Що таке гідророзподільник?
Гідророзподільник змінює напрямок руху потоку робочої рідини, активує роботу важливих вузлів та механізмів, забезпечує безперебійну роботу агрегатів і, що не менше важливо – нормалізує тиск у гідросистемі. При підвищеному навантаженні насоса гідророзподільник виконує розвантаження ланки шляхом розподілу рідини.
Гідророзподільник, що це? Гідророзподільник - це пристрій, основне завдання якого полягає в напрямку руху рідини, яка знаходиться в системі. Розподільник є допоміжним елементом. Однак без нього не обійтись у складних гідравлічних системах. Розміри конструкції розподільника залежать від обсягів рідини, що перекачується.
Які є типи гідророзподільників?
Види гідророзподільників рідини представлені трьома типами конструкцій: золотниковими, сідельними та поворотними.
Золотникові моделі складаються з корпусу, рухомого золотника, та двох і більше кільцевих каналів. Канали можуть бути розточені або виготовлені шляхом лиття з чавуну або інших металів. За формою вони бувають концентричними або ексцентричними. Корпус механізму має кромки, що управляють, які взаємодіють з кромками золотника. Через війну рух золотника призводить до розподілу чи з'єднання потоку кільцевих каналів.
Ущільнення у золотникових гідророзподільниках забезпечується вздовж маленького зазору між корпусом та золотником. Ступінь ущільнення залежить від тиску в гідросистемі, характеру рідини, що перекачується (її в'язкості) і розміру зазору. Чим вищий тиск, тим менший зазор.Однак, під дією надто високого тиску, золотник і корпус можуть деформуватися, що впливає збільшення витоків рідини. Підвищення температури робочої рідини призводить до зменшення її в'язкості та щільності, що також веде до витоків.
Розподільники золотникового типу мають широке поширення завдяки своїм перевагам:
- простість конструкції;
- невеликі втрати внаслідок конструкції за умови правильного режиму роботи;
- можливість компенсації тиску і, як наслідок, невеликі перемикаючі зусилля;
- варіативність керування;
- висока потужність, що перемикається.
Є моноблочні та секційні моделі таких розподільників.
Моноблочні розподільники представлені елементами гідросистеми, які можуть розміщувати два і більше золотників в одному блоці. У деяких ситуаціях блоки можуть об'єднуватися для отримання конфігурації в багатонасосній системі.
Розподільники моноблочного типу можуть поєднувати максимум до 6 секцій і мають такі особливості у використанні:
- підвищена жорсткість корпусу та менші розміри. Ця особливість перешкоджає заїданню золотника;
- менше потенційних зон витоку;
- складний у виготовленні. Виконують механізм за допомогою лиття та механообробки;
- погана гнучкість внутрішньосистемної конструкції;
- складений в обслуговуванні та ремонті, що впливає на вартість експлуатації агрегату.
Секційний пристрій зазвичай виконано однією або двома золотниковими секціями, між якими можна вмонтувати клапанні блоки. Вони можуть виконувати опціональні функції, необхідні системі. Наприклад, можна поставити врівноважуючі клапани або елементи регулювання тиску та температури. Максимальна кількість секцій в одному такому розподільнику – дванадцять.
Запірними елементами в сідельних механізмах керування гідросистемою найчастіше виступають кульки, конуси або плоскі диски. Вони герметично підігнані та служать ущільненням у даному типі гідророзподільників. Збільшення робочого тиску системі призводить до того, що герметичність з'єднання збільшується, як і його надійність. Особливістю такого механізму є:
- відсутність витоків та дроселюючих зазорів;
- тривалість експлуатації (внаслідок пункту вище);
- функція ізоляції досягається внаслідок простої конструкції;
- можна використовувати їх при максимальному тиску. Запірні елементи не деформуються під впливом високих навантажень.
Сидельні моделі мають пряме та непряме керування. Пряме досягається внаслідок безпосереднього впливу механічного пристрою, а непряме ‒ внаслідок дистанційного сигналу пілота.
Поворотні крани – застарілі розподільники, які використовувалися при тиску до 70 барів. Підвищення навантажень спричинило появу нових механізмів, що витіснило поворотні агрегати.Такий елемент має істотний недолік: необхідність використання великих перестановлювальних зусиль для вирівнювання навантажень. Канали з'єднуються за допомогою поздовжніх канавок, що виконані на поверхні поворотної оправки.
Чим відрізняються золотникові та сідельні гідророзподільники?
Порівняння проведемо за такими пунктами:
- складність роботи конструкції;
- герметичність;
- ймовірність забруднення;
- робочий тиск.
Золотниковий та сідельний розподільники гідравлічної олії прості у виконанні. У корпусі золотникового гідророзподільника виконані радіальні канали, що утворюють гідравлічні лінії підключення. Там же розташований золотник з кільцевими канавками, яким управляє керуючий пристрій, наприклад, електромагніт. Золотник рухається і цим ізолює чи з'єднує канали друг з одним через кільцеві канавки. Сідельний механізм представлений циліндрами, які містять запірну кульку або конус. Ці запірні елементи притискаються або віджимаються до сідел при необхідності, тим самим регулюючи потік рідини.
Герметичність – важливий фактор у роботі розподільників, тому що витоки призводять до втрати ефективності процесу. Сідельні механізми в цьому показнику найнадійніші, оскільки чим більший тиск рідини на замикальний елемент, тим більша герметичність. Золотникові конструкції не вирізняються такими характеристиками. Місця кріплення корпусу та золотника мають зазор, що супроводжується витоками на гідролінії високого тиску. Для компенсації використовують гідрозамки.
Окрім витоку, небезпеку для розподільчої конструкції становлять і засмічення. Що стосується золотником небезпеки не представляють частки великого розміру, оскільки канал потоку має великий діаметр. Маленькі частинки засмічують місце зазору між корпусом і золотником золотникового агрегату потрапляючи туди під час витоку. Проникаючи в зазор, вони заклинюють роботу агрегату, що часто виникає у системах з великим тиском.
Сидельні пристрої мають протилежну ситуацію. Мікроскопічні об'єкти не становлять небезпеки для конструкції, а ось частинки великих розмірів можуть потрапляти в простір між сідлом та запірним елементом. Така картина спостерігається в системах, де встановлені старі труби або погане очищення гідросистеми (завжди використовуйте гідравлічні фільтри!). На відміну від попереднього варіанта, жорстке заклинювання не виникне, оскільки зазори у запірному елементі відсутні.
Робочий тиск золотникового механізму становить 350 барів. На цей показник впливають особливості конструкції та матеріали виготовлення. Гідророзподільники з невеликими проходами та високим тиском не рекомендуємо використовувати, бо зростає обсяг втрат гідравлічного масла внаслідок витоків. Сідельні розподільники працюють при тиску рідини до 1000 бар.