Редукційний клапан

Редукционные клапаны

Переливные клапаны

Переливной – это напорный гидроклапан, предназначенный для поддержания заданного уровня давления на входе в клапан с заданной точностью путем непрерывного слива части потока рабочей жидкости.

Из этого определения следует, что переливные клапаны работают постоянно в неустановившемся режиме, поэтому в них для исключения ударов запорно-регулирующего элемента о седло, как правило, используются золотниковые запорно-регулирующие элементы. Возможность использования в конструкции переливного клапана золотникового запорно-регулирующего элемента обусловлена также и отсутствием жестких требований к их герметичности.

На рис. 2.14 приведена конструктивная схема переливного клапана прямого действия с золотниковым запорно-регулирующим элементом.

Основным требованием, предъявляемым к переливному гидроклапану, является поддержание заданного уровня контролируемого давления с заданной точностью в рабочем диапазоне изменения величины расхода жидкости, сливающейся через клапан.

Рис. 2.14. Переливной клапан прямого действия с золотниковым запорно-регулирующим элементом: а) конструктивная схема; б) его характеристика

Аналитическое выражение характеристики переливного клапана имеет следующий вид:

где pk – давление настройки переливного клапана ,

Ккл – коэффициент, определяющий угол наклона характеристики переливного клапана, величина, которого характеризует степень нестабильности регулируемого давления в функции расхода жидкости через клапан .

Переливные гидроклапаны используются в гидроприводах с дроссельным регулированием.. Они подключаются к напорной гидролинии на выходе насоса или устанавливаются в сливную гидролинию последовательно. В этих случаях они выполняют функцию подпорных гидроклапанов.

Редукционные клапаны

Редукционным называется регулирующий гидроклапан, предназначенный для поддержания в отводимом потоке постоянного давления р2 меньшего, чем давление р1 в подводимом потоке. Он чаще всего применяется в гидросистемах, где от одного насоса работают несколько потребителей, требующие разные уровни давлений питания.

В основе регулирования давления положен принцип управления количеством рабочего тела в полости потребителя: изменение прихода или расхода рабочего тела меняет его массу и давление в полости. В абсолютном большинстве конструкций регуляторов количество рабочего тела изменяют, используя для этого дроссель, установленный на входе в полость. Дроссель представляет собой местное сужение канала с последующим резким расширением.

Рассмотрим конструкции редукционных клапанов, применяемых в гидросистемах.

Рис. 2.15. Редукционный клапан:

а) конструктивная схема клапана прямого действия; б) условное обозначение; в) характеристика редукционного клапана прямого действия; г) конструктивная схема редукционного клапана непрямого действия

Представленный на рис. 2.15, а редукционный клапан прямого действия состоит из запорно-регулирующего элемента 3, объединенного с уравновешивающим поршнем 1, и пружины 2, размещенных в гнезде корпуса 8, образующего седло 6 клапана. Для демпфирования возможных колебаний заклапанная полость 9 соединена с областью слива дросселем 10.

В отличие от переливных гидроклапанов редукционный клапан нормально открыт, т.е. при выключенной гидросистеме запорно-регулирующий элемент клапана пружиной полностью открывается. Это обстоятельство отражено в условном обозначении редукционного клапана (рис. 2.15, б) тем, что стрелка внутри квадрата соединяет входную и выходную гидролинии.

Пружина стремится удержать клапан в открытом положении, ограниченном упором 4, а давление р2 в полости 5 создает силу, которая стремится клапан закрыть. В полости 7 гидростатические силы от давления p1, действующие на запорно-регулируюший элемент по кольцевой площади, взаимно уравновешиваются: одна сила действует на запирающий элемент 3 в сторону его открытия, а другая на уравновешивающий поршень 1 в противоположную сторону (эти силы имеют одну и ту же величину, так как получаются в результате действия одного давления на равные площади). Поэтому давление р1 на работу клапана непосредственного влияния не оказывает.

Аналитическое выражение характеристики редукционного клапана имеет вид:

,

где рк – давление настройки редукционного клапана.

Примерный вид характеристики редукционного клапана прямого действия приведен на рис. 2.15, в. Из графика видно, что увеличение проходящего через редукционный клапан расхода сопровождается уменьшением редуцируемого давления. Объясняется это тем, что для пропускания большего расхода необходимо увеличение проходного сечения клапана, а это приводит к уменьшению силы пружины. Крутизна характеристики редукционного клапана прямого действия, а значит, и точность поддержания редуцируемого давления так же, как и у переливного клапана, зависит, от жесткости пружины. При наличии жестких требований по точности поддержания величины редуцируемого давления рекомендуется использовать редукционный клапан непрямого действия.

В пневматических системах нашли широкое применение регуляторы давления, принципиальная схема которых приведена на рис 2.16.

Рис. 2.16. Принципиальная схема простейшего регулятора давления

Рассматриваемый регулятор работает следующим образом. С помощью задающего устройства – пружины 3 устанавливается величина выходного регулируемого давления в полости 2, которая определяется усилием, действующим на чувствительный элемент 4 со стороны задающего устройства 3 при определенном давлении во входной полости 5 и расходе из полости 2. В случае изменения давления в полости 5 или расхода из полости 2, давление в ней изменяется, в результате нарушается силовое равновесие на чувствительном элементе 4 и он перемещается в новое положение и вместе с ним перемещается клапан, образующий с седлом дроссель переменного сечения. Изменение дросселируемого сечения на входе в полость 2 приводит к изменению прихода в нее рабочего тела, что компенсирует с заданной точностью произошедшее в полости изменение давления.

| следующая лекция ==>
Организация заработной платы. | Регуляторы перепада давления

Дата добавления: 2019-07-26 ; просмотров: 135 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Редуцирование давления .Редукционный клапан

Редукционным называют гидроклапан давления, предназначенный для поддержания в отводимом от него потоке рабочей жидкости более низкого давления, чем давление в подводимом потоке. В гидроприводах находят применение в основном два типа редукционных клапанов.

Первый тип клапанов обеспечивает установленное соотношение между давлениями на входе и выходе из клапана.

Редукционный клапан (рис.31) состоит из запорно-регулирующего элемента – плунжера 1, прижатого к седлу пружиной 2, сила натяжения которой регулируется винтом 3. Отверстие 4 корпуса соединяется с гидролинией высокого давления, а отверстие 5 с гидролинией низкого давления. В исходном положении клапан прижат к седлу, а вход клапана отделен от выхода. При повышении давления P1 плунжер поднимается и гидролиния высокого давления соединяется с гидролинией низкого давления. Чем больше давление P1, тем больше открывается проходное сечение клапана и тем больше становится давление P2.

Таким образом, давление P2 зависит от давления на входе клапана, от начальной силы натяжения Pпр и жесткости пружины c

Рис.31. Редукционный клапан:
а – принципиальная схема; б – условное обозначение

Второй тип редукционного клапана поддерживает постоянное редуцированное давление на выходе независимо от колебания давления в подводимом и отводимом потоках рабочей жидкости. Такие редукционные клапаны могут быть прямого и непрямого действия.

Рассмотрим работу редукционного клапана непрямого действия (рис.32). Клапан состоит из основного запорно-регулирующего элемента – золотника 1 ступенчатой формы, нагруженного нерегулируемой пружиной 2 с малой жесткостью, и вспомогательного запорно-регулирующего элемента 5 в виде шарикового клапана. Силу натяжения пружины 4 шарикового клапана можно изменять винтом 3. В корпусе клапана имеются каналы, соединяющие полости 7 и 8 с выходом, а в золотнике 1 – капиллярный канал 9, соединяющий полость 6 с полостью 8, а через последнюю и с выходом клапана.

Если пружина 4 настроена на давление большее, чем давление P1 на входе клапана, то золотник 1 занимает исходное положение (показано на рис.31). В этом случае в полостях 6, 7 и 8 будет одинаковое давление, равное P1, полость 10 соединена с полостью 11, а жидкость свободно протекает через клапан. Редуцирования давления при этом не происходит. При настройке пружины 4 на давление P2

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8776 – | 7506 – или читать все.

193.151.241.65 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Принцип работы редукционных клапанов ГУР, тнвд и маслянного насоса

В любых грамотно спроектированных изделиях, всегда применяются определенные защитные меры, от их разрушения при каких-то неблагоприятных обстоятельствах, возникающих во время работы. Не является исключением и автомобиль. Его конструкция предусматривает применение систем, использующих в работе повышенное давление.

Примером могут служить такие из них, как:

Для защиты от его превышения они имеют специальные устройства, например, в дизеле такую роль выполняет редукционный клапан ТНВД.

Редукционный клапан, принцип работы

Если вспомнить определение, то назначение редукционного клапана заключается в поддержании на постоянном уровне давления, создаваемого во время работы конкретного устройства. Его превышение чревато либо повреждением самой системы, либо разрушением каких-то ее элементов. Понять принцип работы редукционного клапана поможет приведенный рисунок:

Основными элементами подобного устройства являются шарик 1, пружина 2 и шайба 3. При работе насоса, подающего жидкость или любые масла в пределах системы, происходит увеличение внутри нее давления. Когда оно превышает определенную величину, под действием возникающей силы шарик 1 отжимает пружину 2 и смещается, открывая дополнительный канал, по которому избыток жидкости или масла удаляется из системы.

Такой принцип – сброс масла или другой жидкости обратно в исходный резервуар при превышении давления – используется довольно-таки часто. Подобный принцип может быть реализован по-разному, но неизменным остается суть, описанная выше. Для примера можно рассмотреть несколько конкретных его воплощений.

Редукционный клапан масляного насоса

Система смазки присутствует на любом автомобиле, будь то ВАЗ 2114 или Мерседес. И в любой системе обязательно наличие масляного редукционного клапана независимо от его изготовителя – Bosch, Тойота или Фольксваген. Если в системе смазки нет подобного масляного клапана, то при работе масляного насоса неизбежной становится ситуация, когда давление масла превысит установленные нормы. Из-за этого начнут протекать сальники или возможен разрыв масляного фильтра.

Как работает такая защита, поможет понять приведенный рисунок:

Здесь реализован тот же подход, что и описан выше. Когда давление превышает установленный безопасный предел, шарик 2 клапана открывает дополнительный канал для масляного потока и излишки масла сбрасываются в поддон картера двигателя. Где находится редукционный клапан? На ВАЗ 2114 он располагается в канале между камерой сжатия и всасывания, как показано на фото

Редукционный клапан топливной системы

Другим, не менее важным, применением является использование подобной защиты для топливной системы. В первую очередь это относится к дизельным двигателям, ТНВД можно назвать основой всей системы питания. Его назначение – дозированная подача солярки к форсункам.

Дело в том, что работа обычного насоса низкого давления обеспечивает подачу топлива в большем объеме, чем требуется. Поэтому редукционный клапан ТНВД его излишки, через дренажный штуцер, возвращает в топливный бак. Существует несколько различных типов ТНВД, созданных на основе разных конструктивных решений. Хотя это не имеет отношения к настоящей теме, но надо отметить, что одним из основных производителей ТНВД является Bosch, в изделиях этой фирмы реализован свой подход, ее продукция пользуется заслуженным качеством и отличается продолжительным сроком службы.

Однако, как и сам дизель, ТНВД критичен к качеству топлива, и даже использование изделий такой знаменитой фирмы, как Bosch, не позволяет применять низкокачественную солярку.

Редукционный клапан насоса ГУР

ГУР можно считать обязательным элементом оснащения современного автомобиля, в том числе семейства ВАЗ, например таких, как 2114, 2170, Приора. Его конструкция отрабатывалась достаточно долго и доказала свою эффективность. Функциональное устройство ГУР приведено на рисунке

Такое устройство при работе насоса создает повышенное давление, которое через гидроцилиндр и систему рычагов поворачивает колеса в зависимости от изменения положения руля. Это реализует любой ГУР, и установленный на ВАЗ 2114 тоже. Однако существует некоторое ограничение, которое необходимо учитывать. ГУР рассчитан на работу при определенном давлении, и его максимальное значение не должно превышать установленной величины. Для каждого автомобиля она своя, для ВАЗ 2114 это будет шестьдесят-сто атмосфер.

Вот для исключения превышения заданной величины и используется редукционный клапан. Особенно это актуально, когда руль встает на упор, и если не принять защитных мер, ГУР может быть разрушен. Поэтому изготовителями автомобилей с ГУР не рекомендуется держать руль в крайних положениях. В тех случаях, когда необходимо найти, где находится редукционный клапан, искать его надо в насосе, именно там обеспечивается необходимая величина давления на выходе.

Регулирование давления с помощью редукционных клапанов прямого действия

8.1. Редукционные клапаны

Давление пара в котле очень часто выше давления, требуемого для теплообменного процесса. Экономичным решением данной проблемы является редуцирование давления пара с помощью редукционного клапана. Использование в теплообменных аппаратах пара более низкого давления имеет ряд преимуществ: сам теплообменный аппарат, рассчитанный на более низкое давление пара, стоит дешевле; пар низкого давления имеет более высокую скрытую теплоту парообразования; сокращается количество пара вторичного вскипания, образующегося после конденсатоотводчика.

8.1.1. В большинстве случаев точность регулирования пропорциональных регуляторов давления прямого действия (показан на рис. 85) вполне приемлема и достаточна для технологических процессов. Это сбалансированный по давлению односедельный клапан прямого действия. Импульс от паропровода низкого давления передается через охладитель импульса и далее по импульсной трубке на нижнюю часть диафрагмы.
Сила пружины действует в противоположном направлении. Сила пружины настраивается вручную с помощью маховика и определяет величину редуцированного давления

8.1.2. Правильный монтаж редукционного клапана очень важен для нормальной работы данного клапана. рис. 86.

Редукционные клапаны прямого действия работают большую часть времени в положении дросселирования. Даже небольшие частицы грязи могут самым негативным образом влиять на нормальную работу этих клапанов. Поэтому перед каждым редукционным клапаном прямого действия рекомендуется установить сетчатый фильтр. Частицы воды во влажном паре, пролетая на высокой скорости через клапан, приводят к кавитации и эрозии и, как результат, заметно ускоряют износ клапана и седла.
При остановах системы в результате конденсации пара в паропроводах остается конденсат. Этот конденсат скапливается, в том числе, и в самой нижней точке перед редукционным клапаном При запусках пар проходит над поверхностью холодного конденсата, в результате чего могут возникать гидроудары, которые приводят к преждевременному выходу из строя диафрагмы и сильфона редукционного клапана.
Поэтому паропроводы перед редукционными клапанами необходимо дренировать с помощью конденсатоотводчиков. Если паропровод после редукционного клапана поднимается наверх, то после редукционного клапана в точке подъема паропрово¬да надо предусмотреть ещё один дренаж.
Если редукционный клапан установлен на вертикальном паропроводе с потоком снизу вверх, то дренаж непосредственно перед редукционным клапаном можно не предусматривать.
Примеры правильного монтажа редукционных клапанов прямого действия показаны на Рис. 86. Точка отбора импульса из паропровода низкого давления должна находиться на расстоянии не менее 1 метра после редукционного клапана прямого действия.
Это расстояние необходимо для стабилизации потока пара после редуцирования.

8.1.3. Если необходимо редуцировать достаточно высокое давление пара до очень низких значений, то, скорее всего, одного клапана будет уже недостаточно. В таких случаях можно использовать два редукционных клапана, установленных последовательно (см. рис. 87). Если перепад давления достаточно большой (P2

Клапан редукционный прямого действия

Вы здесь

Назначение редукционного клапана прямого действия

Редукционный клапан давления предназначен для поддержания в некоторой части гидросистемы пониженного давления относительно давления в основной нагнетательной магистрали и независящего от него.Так же, как и предохранительные клапаны, редукционные клапаны подразделяются на клапаны прямого и непрямого действия, а по количеству линий присоединений клапана – на двухлинейные и трехлинейные.

Устройство двухлинейного редукционного клапана прямого действия

Схема двухлинейного редукционного клапана прямого действия приведена на рис.1. В корпусе 1 размещается регулирующий золотник 2, который под действием пружины 3 стремится занять крайнее нижнее положение и находится в нем до тех пор, пока давление Р1 в канале “б”, действующее на нижний торец золотника, не в состоянии преодолеть усилие пружины редукционного клапана (рис.1 а). На котором показано состояние клапана, когда усилие от давления Р1 из-за малой величины давления на входе в клапан, в канале “а” меньше усилия пружины.

Принцип работы двухлинейного редукционного клапана прямого действия

Принцип работы двухлинейного редукционного клапана заключается в следующем, по мере роста давления Р наступает момент , когда усилие от давления Р , превысит начальное усилие пружины, регулируемое с помощью винта 4 и золотника 2 начнет смещаться вверх, частично перекрывая канал “б” на выходе клапана. С этого момента давление на выходе клапана будет поддерживаться постоянным, независимо от дальнейшего нарастания давления на входе в клапана в канале “а”.

Принцип работы трехлинейного редукционного клапана прямого действия

Принцип работы трехлинейного редукционного клапана давления прямого действия отличается от двухлинейного тем, что у него, помимо, канала “а” подводящего жидкость и отводящего канала “б”, имеется и канал “в” сообщенный со сливной магистралью. На рис.2 показана схема такого клапана, в котором, в отличие от описанного ранее, поддержание редуцированного давления достигается путем частичного перекрытия подводящего канала “а”, что не принципиально. Благодаря наличию сливного канала “в”, редуцированное давление в канале “б” будет поддерживаться постоянным даже в том случае, когда полностью перекрытом канале “а” давление на выходе клапана будет стремиться возрастать по какой-либо причине, например из-за обратного тока жидкости из системы. На рис.2 а показан клапан в режиме нормального редуцирования, а на рис.2 б – в режиме перелива жидкости из-за обратного тока в канал “б”.

Устройство трехлинейного редукционного клапана прямого действия

Устройство трехлинейного редукционного клапана давления модульного исполнения приведена на рис. 3. В корпусе 1 установлена втулка 3 с каналами “а” и “б”, связанными магистралями подвода жидкости Р и редуцированного давления Р!. Канал “в”, в свою очередь, связан с каналом “б” и установленным в нем демпфером , с помощью которого жидкость подводиться в полость, образованную втулкой 3 и пробкой 4. В расточке втулки размещен золотник 2, который пружинами 5 и 6 в исходном состоянии прижат к пробке 4, так что каналы “а” и “в”, а значит и магистрали Р и Р1оказываются сообщенными друг с другом.

При возникновении усилия от давления Р 1 , действующего на торец золотника 2, большего суммарного усилия двух пружин, определяемого положением регулировочного винта 8 относительно резьбового стакана 7, золотник 2 начинает смещаться влево, частично перекрывая канал “а”. Тем самым поддерживается постоянное давление Р1 в канале “в”. Если почему-либо давление Р 1 будет стремиться возрастать, золотник 2 еще больше сместиться влево так, что его первый поясок выйдет в полость “с” и через канавки на втором пояске жидкость из канала “в” начнет поступать на слив через сверление из полости “с” в магистраль “Т”.

Принцип работы трехлинейного редукционного клапана прямого действия

Принцип работы трехлинейного редукционного клапана давления прямого действия отличается от двухлинейного тем, что у него, помимо, канала “а” подводящего жидкость и отводящего канала “б”, имеется и канал “в” сообщенный со сливной магистралью. На рис.2 показана схема такого клапана, в котором, в отличие от описанного ранее, поддержание редуцированного давления достигается путем частичного перекрытия подводящего канала “а”, что не принципиально. Благодаря наличию сливного канала “в”, редуцированное давление в канале “б” будет поддерживаться постоянным даже в том случае, когда полностью перекрытом канале “а” давление на выходе клапана будет стремиться возрастать по какой-либо причине, например из-за обратного тока жидкости из системы. На рис.2 а показан клапан в режиме нормального редуцирования, а на рис.2 б – в режиме перелива жидкости из-за обратного тока в канал “б”.

Устройство трехлинейного редукционного клапана прямого действия

Устройство трехлинейного редукционного клапана давления модульного исполнения приведена на рис. 3. В корпусе 1 установлена втулка 3 с каналами “а” и “б”, связанными магистралями подвода жидкости Р и редуцированного давления Р!. Канал “в”, в свою очередь, связан с каналом “б” и установленным в нем демпфером , с помощью которого жидкость подводиться в полость, образованную втулкой 3 и пробкой 4. В расточке втулки размещен золотник 2, который пружинами 5 и 6 в исходном состоянии прижат к пробке 4, так что каналы “а” и “в”, а значит и магистрали Р и Р1оказываются сообщенными друг с другом.

При возникновении усилия от давления Р1, действующего на торец золотника 2, большего суммарного усилия двух пружин, определяемого положением регулировочного винта 8 относительно резьбового стакана 7, золотник 2 начинает смещаться влево, частично перекрывая канал “а”. Тем самым поддерживается постоянное давление Р1 в канале “в”. Если почему-либо давление Р1будет стремиться возрастать, золотник 2 еще больше сместиться влево так, что его первый поясок выйдет в полость “с” и через канавки на втором пояске жидкость из канала “в” начнет поступать на слив через сверление из полости “с” в магистраль “Т”.

Ссылка на основную публикацию