Гидродроссели, регулируемые, с обратным клапаном

Гидродроссель — это местное гидравлическое сопротивление, предназначенное для снижения давления в потоке рабочей жидкости.Очень важен в работе современной гидравлики.

Гидродроссель представляет собой регулирующий гидроаппарат. Особенностью его является то, что поток жидкости, проходящий через гидродроссель, не влияет на размер его проходного сечения.

Под характеристикой гидродросселя понимается зависимость потерь давления в гидродросселе (перепада давления на гидродросселе) от расхода Q рабочей жидкости, проходящей через него. По виду этой зависимости различают линейные и квадратичные дроссели.

Гидродроссели принцип работы

Линейные гидродроссели. На рис. 1, а приведена конструктивная схема линейного регулируемого гидродросселя. Ламинарный режим течения обеспечивается в винтовой канавке прямоугольного сечения, нарезанной на поверхности цилиндрического плунжера 1, установленного в корпусе 2. Регулирование сопротивления гидродросселя осуществляется путем изменения рабочей длинны Lk дросселирующего канала за счет вращения винтовой головки 3.

Основным недостатком линейного гидродросселя является зависимость его характеристики от вязкости рабочей жидкости, а следовательно, и от температуры. Из-за этой температурной нестабильности характеристики линейные гидродроссели в системах управления объемными гидроприводами практически не применяются.

Квадратичные гидродроссели.

Характеристика этих гидродросселей мало зависит от температуры рабочей жидкости, поэтому они получили наибольшее распространение в объемных гидроприводах.

Простейшим настраиваемым гидродросселем является жиклер (рис. 1, б) очевидно, что если такой гидродроссель по условиям работы гидросистемы должен обеспечить достаточно большой перепад давления при относительно малых расходах, то при этом в гидродросселе необходимо иметь отверстие очень малой площади.Однако тогда высока вероятность его засорения, а значит, самопроизвольного изменения характеристики гидродросселя, т. е. надежность работы такого гидродросселя будет низкой.

На практике при решении подобной задачи используются пакетные гидродроссели (рис. 1, в). Такой гидродроссель состоит из набора шайб, отверстия в которых смещены друг относительно друга.

Варианты условных обозначений настраиваемого (нерегулируемого) гидродросселя в схемах гидросистем приведены на (рис. 1, г).

В регулируемых гидродросселях наиболее часто используются крановые, золотниковые, клапанные (в частности, игольчатые) запорно-регулирующие элементы, а также дроссели типа «сопло— заслонка».Рассмотрим конструктивные особенности этих типов гидродросселей.

У кранового гидродросселя (рис. 1, д) изменение площади проходного сечения обеспечивается за счет поворота в корпусе 2 на некоторый угол φ запорно-регулирующего элемента (крана) 4 вокруг оси, нормальной плоскости рисунка.

Недостатком конструкции такого гидродросселя является то, что его запорно-регулирующий элемент не разгружен от давления в потоке жидкости. Это при значительном рабочем давлении является причиной возрастания момента, необходимого для управления краном. Поэтому крановые гидродроссели используются в низконапорных гидросистемах.

У золотникового гидродросселя (рис. 1, е, ж) изменение площади проходного сечения обеспечивается за счет некоторого осевого смещения х запорно-регулирующего элемента (золотника) 5 в отверстии корпуса 2.

На рисунке даны два варианта конструкции золотникового гидродросселя. В золотниковом гидродросселе, показанном на рис. 1, е, запорно-регулирующий элемент 5 не разгружен от давления. Поэтому усилие управления им зависит от давления в потоке жидкости, что является недостатком.

На практике такие конструкции используются только в гидросистемах с низким рабочим давлением. В золотниковом гидродросселе, конструкция которого приведена на рис. 1, ж, жидкость под давлением поступает между двумя поясками золотника. Возникающие при этом силы давления, действующие на золотник в осевом направлении, взаимно уравновешиваются. Усилие управления при этом должно преодолевать только силу трения между золотником 5 и гильзой (корпусом) 2.

Торцевые полости в корпусе этого гидродросселя, как правило, сообщаются с гидробаком дренажными гидролиниями.

В клапанном, или игольчатом, гидродросселе (рис. 1, з) изменение площади проходного сечения происходит за счет вертикального перемещения запорно-регулирующего элемента 6 с углом конуса β относительно седла 7 (элемент 6 приближается к седлу или удаляется от него). Недостатком гидродросселя является то, что его запорно-регулирующий элемент не разгружен от давления в потоке жидкости, а значит усилие, необходимое для управления, зависит от этого давления.

В гидродросселе типа «сопло—заслонка» (рис. 1, и) изменение площади проходного сечения происходит за счет перемещения запорно-регулирующего элемента 8 (плоская заслонка) относительно сопла 9 (элемент 8 приближается к соплу или удаляется от него).

Следствием этого является изменение расстояния х от заслонки до торца сопла, а следовательно, изменение сопротивления гидродросселя потоку жидкости вытекающему из него. Следует обратить внимание на то, что в этом гидродросселе усилие, необходимое для управления заслонкой, пропорционально потерям давления на гидродросселе. Эта зависимость может использоваться при проектировании систем автоматического управления объемным гидроприводом.

Одним из основных условий получения стабильной характеристики гидродросселя «сопло—заслонка» является выбор наружного диаметра dH торца сопла из диапазона (1,2... 1,3)dс, где dc — диаметр отверстия сопла. Условное обозначение регулируемого гидродросселя на схемах гидросистем приведено на рис. 1, к.