Основные типы гидрозамков, примеры применения.

Обратные клапаны с пилотным управлением (гидрозамки) обычно используются для пропускания потока в одном направлении и блокировки потока в обратном направлении, если отсутствует давление в пилотной линии (Ppil). Клапаны данного типа могут использоваться для статического удержания нагрузки, но не для динамического управления или контроля опускания. В случае использования в комбинации с дросселями, последние рекомендуется устанавливать между исполнительным звеном и обратным клапаном с пилотным управлением (гидрозамком), а не между клапаном и золотниковым клапаном, чтобы противодавление, создаваемое дросселем, действовало на пилотное давление, подаваемое на клапан.

Рис. 1. Односторонний гидрозамок (одинарный обратный клапан с пилотным управлением)

Рис. 2. Двухсторонний гидрозамок (двойной обратный клапан с пилотным управлением) 

Двойной клапан (сдвоенный гидрозамок) состоит из двух обратных клапанов с пилотным управлением. На рисунке 2 показана схема управления гидроцилиндром, порты которого соединены с двойным обратным клапаном с пилотным управлением (сдвоенным гидрозамком). В случае промежуточного останова, двухклапанный гидрозамок блокирует оба порта гидроцилиндра, предотвращая любые утечки. При этом поршень останавливается и не может быть перемещен в любом направлении даже при воздействии внешних сил. Такие гидрозамки рекомендуется соединять с золотниковым клапаном (гидрораспределителем) с открытым центром, чтобы предотвратить возникновение противодавления, обусловленного наличием остаточного масла в линиях, соединяющих гидрозамок и золотниковый клапан. Остаточное давление может привести к ненамеренной подаче давления на гидрозамок и к перемещению штока гидроцилиндра. При использовании золотникового клапана (гидрораспределителя) с закрытым центром можно установить гидрозамок без уплотнительного кольца на пилотном поршне, избежав ненамеренной подачи давления в пилотную линию. Таким образом, давление уравновешивается и не влияет на механизм открытия гидрозамка. Обратите внимание, что при установке гидрозамка без уплотнительного кольца пилотное соотношение несколько снижается.

Гидрозамки обоих типов производятся со стальным или алюминиевым корпусом, с соединениями для линейного или фланцевого монтажа (с уплотнительными кольцами или полым винтом) и с различным пилотным соотношением. Пилотное соотношение R определяется как отношение площади пилотного поршня к площади управляемого плунжера. 

Пилотное соотношение следует выбирать с учетом следующих аспектов: R*Ppil > Pcil 

Где R — пилотное соотношение 

Ppil — давление в пилотной линии 

Pcil = макс. давление нагрузки + Ppil*a 

a — площадь поршня при пилотном давлении / площадь поршня при давлении нагрузки 

Пилотное давление, требуемое для открытия клапана, определяется следующим образом: Ppil=Pcil/(R-a) 

Пример: 

Pcil =200 R=4,7:1

Внутренний диаметр гидроцилиндра: 100 мм, диаметр штока: 90 мм. 

a = разница между диаметрами гидроцилиндра и штока / диаметр гидроцилиндра = 1491,5/7850=0,19 Pil = 200/(4,71-0,19) = 44,35 (см. рис. 3)

Рис. 3. Пример установки гидрозамка на поршневой полости гидроцилиндра. 

Если клапан соединен со штоковой полостью гидроцилиндра, пилотное соотношение должно быть намного больше величины a, в противном случае клапан не откроется, что может привести к повреждению гидроцилиндра. Ссылаясь на предыдущий пример (рис. 4), когда клапан соединен со штоковой полостью, получаем a=7850/1491,5=5,26. Разность R-a принимает отрицательное значение, поэтому клапан не откроется. Для данного случая следует выбирать клапан с пилотным соотношением, превышающим величину a, например, 10:1. При этом получается следующее соотношение: Ppil = Pcil/(R-a) =200/(10-5,6) = 45,45 бар

Рис. 4. Пример установки гидрозамка на штоковой полости гидроцилиндра. 

При наличии противодавления за клапаном последнее будет действовать против пилотного давления. 

В этом случае, пилотное давление определяется следующим образом: Ppil = Pcil/(R-a) + Pv1 

Где Pv1 — противодавление. 

Если Pv1=25 бар, принимая во внимание предыдущий пример, получаем: Ppil = 44,35+25 = 69,35 бар.