Редукційні клапани в гідравлічних системах

Редукційні клапани в гідравлічних системах

Редукційним називають клапан, призначений для зменшення тиску в лінії відвідуваної від основної та підтримки цього тиску на постійному рівні.

Редукційні клапани використовують у разі, якщо від однієї лінії високого тиску живляться один або кілька споживачів, розрахованих на менший робочий тиск, ніж основна лінія.

Редукційні клапани також застосовуються для зменшення або стабілізації тиску живлення виконавчих механізмів.

Функції редукційного клапана

Редукційні клапани дають змогу реалізувати такі функції:

• Зниження тиску в лінії відвідуваній від основної
• Підтримка тиску на постійному рівні
• Обмеження тиску (тільки для трилінійних клапанів)

Як працює редукційний клапан?

Спробуємо розібратися, як працюють редукційні клапани.

Розглянемо докладніше пристрій і роботу клапанів прямої та непрямої дії.

Редукційний клапан прямої дії

Принципова схема редукційного клапана прямої дії показана на малюнку. Розглянемо основні елементи та принцип роботи редукційного клапана.

Тиск рідини на виході редукційного клапана в лінії відведеної від основної називають редуцируемым.

Золотник 1 розташований у корпусі 2, у якому також встановлена пружина 3, її підтискання регулюється гвинтом 4.

Тиск у напірній лінії (Рн) підводиться до робочої порожнини золотника, не чинячи на нього силового впливу, оскільки площі пасків золотистика рівні. Осьовими силами, що діють на золотник, є сила пружини та сила, зумовлена тиском на виході клапана (Рред). Положення золотника буде визначатися силою дії пружини та редукованим тиском Рред. Настроювання тиску на виході редукційного клапана здійснюється гвинтом, що підтискає пружину.

У разі збільшення редукованого тиску (Рред), золотушник, під дією цього тиску зміщуватиме (вверх по схемі), зменшуючи площу проходного перерізу S, збільшуючи гідравлічний опір. Внаслідок збільшених втрат редукований тиск знизитися до величини початкового настроювання.

У разі зменшення редукованого тиску (Рред) золотушник під дією зусилля пружини переміститься вниз, збільшуючи прохідний переріз. Внаслідок зниження втрат, тиск у відвідній лінії досягне величини настроювання.

У редукційному клапані прямої дії на золотник з одного боку впливає пружина, а з іншого — редукований тиск. Зусилля пружини залежить від ступеня її стиснення, тобто від положення золотника, яке так само залежить від витрати на виході клапана. У зв'язку з цим у разі збільшення витрати через редукційний клапан прямої дії зменшиться редукований тиск.

Ця особливість роботи клапанів прямої дії може істотно впливати на роботу клапана за великих значень витрати. Тому для роботи за великих витрат використовують редукційні клапани непрямого дейсвія.

Редукційний клапан непрямої дії

Використання редукційних клапанів непрямої дії дає змогу зменшити вплив витрати на тиск.

Схема клапана редукційної непрямої дії показана на малюнку.

Рідина підводиться в клапан через отвір 9, пройшовши через проміжок між золотником 5 і сідлом у корпусі, рідина надходить у відпочинкову лінію 10. Тиск рідини в відвідній лінії впливає на нижній торець золотника. Рідина з відвідуваної лінії, до того ж через постійний дросель 4 підводиться до верхнього торцю золотника та до кульки 1, підтиснуту пружиною 2, зусилля підтискання регулюється гвинтом 6. Лінія 7 з'єднується зі зливом.

Положення золотника 5 визначається співвідношенням сил тиску в відвідній лінії (редукуваного) і тиску в камері 8.

Величина тиску в камері 8 залежить від настроювання пружини 2, тобто величину тиску настроювання клапан можна регулювати гвинтом 6.

У разі збільшення тиску в лінії відвідуваної від основної вище тиску настроювання кулька відсунуться від сідла, пропускаючи частину рідини на злив. Унаслідок появи витрати через дросель 4, тиск на верхній торець золотистика знизиться (через втрати на дроселі), золот під дією редукованого тиску переміститься вгору, зменшуючи прохідне переріз, що викличе зниження редукованого тиску до величини настроювання.

Як зображується редукційний клапан на гідросхемах

На гідравлічних схемах редукційний клапан показують у формі квадрата зі стрілкою, що вказує напрямок рідини, також на схемі показана регульована пружина та керування з лінії виходу (пунктіром). Приклад позначення редукційного клапана показаний на наступному малюнку.

Чим редукційний клапан відрізняється від запобіжного?

Редукційні та запобіжні клапани дають змогу регулювати тиск, деякі моделі цих пристроїв виробляються в корпусах схожої форми, вони регулюються за допомогою гвинта, що регулює підтискання пружини, їх гідравлічні схеми складаються з схожих елементів. З цих причин ці клапани можна переплутати. Хоча відмінності в редукційних і запобіжних клапанах набагато більші, вони розрізняються як за конструкцією, принципом дії та призначенням.

Мабуть головною відмінністю є те, що запобіжний клапан керується тиском на вході (з лінії Р), а на золотник редукційного клапана керівний вплив чинить тиск на виході клапана (з лінії А). Це відбито і на гідравлічній схемі клапана, пунктирна лінія керування на схемі редукційного клапана підведена до виходу, а на схемі запобіжного — до входу.

Функції цих клапанів також різні, клапан запобіжний захищає гідравлічну систему від надмірно високого тиску, клапан редукційний знижує тиск у лінії відвідуваної від основної та підтримує тиск у цій лінії на постійному рівні.