§ 15. Распределительные устройства

Общие сведения. Распределитель­ные устройства (гидрораспределители или распределительные блоки) пред­назначены для управления потоком жидкости.

По конструктивному ис­полнению их подразделяют на три

Рис. 52. Гидрораспределители:

а — двухходовые, б — трехходовые, в — четырех ходовые, г — трехпозиционные, д — четырехпозиционные

основные группы: золотниковые (пото­ком жидкости управляют посредством возвратно-поступательного перемеще­ния золотников), клапанные (путем открытия и закрытия клапанов), крановые (поворотом распределитель­ного элемента кранового аппарата).

По числу подсоединенных каналов различают двух-, трех-и четырехходовые гидрораспредели­тельные устройства. Число каналов может быть и более четырех. Двуххо­довые гидрораспределители (рис. 52, а) с двумя каналами (напор, рабочий отвод) служат для пропуска или перекрытия потока жидкости; треххо­довые (рис. 52, б) с тремя каналами (напор, слив, рабочий отвод) — для управления гидродвигателями одно­стороннего действия, четырехходовые (рис. 52, в) с четырьмя каналами (напор, слив, два рабочих отвода) — для управления гидродвигателями двустороннего действия.

По числу рабочих позиций (фиксированных положений) гидро­распределительные устройства под­разделяют (рис. 52, в...д) на двух-(одно рабочее, одно нейтральное), трех- (два рабочих и одно нейтраль­ное) , четырехпозиционные (два рабо­чих, одно нейтральное и одно плаваю­щее) и т. д. При плавающем положении обе полости гидродвигате­ля соединены между собой и со сливом.

По исполнению корпуса золотнико­вые гидрораспределители, применяе­мые в гидросистемах экскаваторов, бывают секционные и моноблочные.

Секционные гидрораспределители

(рис. 53, а) состоят из нескольких секций. Конструктивное исполнение секции может быть различным. Это значительно расширяет область приме­нения гидрораспределителей при ис-. пользовании небольшой номенклатуры унифицированных секций разных ти­пов (рабочих, напорных, сливных, промежуточных). Секционные гидро­распределители удобны в экслуатации. Изношенную секцию можно легко заменить и отремонтировать. Недо­статками их являются увеличенные габариты и масса, наличие поверхно­стей на стыках секций, которые нужно уплотнять.

Моноблочные гидрораспределите­ли (рис. 53, б) с одним или несколькими золотниками выполняют в одном корпусе (блоке).

Схема соединения золотников гид­рораспределителей может быть па­раллельной, последовательной и инди­видуальной.

В гидрораспределителе с парал­лельной схемой соединения золотников (рис. 54, а) при одновременном включении золотников проточный ка­нал Ж закрыт, с напорной линией Д сообщаются каналы В и Г, которые соединены с трубопроводами, идущи­ми к двум разным гидродвигателям. При этом противоположные полости гидродвигателей соединены через ка­налы Б и Е со сливной гидроли­нией А. При использовании такого гидрораспределителя трудно осуще­ствлять совмещение двух и более рабочих операций с регулированием их скорости, так как жидкость стремится

поступать в гидродвигатель рабочего органа с наименьшим внешним сопро­тивлением.

В гидрораспределителе с последо­вательной схемой соединения золотни­ков (рис. 54, б) при включенных золотниках канал Г золотника 1 соеди­нен с напорной линией Д гидрораспре­делителя, а канал Е — с каналом В золотника 2, линия слива которого сообщается через канал Б со сливной линией А гидрораспределителя. Таким образом, жидкость из напорной линии Д поступает в канал Г к гидродвигате­лю, управляемому золотником 1, а из него по каналам Е и В к гидродвигате­лю, который управляется золотником 2.

Гидрораспределитель подобной конструкции позволяет совмещать две и более рабочие операции с более удобным, чем при параллельном питании, регулированием их скоро­стей, но давление на насосе при этом будет равно сумме перепадов давлений в приводимых гидродвигателях.

В гидрораспределителях с индиви­дуальной схемой соединения золотни­ков (рис. 54, в) напорная линия Д соединена с каналом Г золотника, расположенного ближе к напорной линии, линия слива — через канал Е со сливной линией А гидрораспределите­ля. На рисунке золотник 1 показан во включенном положении, а золотник 2—в нейтральном. При одновре­менном включении нескольких зо­лотников жидкость поступает только

Рис. 53. Секционный (а) и моноблочный (б) гидрораспределители

к тому гидродвигателю, который управляется золотником, расположен­ным ближе других к напорной линии.

Схема разгрузки насоса при ней­тральном положении всех золотников гидрораспределителя может быть про­точной и клапанной.

В гидрораспределителях с проточ­ной схемой разгрузки (рис. 55, а) напорная гидролиния В соединена со сливной гидролинией Б специаль­ным проточным каналом, который перекрывается при включении любого из золотников. Применение такой схемы позволяет плавно включать движение механизмов и устранять повышение давления в гидросистеме во время включения золотников. Однако в гидрораспределителях с не­сколькими золотниками достаточно велики потери давления при проходе жидкости через проточный канал со сложной конфигурацией.

В гидрораспределителях с кла-

Рис. 54. Схемы соединения золотников:

а — параллельная, б — последовательная, в — индивидуальная; /, 2 — золотники

Рис. 55. Схемы конструктивного исполнения гидрораспределителей с проточ­ной (а) и клапанной (б) разгрузкой насоса

панной схемой разгрузки (рис. 55, б) напорная гидролиния В соединена со сливной гидролинией Б через специальный клапан Д, линия Г управ­ления которым соединена со сливной гидролинией. Насос разгружается при определенном малом давлении незави­симо от числа золотников в гидро­распределителе. Недостатком такой схемы является возникновение пиков

давления при резком включении золотников, когда перекрывается ли­ния Г.

Секционный гидрораспределитель с параллельной схемой соединения золотников и проточной схемой раз­грузки насоса (рис. 56) применяют на некоторых отечественных гидравличе­ских экскаваторах (например, ЭО-4124А).

Рис. 56. Секционный гидрораспределитель с параллельной схемой соединения золотников и

проточной разгрузкой насоса:

1...3 — напорная, рабочая и сливная секции, 4, 5 — предохранительный и обратный клапаны, 6 — золотник,

7 — возвратная пружина, в — шайба

Рис. 57. Моноблочный гидрораспределитель с параллельной схемой соединения золотников

и клапанной разгрузкой насоса:

1,4— пружины. 2 — клапан, 3 — корпус, 5, 6 — золотники

В напорной секции 1 установлены предохранительный клапан 4 прямого действия и обратный клапан 5, препятствующий перетеканию жидко­сти из гидродвигателей на слив через проточный канал при промежуточных положениях золотника 6 гидрораспре­делителя. Рабочая секция 2 состоит из литого корпуса и золотника 6, фиксируемого в нейтральном положе­нии пружиной 7 и шайбами 8. Сливная секция 3 предназначена для отвода жидкости в бак.

В нейтральном положении золотни­ков поток жидкости от насоса поступа­ет в полость В и направляется через проточный канал Г в сливную гидроли­нию Д. Так происходит разгрузка насоса. При перемещении золотников в рабочее положение проточный канал перекрывается, жидкость через обрат-

ный клапан 5 поступает к отводам в исполнительные органы. Гидролинии Е и Ж гидрораспределителя предназ­начены для слива жидкости из гидродвигателей.

Гидрораспределитель позволяет плавно включать и выключать меха­низмы и регулировать рабочие скоро­сти перемещением золотника, что обеспечивается конфигурацией регу­лирующих кромок золотника, размера­ми и геометрией каналов, очередно­стью их открытия и закрытия.

Моноблочный трехзолотниковый гидрораспределитель с параллельной схемой соединения золотников и кла­панной разгрузкой насоса (рис. 57) ис­пользуют на навесных (на тракторах) гидравлических экскаваторах.

При нейтральном положении зо­лотников 6 отводы В и Г к рабочим

органам заперты, а гидролиния Д управления переливным золотником 5 соединена со сливной гидроли­нией Е. При этом поток жидкости от насоса, преодолевая сопротивление пружины 4 золотника 5 под небольшим давлением (0,2... 0,3 МПа), направля­ется по каналу Ж в сливную гидролинию Е.

При включении любого из золотни­ков гидрораспределителя гидролиния Д управления перекрывается. Жид­кость через демпфер в золотнике 5 поступает в полость А, давление жидкости, действующее на золотник 5 с двух сторон, уравновешивается, и он под действием пружины 4 переме­щается вправо и отсоединяет поток жидкости от сливной гидроли­нии Е. Жидкость через золотник гидрораспределителя направляется к гидродвигателю.

Если давление в соединенных через демпфер полостях Б и Л выше давления настройки пружины 1 предо­хранительного клапана 2, жидкость из полости А через клапан поступает в сливную гидролинию (на рисунке не показано). Количество жидкости, по­ступившей из полости А на слив, не может быть пополнено через малое отверстие демпфера (диаметр 1,1 мм). Поэтому золотник 5 под давлением, действующим в полости Б на его торцы, преодолевает сопротивление пружины 4, перемещается влево и соединяет напорную Б и сливную Е гидролинии. При этом поток жидкости под давлением, определяе­мым давлением настройки пружины клапана, направляется в гидробак. При понижении давления в системе клапан закрывается, давление жидко­сти, действующее на золотник 5, уравновешивается и золотник 5 под действием пружины 4 перемещается вправо, разъединяя напорную и слив­ную гидролинии.