Статьи по ремонту

Гидрозамок: принцип работы

Гидрозамок - это управляемый обратный клапан.

При отсутствии управляющего сигнала гидрозамок работает как обратный клапан, пропускает поток жидкости в одном направлении и не пропускает в другом. При появлении управляющего сигнала, гидрозамок пропускает жидкость в обоих направлениях.

В зависимости от количества обратных клапанов, установленных в одном корпусе, различают односторонние и двухсторонние гидрозамки.

Односторонний гидрозамок

На рисунке показана схема одностороннего гидрозамка.

В корпусе одностороннего гидрозамка установлены седло, запорно-регулирующий элемент (шарик) пружина, поршень с толкателем.

При отсутствии давлении в линии управления поток жидкости из канала 2 будет перетекать в канал 1 отодвигая запорно-регулирующий элемент. Если же поток жидкости подать в канал 1, то в канал 2 он попасть не сможет, т.к по действием потока шарик прижмется к седлу.

При наличии давления в линии управления 3 поршень с толкателем отодвинет шарик от седла, тем самым обеспечив беспрепятственное движение жидкости как из канала 2 в канал 1, так и наоборот из канала 1 в канал 2.

Двусторонний гидрозамок

Сдвоенный или двухсторонний гидрозамок состоит из двух управляемых обратных клапанов, установленных в одном корпусе. Линия управления каждого из клапанов соединена со входом другого клапана.

Конструктивная схема двухстороннего гидрозамка показана на рисунке.

Сдвоенный гидрозамок пропускает жидкость из линии 2 в линию 1, в обратном направлении жидкость может протекать только при наличии давления в линии 3. Аналогично работает и вторая сторона гидрозамка, жидкость свободно проходит из канала 3 в канал 4, в обратном направлении замок будет пропускать жидкость только при наличии давления в канале 2.

Двухсторонний гидрозамок устанавливают между распределителем и гидроцилиндром. Линии обозначенные на рисунке цифрами 2 и 3 присоединяют к распределителю, а линии 1 и 4 в полостям гидроцилиндра.

При переключении распределителя в результате повышения давления в одной из линий, например линии в 2, поршень с толкателем переместится, отодвинув шарик (расположенный на рисунке справа) от седла, тем самым допустив течение жидкости из линии 4 в линию 3.

Для чего нужны управляемые обратные клапаны?

Основные функции гидрозамка:

• запирание жидкости под давлением в отдельных участках гидравлической системы;
• предотвращение падения груза, при резком снижении давлении, например в случае нарушения герметичности трубопровода;
• предотвращение перемещения выходных звеньев гидродвигателей, вызванных, например утечками по золотникам.

Гидрозамки часто устанавливают на выходах из полостей гидроцилиндров, для предотвращения перемещения механизма в случае падения давления в системе.

Монтажные исполнения гидравлических замков

В настоящее время производятся гидрозамки различного монтажного исполнения:

• модульного
• трубного
• стыкового
• фланцевого

Гидравлические замки встраиваемого исполнения могут быть установлены в специальные отверстия выполненные в гидравлической плите.

Двусторонний гидрозамок

Схема работы двухстороннего гидрозамка

Составные части двустороннего гидрозамка:

1. Два запорных шарика
2. Две пружины
3. Один управляющий элемент

Принцип действия рассмотрим на последовательности рисунков:

• «а») Давление не подается обе полости закрыты запирающими устройствами.
• «б») Подается давление в «А», жидкость отодвигает запорный шарик, и поступает в «В». Та же сила действует на управляющую часть, которая отодвигает запирающее устройство, и дает возможность течь жидкости из полости «Г» в «Б».
• «в») Давление подается на полость «Б». Отодвигается запорный шарик и жидкость движется из «Б» в «Г» при этом управляющий элемент отодвигает шарик и открывает движение жидкости из «В» в «А».

Также существует следующие дополнительные классификации:

• По виду запорного элемента. Конусовидные и шариковые. В примере выше мы рассмотрели устройства с шаровидным запорным элементом, но при применении конусовидного схема работы принципиально не изменится.
• По вид управляющего воздействия. Существуют устройства с гидравлическим пневматическим, электронным, механическим управляющим воздействием. В примере выше был рассмотрен пример с гидравлическим воздействием на управляющую часть.

Предназначение и применение

Гидрозамки устанавливаются на входе в гидравлическую систему и их основным предназначением является блокирование перемещения механизма при ситуации стремительного падения давления в системе.

Расмотрим несколько примеров применения:

Схема применения гидрозамков

• «а») Блокирование гидроцилиндра при втягивании.
• «б») Блокирование гидроцилиндра при выдвижении.
• «в») Блокирование гидроцилиндра гидрозамком двустороннего действия.

Гидрозамки особенно распространены в гидравлических приводах строительных, дорожных и горных машин.

Варианты конструкции

Среди основных типов отмечают плунжерные, поршневые и телескопические устройства.

Принцип работы плунжерного гидроцилиндра подразумевает подачу рабочей жидкости в полость, где плунжер начинает свое смещение из-за действия повышенного давления. Вернуться в исходное состояние агрегат способен благодаря воздействию внешнего усилия на торец штока.

Поршневые гидроцилиндры создают толкающее или тянущее усилие. Штоковая полость сообщается через сапун с атмосферой, однако попадания частиц пыли и грязи на рабочую поверхность не происходит.

Телескопические гидроцилиндры получили  своё название за счет внешнего сходства с телескопами. В их основе применяют односторонние и двухсторонние механизмы. Наиболее часто используются для операций подъема и опускания кузовов самосвалов. Принципы работы гидроцилиндра телескопического типа предполагают наличие большого хода поршня при относительно компактных габаритных размерах самого устройства.