Для чего нужен разгрузочный клапан

Разгрузочный клапан

Из Википедии — свободной энциклопедии

Разгрузочный клапан — гидравлический или пневматический аппарат, предназначенный для работы совместно с насосом/компрессором. Разгрузочные клапаны могут как сбрасывать давление за машиной после её остановки для облегчения повторного запуска (как правило, устанавливаются за компрессорами), так и переводить машину на нулевую производительность при отсутствии расхода жидкости/газа — такие клапаны (а также более сложные устройства — разгрузочные автоматы) применяются с нерегулируемыми насосами и компрессорами, имеющими неотключаемый механический привод (гидронасосами, стоящими на авиационных двигателях, компрессорами автомобилей и некоторых тепловозов). Устройство для облегчения запуска, как правило, собирается из двух обычных клапанов — электромагнитного клапана (собственно разгрузочного), выпускающего воздух из магистрали за компрессором после отключения компрессора, и обратного клапана, препятствующего выходу воздуха из сети потребителей через разгрузочный клапан.

Трёхклапанный регулятор давления 3РД устанавливается на тепловозах ТЭМ2, ТЭП60, 2ТЭ10 всех индексов, ТГМ6 и других. На большинстве перечисленных тепловозов компрессор имеет постоянный неотключаемый привод от коленвала дизеля и 3РД управляет разгрузкой компрессора типа КТ-6 или КТ-7 (переводом на нулевую подачу), на ТГМ6 от 3РД перемещается золотник наполнения гидромуфты — в результате из неё выпускается масло и компрессор останавливается. В головках цилиндров компрессоров КТ-6 и КТ-7 установлены пневмоцилиндры, при подаче воздуха в которые пластины клапанов всасывания отжимаются от сёдел и клапаны перестают выполнять свою функцию — не удерживают воздух от выхода из цилиндров обратно в атмосферу при сжатии, в результате компрессор перестаёт подавать воздух.

При падении давления в гидроаккумуляторах до порогового (при номинальном давлении 155 кг/см 2 — до 120 кг/см 2 ) жидкость от насоса вновь подаётся к обратному клапану и через него в систему. Если автомат не срабатывает и не переключает насос на разгрузку, то при превышении давления сверх номинального (при номинальном давлении 155 кг/см 2 — 170 кг/см 2 ) срабатывает предохранительный клапан и жидкость от насоса сливается в бак через него, но при этом насос работает с перегрузкой, энергия уходит на нагрев жидкости.

Источник

Для чего нужен разгрузочный клапан в гидравлике

Для чего нужен разгрузочный клапан в гидравлике

РАЗГРУЗОЧНЫЕ КЛАПАНЫ (ГИДРОЗАМКИ)

Основными функциями стоечного разгрузочного клапана явля­ются:

пропуск рабочей жидкости в поршневую полость гидростойки при ее распоре;

герметичное отсечение после распора поршневой полости гидро­стойки от питающей ее гидромагистрали;

разгрузка гидростойки (соединение поршневой полости гидро­стойки со сливом) для вывода ее из-под горного давления.

По своей сути стоечный разгрузочный клапан является управляе­мым обратным клапаном, или, как его иногда называют, гидрозам­ком.

Основные технические требования к разгрузочным клапанам сле­дующие:

длительная абсолютная герметичность клапана при давлении рабочей жидкости в поршневой полости гидростойки от давления начального распора р_н,р до давления срабатывания предохранитель­ного клапана р_п.к;

надежная разгрузка стойки из-под горного давления;

высокая степень надежности в эксплуатации и достаточная долго­вечность, позволяющая без замены разгрузочного клапана отрабо­тать крепи выемочное поле протяженностью не менее 800 м;

разгрузочный клапан должен быть легко доступным для его замены в шахтных условиях. Разгрузочный клапан должен иметь унифицированную патронную конструкцию и монтироваться в сборе в стандартном гнезде.

Наиболее распространенная конструкция разгрузочного кла­пана типа ЭКОР, серийно изготовляемого ленинградским заводом «Пневматика», приведена на рис. 103.

Рис. 103. Разгрузочный клапан ЭКОР

В корпусе 1 смонтировано пластмассовое седло 2 с шариковым клапаном 3, поджимаемым к седлу пружиной 4 через стержень 5. При подаче жидкости в канал 6 шариковый клапан под действием давления жидкости отжимается, и через отверстия 7 рабочая жид­кость под давлением поступает в поршневую полость стойки.

При прекращении подачи рабочей жидкости шариковый клапан 3 автоматически закрывается, отсекая поршневую полость гидростой­ки от магистрали.

Рис. 104. Разгрузочный клапан конструкции Гипроуглемаша

Для разгрузки гидростойки и вывода ее из-под горного давления в разгрузочном клапане имеется поршень 8 с уплотнительным коль­цом 9 и хвостовиком 10.

При подаче рабочей жидкости под давлением в отверстие 11 пор­шень 8 перемещается и своим хвостовиком 10 принудительно откры­вает шариковый клапан 3 — происходит разгрузка гидростойки, так как при этом ее поршневая полость соединяется со сливной маги­стралью.

Существенными недостатками данной конструкции разгрузоч­ного клапана являются малая его надежность и незначительный ресурс. В процессе разгрузки происходит эрозионное разрушение пластмассового седла 2 и нарушается герметичность разгрузочного клапана.

С целью устранения этого недостатка Гипроуглемашем разрабо­тана новая конструкция унифицированного разгрузочного клапана, обладающая, по предварительным данным, значительно большими надежностью и ресурсом (в 4—5 раз большим, чем у разгрузочного клапана ЭКОР). Разгрузочный клапан (рис. 104) состоит из корпуса 1, в котором перемещается золотник 2 с уплотнительным кольцом 3 и подкладным уплотнительным кольцом 4.

На хвостовике золотника 2 сидит стакан 5, поджимаемый к торцу корпуса 1 пружиной 6. В свою очередь, золотник 2 прижимается к поршню 7 пружиной 8.

При подаче рабочей жидкости под давлением в полость 9 золот­ник перемещается, при этом его уплотнительные кольца 3 и 4 входят в стакан 5 и он вместе с золотником приподнимается, обеспечивая проход жидкости по клапанам 10 в полость 11 и далее в поршневую полость гидростойки.

При прекращении подачи рабочей жидкости золотник 2 дейст­вием пружин 6 и 8 возвращается в исходное положение, отсекая своими уплотнительными кольцами 3 и 4 поршневую полость гидро­стойки от магистрали.

Для разгрузки гидростойки рабочая жидкость под давлением действует на торец поршня 7 с уплотнительным кольцом 12, который принудительно перемещает золотник 2, соединяя поршневую полость гидростойки со сливной магистралью.

С 1974 г. намечается освоение серийного производства описан­ной конструкции унифицированного разгрузочного клапана взамен типа ЭКОР.

Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны обычно устанавливаются в напорную линию параллельно. В случае достижения давления настройки предохранительный клапан открывается и пропуская поток (или часть потока) из напорной линии в сливную.

Принцип работы предохранительного клапана

На рисунке показан предохранительный клапан седельного типа.

Основными элементами предохранительного клапана являются:

В исходом состоянии усилие Fпр пружины 2 прижимает запорно-регулирующий элемент (конус) 3 к седлу 4. Напорная линия отделена от сливной.

В случае если сила Fг давления потока на запорно-регулирующий элемент превысит силу Fпр, конус сместится вверх, пропуская поток из напорной линии в сливную.

При отсутствии давления в линии слива величина усилия Fг определяется по формуле:

Где А — площадь уплотняемой поверхности.

Регулировка давления настройки предохранительного клапана осуществляется путем изменения предварительного поджатия пружины.

Предохранительные клапаны прямого действия

В клапанах прямого действия на запорно-регулирующий элемент с одной стороны действует усилие пружины, с противоположной — сила давления жидкости.

Пружину в таких клапанах называют силовой, т.к. именно она оказывает силовое воздействие, удерживающее запорно-регулирующий элемент до момента открытия.

Предохранительный клапан седельного типа, рассмотренный ранее, является примером клапана прямого действия. К этому же типу относят клапаны золотникового типа.

В исходном состоянии золотник 3, установленный в корпусе 1, перекрывает каналы в напорной и сливной линиях. При увеличении силы давления до величины превышающей усилие пружины 2, золотник будет перемещаться вверх, открывая канал для прохода потока из напорной линии в сливную.

Характеристика клапана прямого действия

Характеристика предохранительного клапана прямого действия имеет достаточно большой подъем.

Клапаны прямого действия склонны к автоколебаниям. При больших расходах и высоких давлениях размеры пружины должны быть очень большими.

Устройство демпфирования

На работу предохранительного клапана влияют не только статические, но и динамические нагрузки.

Для снижения негативного влияния автоколебаний подпружиненного запорно-регулирующего элемента в предохранительных клапанах прямого действия используют устройства демпфирования.

Наиболее распространенным устройством демпфирования является — демпфирующий поршень, который жестко связан с запорно-регулирующим элементом.

Для демпфирования в поршне может быть выполнен узкий канал или снята лыска, как в примере показанном на рисунке.

Во время движения поршня жидкость движется в малом зазоре. При этом возникает демпфирующее усилие направленное в сторону противоположную движению поршня.

В конструкции большинства современных гидравлических предохранительных клапанов прямого действия присутствует демпфирующий поршень.

Предохранительные клапаны непрямого действия

При увеличении расхода через предохранительный клапан необходимо увеличивать и диаметры подводных каналов и запорно-регулирующего элемента. Вследствие увеличения площади уплотняемой поверхности потребуется и увеличение усилия поджатия пружины, а значит и увеличение самой пружины.

Для обеспечения относительно небольших габаритов клапана при больших значениях расхода используют предохранительные клапаны непрямого действия, состоящие из основного и управляющего клапана.

Клапан управления представляет собой классический предохранительный клапан прямого действия. Этот клапан способен пропустить лишь небольшой расход. Однако при его открытии за счет возникшего перепада давления на постоянном дросселе 6 запорно-регулирующий элемент 5 переместится вверх соединив напорную линию со сливом.

Пружина 4 в этом клапане мягкая, она предназначена для возвращения запорно-регулирующего элемента в исходное состояние.

Настройка клапана осуществляется регулировочным винтом 1, который позволяет изменить предварительное поджатие силовой пружины 2.

Характеристика клапана непрямого действия

Характеристика предохранительного клапана непрямого действия более пологая, клапан этой конструкции имеет меньшие габариты, чем аналогичный клапан прямого действия.

Статьи по ремонту

ГИДРОКЛАПАНЫ: НАЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ

Гидроклапаны – это специальные устройства, применяемые для регулирования направления и величины давления жидкости, уменьшения нагрузки на насос.

Достигается это путем изменения положения запорно-регулирующего механизма. Клапан способен полностью закрывать либо открывать сечение, меняя траекторию потока.

Если происходит частичное перекрытие, то траектория потока остается прежней, однако меняется давление и количество проходящей жидкости.

Разновидности гидравлических клапанов

По своему функциональному предназначению клапаны делятся на регулирующие и направляющие. Среди направляющих выделяют:

Жидкость по нему протекает по одной траектории. Устройство дает минимальный уровень сопротивляемости потоку жидкости в необходимом русле и герметичность по выходной траектории.

Существует частная разновидность такого вида клапана под названием гидрозамок. Жидкость протекает по нему по одной траектории, если отсутствует направленное воздействие, и по обеим траекториям, если оно есть. Существуют также и двухсторонние гидрозамки.

Данное устройство срабатывает при достижении заданного давления в конкретном месте потока.

Это гидроклапан, в ходе действия которого поток жидкости запускается или останавливается через конкретный отрезок времени.

Такие устройства призваны обеспечить заданную временную выдержку между несколькими повторами активной работы механизмов аппарата.

Среди регулирующих клапанов выделяют:

Он не позволяет достигнуть критического давления в гидропроводе. Подобные запчасти используются в большинстве объемных гидропроводов, их устанавливают близко к насосу либо в отдельных местах гидравлической системы, которые потенциально подвержены высокому давлению.

Клапан функционирует в периодическом режиме. Главный нюанс, на который стоит обращать внимание при покупке предохранительного клапана – надежность, чтобы он смог сработать в нужный момент.

Поскольку возникает необходимость исключения случайного замыкания запорно-регулирующей конструкции, такие гидравлические клапаны оснащены шариковым или конусным запорно-регулирующим механизмом.

Основное предназначение – сохранение необходимого напора на входе в клапан. Это достигается благодаря систематическому частичному сливу потока жидкости. Таким образом, данные устройства функционируют бесперебойно.

Клапан сохраняет необходимый уровень напора в реверсивном течении жидкости. Он все время полностью открыт, т.е. при отключенной гидросистеме запорно-регулирующий аппарат открывается пружиной.

Сохраняет необходимую разницу исходящего и входящего напора.

Клапан соотношения давлений.

Сохраняет требуемую пропорцию между входящим и исходящим напором.

Данный тип клапана устанавливает конкретные рамки на величину напора во входящем потоке жидкости. Предохранительный и переливной являются частными разновидностями напорных клапанов.

Еще один распространенный критерий классификации – механизм срабатывания запорно-регулирующего аппарата. Исходя из данного критерия, существуют клапаны:

В ходе действия управляемого потока жидкости на запорно-регулирующий механизм меняется ширина проходного сечения. В итоге клапан включается в работу посредством оказываемого жидкостью напора.

В основе механизма лежат два клапана – главный и дополнительный. При этом, когда рабочая жидкость воздействует на запорно-регулирующий механизм дополнительного клапана, меняется ширина открытия проходного сечения главного.

То есть, клапан срабатывает благодаря оказываемому жидкостью напору на промежуточный элемент.

Назначение и сфера применения гидроклапанов

Гидравлические клапаны используются для разнообразных целей в зависимости от их функционального предназначения – предохранительные, переливные, последовательные, напорные и т.д.

Гидролинии соединяются посредством установки пробок в конкретные клапаны, что и обеспечивает его работу по необходимой схеме.

В таблице ниже приведены основные способы использования некоторых видов клапанов.

Гидросистемы и стационарные установки. Контролирует уровень давления и поддерживает его в заданном интервале, защищает систему от чрезмерных нагрузок.

Гидросистемы гидропроводов оборудования и стационарные установки. Является автоматическим пневмо – или гидродросселем. Сохранят напор в обозначенном интервале на выходе, регулирует пониженное давление.

Трубопроводы, насосы, емкости, где может возникнуть высокое внутреннее давление. Защищает от утечки жидкости из трубопровода при поломке.

Как устроены гидроклапаны и механизм их действия

Гидроклапан состоит из таких элементов как:

золотник (размещен в корпусе);

пружина (она поджимает золотник с торца);

винт (регулирует сопротивляемость пружины);

Если золотник имеет нижнее положение в нормальном состоянии, то полости разъединены. Это достигается за счет того, что напор жидкости на торец золотника в одной полости не превосходит сопротивление контролируемой пружины и напор жидкости на верхний торец золотника в другой.

Если же напор превышен, золотник смещается наверх, после чего подвод соединяется с отводом.

Данная схема функционирования гидроклапана носит обобщенный характер. В соответствии с выбранным методом соединения каналов регулировки с главными линиями (или их независимого использования), можно применять 4 разных метода подсоединения устройства, которые имеют разное функциональное предназначение.

Клапаны, предназначенные для установки в системах с большим напором жидкости, устроены немного по-другому. Они оснащены корпусом с поршневым механизмом, коническим главным и вспомогательным вентилями, служащими для координации спиралевидного механизма, шарика и винта.

Гидроклапан (гидравлический клапан) — это гидроаппарат, предназначенный для регулировки параметров потока жидкости за счет изменения положения запорно-регулирующего элемента под воздействием потока жидкости.

Различают гидроклапаны регулирующие, которые осуществляют регулирование давления рабочей жидкости и гидроклапаны направляющие, которые пропускают или останавливают поток рабочей жидкости при достижении параметрами потока заданных настройками клапана значений.

Гидроклапаны так же различаются по принципу срабатывания запорно-регулирующего элемента:

У клапанов прямого и непрямого действия время срабатывания несколько отличается — у клапана непрямого действия время срабатывания больше, чем у клапана прямого действия.

Источник

Для чего нужен разгрузочный клапан в винтовом компрессоре

Строение впускного / всасывающего клапана (регулятора всасывания) компрессора

Стоит начать с назначения впускного клапана.
Клапан имеет несколько функций:

Но все таки главным предназначением будут две первые функции — переключение между двумя режимами: нагрузка и холостой ход.

В основном в винтовых компрессорах используются клапаны фирмы VMC.
Конструкция клапана изменяется в зависимости от мощности компрессорной установки.
Стоит отметить, что всасывающие клапаны подразделяются ещё на 2 вида:

Мы поведем разговор о наиболее стандартных вариантах впускного клапана, что используются чаще всего в компрессорах.

Поворотный клапан (заслонка)

Электромагнитные клапаны 6 и 8 — это те детали, что осуществляют управление работой впускного клапана.

Через клапан 8 сжатый воздух из масляного резервуара воздействует на поршень пневмоцилиндра 10, управляя положением заслонки 4, открывающей/закрывающей горловину винтового блока 12.

Через клапан 6 происходит сброс излишнего давления из масляного резервуара, иными словами — разгрузка компрессорной установки, это происходит в режиме холостого хода и после остановки компрессора.

Обводная линия (предназначена для поддержания давления в масляном резервуаре в режиме холостого хода на уровне 1,5 бар) представляет из себя регулируемый дроссель 1.

Обратный клапан 14 с пружиной 13 служит для предотвращения выброса масла из винтового блока 12 во входной фильтр 3 при аварийной остановке компрессора, т.к. заслонка 4 при этом не может закрыться мгновенно.

Дисковый клапан состоит из следующих компонентов:

Дисковый клапан

Работа данного клапана частично схожа, с работой поворотного клапана. Как и на предыдущем управление работой всасывающего клапана происходит с помощью двух электромагнитных клапанов — 10 и 13.

При открытии нормально открытого (без подачи управляющего напряжения) клапана 10 происходит перемещение диска 2 всасывающего клапана влево (по рисунку) и закрытие всасывающей горловины винтового блока 18.

При этом некоторое количество воздуха попадает в винтовой блок через обводную линию 5 с обратным клапаном 4 и редуктором 3 и сжимается для поддержания в масляном резервуаре давления, необходимого для нормальной циркуляции масла в контуре компрессора (как правило, порядка 1,5 бар). Компрессор работает в режиме холостого хода, не производя сжатый воздух).

При закрытии электромагнитного клапана 10 и переключении электромагнитного клапана 13 давление из масляного резервуара подается в камеру нагрузки 16 привода всасывающего клапана. Диск клапана перемещается вправо (по рисунку) и открывает всасывающую горловину винтового блока 18. Компрессор начинает производить сжатый воздух, т.е. работать в режиме нагрузки.

Более подробно конструкция дискового всасывающего клапана показана на рис. 6

Думаю, вы заметили, что у некоторых позиций в таблицах стоят звездочки (*), это означает, что они должны входить в комплект поставки сервисных наборов для обслуживания всасывающих клапанов.
Это гарантирует их длительную безотказную работу.

Источник