Динамо-машины  Исследование аварийных ситуаций, гидропереключатели, предохранители 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

заменена аналогичной головкой другого клапана. Клапаны, типоразмеры которых приведены в табл. 5, имеют одинаковую конструкцию, но отличаются размерами присоединительных отверстий.

Клапан МСБ-20 (рис. 12,6) состоит из корпуса 1, крышки ii, клапана второго каскада 5, поджимаемого к седлу 12, слабой пружиной 2, шарикового клапана первого каскада 6, настраиваемого на определенное давление пружиной 5 при помощи регулировочного винта 4. Прямое воздействие жидкости напорной магистрали а на шариковый клапан 6 осуществляется через проставку 7 и второй шарик 9, поджатый к проставке слабой пружиной 10 и выполняющий роль автоматического дросселя совместно с седлом 8.

В момент, когда давление в системе не превышает давления настройки пружины 5, шариковый клапан 6 и основной клапан 3 закрыты и прижаты соответственно к своим седлам 8 и 12. Напорная полость а и сливная полость е разобщены. Масло поступает в надклапанную полость г и под шариковый клапан 6 через щель в, образуемую шариком 9 и седлом 8, а затем через лыски проставки 7. Проходное сечение щели в в данный момент равно максимальному значению.

Как только давление в системе превысит давление настройки пружины 5, шариковый клапан открывается, образуя слив жидкости из надклапанной полости г через канал д в полость е. Одновременно с этим проставка 7 и шарик 9 перемещаются вправо, уменьшая щель в до минимального для данных условий значения. Между полостями й и г образуется оптимальный перепад давления жидкости, необходимый для быстрого подъема клапана 3.

Клапан 3 поднимается вверх и соединяет напорную полость а со сливной полостью е. Давление в системе понижается. В случае понижения давления в системе ниже настройки пружины 5 клапан 6 закрывает проход жидкости на слив из надклапанной полости г, перемещается вместе с проставкой 7 и шариком 9 влево, тем самым увеличивая проходное сечение щели е до максимального, открывая свободный доступ масла из полости а в полость г. Это обеспечивает быстрое закрытие клапана 3.

Таким образом, шарик 9 и седло 8, образующие щель между напорной и надклананной полостями а и г, представляют собой автоматическое переключающее устройство (автоматический дроссель), изменяющее перепад давления между этими полостями до требуемого оптимального значения в момент открытия и закрытия клапана, чего невозможно добиться в клапанах с постоянным сечением дросселя, аналогичного своему назначению.

lt; Величина проходного сечения щели в является расчетным параметром описываемых клапанов, от которого зависит работоспособность и режим срабатывания.

Конструкция клапана МСБ-10 (рис. 12, а gt; отличается от рассмотренной тем, что роль автоматического дросселя и проставки выполняет золотшк 13, который воздействует на шариковый клапан при превышении давления в системе свыше величины настройки, частишо перекрывает золотниковую щель ж и управляет в требуемом режиме потоком жидкости, перетекающей в надклапанную полость.

Быстрое открытие и закрытие этих клапанов (табл. 1) происходит за счет кесткой обратной связи между автоматическим дросселем и клаяаном первого каскада. Торможение клапана второго каскада при ходе вверх осуществляется за счет опережения в срабатьвании шарикового клапана первого каскада. Конструктивно э-о обеспечивается, как указывалось, за счет большей рабочей площади шарикового клапана, на которую первоначально дьйствует жидкость при открытии, по сравнению с площадью, восвринимающей давление пружины после открытия (площадь сечения золотника в схеме на рис. 6, поз. 31 или проставки в схема на рис. 6, поз. 32).

При ходе клапана вниз торможение осуществляется за счет большого перепада давления жидкости при начинающем уменьшать свое сечение автоматическом дросселе и увеличивающем проходное сеченре клапане первого каскада. Как показали исследования, описываемые клапаны работают стабильно.

Клапаны с азтоматическим дросселем и обратной отрицательной связью Neждy рабочими элементами клапана. Клапаны, изображенные на рис. 6, поз. 2932, затруднительно использовать при высокое давлении и больших расходах ввиду наличия проставки в зоне воздействия жидкости на клапан первого каскада, затрудняющей проход жидкости, и из-за сложности обеспечения высокой устойчивости при работе на крайних режимах по расходу и давлению. В связи с этим на базе рассмотренных клапанов с автоviэтическим дросселем разработаны клапаны повышенной чувствительности и устойчивости на давление до 320 кГ/см МСБ-30, МСБ-40, МСБ-50, которые показаны на рис. 6. поз. 33-36. Наряду с высокой чувствительностью, получаемой при помощи автоматического дросселя, особенностью этих схем клапанов является и высокая динамическая устойчивость за счет применения обратных отрицательных связей между основными элементами клапанов. Режим срабатывания и положения рабочих элементов клапана полностью отвечают требованиям высокой чувствительности и устойчивости-работы (см, табл. 1).

На рис. 6, поз. 33 приведена схема клапана МСБ-30 для высокого давления. Особенностью этой схемы является функциональная взаимосвязь всех элементов клапана (первого, второго Каскадов и автоматического дросселя); благодаря чему обеспечивается надежная отрицательная обратная связь по положению.

2 106] 33

Двухкаскадные клапаны МСБ-30 предназначены для гидро приводов прессов и других машин, работающих с максимальныл! давлением до 320 кГ/см и использующих в качестве рабоче!] силы жидкости минеральное масло вязкостью 10-400 ест в диапазоне возможных температур 5-70 deg; С.

Конструкция клапана МСБ-3() показана на рис. 13, а его краткая техническая характеристика приведена в табл. 5.

Создание работоспособных конструкций двухкаскадных пре дохранителей клапанов, рассчи тайных на высокое давление до 320 кГ/см и выше, встречает определенные трудности, которые связаны с тем, что одновременно с высокой чувствительностью и стабильностью работы, решающее значение имеет герметичность и достаточный срок службы Применение двухкаскадных клапанов при высоком давлении вызвано не только соображением получения минимальных габари- ;4r)j А тов при заданном расходе и дав-- лении. Эти клапаны имеют повы-

шенную стойкость к эрозии и герметичность из-за возможности обеспечить минимальное значение гидравлического радиуса, а следовательно, и числа Рейнольдса на сливной щели второго каскада. Меньшая величина числа Re позволяет обеспечить лучшую стойкость уплотняющих поверхностей. Слабым местом при этол является клапан первого каскада. Кроме эрозии седла при ша риковом исполнении клапана, имеет место плохое влияние динамику большой высоты подъема уплотняющего элемента при пропускании расчетного объема (близкого к Qh) . Желательно применение в первом каскаде дифференциального клапана с лучшим числом Re.

В известных стандартах или нормализованных конструкциях двухкаскадных клапанов функции клапанов первого и второго каскадов строго разделены (имеется только обратная гидравлическая связь по давлению или серводействие), что затрудняет обеспечение клапаном оптимальных динамических характеристик срабатывания, а главным образом устойг1ивости работы.

/JoMoS

Рис. 13. Клапан МСБ-30 с автоматическим дросселем