче электрического тока электромагнитная сила приводит в действие пилотный малый клапан и затем основной клапан, что позволяет им открыться. Когда между входом и выходом возникает разница давлений, необходимая для запуска устройства, при подаче электрического тока срабатывает электромагнитный клапан-пилот. В результате давление в нижней камере главного клапана повышается, а давление в верхней камере — снижается. Благодаря этой разнице давлений главный клапан открывается ； При отключении питания пилотный клапан с помощью силы пружины или давления среды толкает заслонку вниз, что приводит к закрытию клапана. (2) Двухпозиционный четырехходовой клапан. Двухпозиционный четырехходовой клапан – это интегрированное устройство управления, в котором для перемещения клапанных элементов используется двигатель постоянного тока; это позволяет открывать или закрывать трубопроводы для подачи масла, а также менять направление его подачи ； Даже в сложных условиях работы (например, при низких температурах или высокой вязкости масла) его работа остается весьма надежной. Этот клапан подходит для использования в системах централизованного смазывания с сухим или разбавленным маслом при номинальном давлении до 40 МПа, а также в основных и вспомогательных трубопроводах гидравлических систем. Кроме того, он может использоваться в качестве клапана с двумя положениями и четырьмя портами, с двумя положениями и тремя портами, а также с двумя положениями и двумя портами. (3) Трехпозиционный четырехходовой клапан: трехпозиционный четырехходовой клапан — это клапан, имеющий три рабочих положения и четыре отверстия для масла (обычно два входа и два выхода), обозначаемые как P, T, A, B. P — вход для масла, T — выход для масла; A и B соединяются с верхней и нижней камерами исполнительного механизма соответственно. В нейтральном положении клапан находится посередине. Структура клапана показана на схеме. В зависимости от способа переключения их делят на три типа: электромагнитные, гидроэлектрические и ручные. 　Принцип работы следующий: (4) Трехпозиционный четырехходовой электромагнитный клапан. Трехпозиционный четырехходовой электромагнитный клапан представляет собой новый продукт, разработанный специально для погрузчиков серии G; он также защищен **патентом**. Это неотъемлемый компонент для электрогидравлического управления в различных погрузчиках. Для обеспечения высокого качества стандарты испытаний электромагнитных клапанов полностью соответствуют международным стандартам: при температуре масла 130 градусов и номинальном напряжении на уровне -15% клапаны должны выполнять все предусмотренные требования к качеству работы. Недостатки. У трехпозиционного электромагнитного клапана с четырьмя портами есть три недостатка: большие габариты, плохая защита от вибраций и воды, а также значительные ограничения в условиях эксплуатации. Новый трехпозиционный четырехходовой электромагнитный клапан получил значительные улучшения в таких аспектах, как конструктивный дизайн, технологическое проектирование и выбор материалов. Объем на 1/3 меньше, чем у традиционных электромагнитных клапанов, обладает высокой устойчивостью к вибрациям и воде. (5) Трехпозиционный пятиходовой клапан. «Трехпозиционный» означает, что у этого клапана есть три положения: левое, среднее и правое. Пять портов означает, что в общей сложности имеется пять разъемов; другими словами, на этом электромагнитном клапане есть пять отверстий для масла, соединенных с трубопроводами системы. Принцип его работы следующий: