Принцип работы регулятора давления

Регулятор давления определяет максимальное значение давления в гидросистеме.

Требования, предъявляемые к регулятору давления:

- высокое быстродействие.

- устойчивость. Все гидросистемы с регулируемым давлением склонны в той или иной мере к колебательности, поэтому регулятор должен являться хорошим компромиссом между быстродействием и устойчивостью.

- высокий коэффициент полезного действия.

Конструкция регулятора давления

Регулятор давления состоит из регулирующего золотника (1), корпуса (2), пружины (3) и механизма настройки (4).

В исходном положении пружина устанавливает золотник в крайнее (левое на рис 37) положение. Рабочая жидкость через каналы в корпусе подводится к золотнику, который имеет одно продольное отверстие и два поперечных. Специальный демпфер ограничивает поток жидкости через регулирующий золотник. В показанном положении рабочая жидкость через осевое и поперечное отверстия поступает в камеру большого установочного поршня.
Сливная линия перекрыта пояском распределительного золотника.
Рабочее давление гидросистемы воздействует на левую торцевую поверхность распределительного золотника с усилием F_p. Пока это усилие меньше, чем противодействующее усилие пружины F_F, давления в камерах установочных поршней равны, и насос остается в положении максимального эксцентриситета.

Рисунок 37 - Регулятор давления в состоянии, при котором насос обеспечивает максимальную подачу. Рабочее давление ниже, чем давление
настройки регулятора давления

 

При увеличении давления в гидросистеме увеличивается усилие F_p и регулирующий золотник смещается вправо, сжимая пружину. Регулятор частично соединяет с баком камеру большого установочного поршня, в результате чего давление в этой камере уменьшается.

Регулируемые пластинчатые насосы, работающие по описанному принципу, могут дополнительно оснащаться целым рядом других типов регуляторов, например:

- регулятором расхода

- регулятором давления / расхода

- регулятором мощности.

Рисунок 38 - Регулятор давления в состоянии, при котором подача насоса равна нулю. Рабочее давление соответствует давлению настройки регулятора давления

 

 

Регулятор расхода

При регулировании расхода подача насоса регулируется до заранее заданного значения. Для этого в потоке рабочей жидкости, подаваемой насосом, устанавливается измерительная диафрагма, перепад давлений на которой принимается как параметр регулирования.

Давление на входе в диафрагму подводится в левую торцовую полость регулирующего золотника и одновременно - в рабочую камеру малого установочного поршня.

Давление на выходе из диафрагмы, которое меньше, чем давление на входе, подводится с помощью трубопровода в правую торцовую полость регулирующего золотника (в пружинную полость регулятора). На регулирующем золотнике, так же как и на установочных поршнях устанавливается равновесие сил.

В указанном на рис 39 положении разность давлений (перепад давлений) на измерительной диафрагме соответствует усилию пружины регулятора.
Через дросселирующую кромку (X) регулятора постоянно сливается поток управления, поэтому в камере большого поршня создается определенное давление. Статор удерживается в стабильном положении.

Если, например, увеличить проходное сечение диафрагмы, перепад давлений уменьшается. Следовательно, пружина смещает регулирующий золотник в направлении закрытия дросселирующей кромки (X), и давление в камере большого поршня увеличивается. Статор смещается в направлении увеличения эксцентриситета, и подача насоса возрастает.

Из-за увеличения потока в напорной линии увеличивается перепад давлений Δр на измерительной диафрагме вплоть до момента нового стабильного состояния.

Перепад давлений на измерительной диафрагме соответствует настраиваемому усилию пружины регулятора.

Рисунок 39 - Регулятор расхода

Регулятор давления и регулятор расхода могут иметь различные установочные механизмы (механический, гидравлический или электрический).
Комбинация из регуляторов давления и расхода позволяет создавать особо экономичные гидроприводы.

 

Центробежные насосы

Общие сведения

В центробежных насосах всасывание и нагнетание жидкости происходит под действием центробежной силы, возникающей при вращении заключенного в корпус колеса с лопатками (рис. 40).

В чугунном корпусе 5 спиралевидной формы вращается вал 4, приводимый в движение непосредственно от электродвигателя или от трансмиссии; на валу закреплено рабочее колесо 3 с лопатками определенной формы, образующими между собой каналы для прохода жидкости.

Корпус насоса снабжен двумя штуцерами. Один находится на осевой части корпуса и непосредственно сообщается с пространством внутренней окружности колеса; к этому штуцеру присоединен всасывающий трубопровод 2. Второй штуцер помещен тангенциально на боковой части корпуса и соединяется с нагнетательным трубопроводом 8.

1 – приемный клапан; 2 – всасывающий трубопровод; 3 – рабочее колесо; 4 – вал; 5 – корпус; 6 – задвижка; 7 – обратный клапан; 8 – нагнетательный трубопровод

Рисунок 40 – Схема центробежного насоса

Приемный клапан 1 служит для того, чтобы залить насос жидкостью перед пуском и предотвратить опоражнивание всасывающего трубопровода (при остановке насоса). Чтобы предотвратить обратный слив жидкости и защитить насос от гидравлического удара при внезапной остановке, в напорном трубопроводе часто устанавливают обратный клапан 7.

Если внутреннее пространство корпуса заполнено жидкостью, то при вращении колеса лопатки придают жидкости, находящейся в колесе, вращательное движение. При этом возникающая при вращении центробежная сила отбрасывает жидкость от центра к периферии колеса; отсюда она затем выбрасывается в корпус и поступает в нагнетательный трубопровод 8.

При вращении колеса жидкость непрерывно засасывается из бассейна или резервуара в насос и выталкивается из насоса. Таким образом, в центробежном насосе, в отличие от поршневого, всасывание и нагнетание жидкости протекают равномерно и непрерывно.

Давление, развиваемое центробежной силой в насосе, а следовательно, и высота нагнетания зависят от скорости вращения рабочего колеса и будут тем больше, чем большее число оборотов делает колесо.

Высота подачи центробежного насоса с одним рабочим колесом ограничена. Поэтому насосы в зависимости от требуемой высоты подачи изготавливают с несколькими рабочими колесами, соединенными друг с другом последовательно.

По числу рабочих колес, соединенных последовательно в одном корпусе, различают насосы: одноступенчатые и многоступенчатые.