Гідравлічним розподільником називається гідроапарат, призначений для управління пуском, зупинкою і напрямком потоку рідини в двох або більше гідролінії в залежності від наявності зовнішнього керуючого впливу. Управління потоком рідини здійснюється з метою забезпечення включення, реверсу і зупинки гідродвигунів. Основними конструктивними елементами гідророзподільників є корпус і запірно-регулюючий елемент.
Гідророзподільники поділяються за такими ознаками:
- · По конструкції запірно-регулюючого елемента - золотникові, кранові, клапанні;
- · По числу зовнішніх гидроліній, потік в яких управляється розподільником, - двох, трьох, четирехлінейние і т. Д .;
- · По числу фіксованих або характерних позицій запірно-регулюючого елемента - дво-, трипозиційні і т. П .;
- · По виду управління - розподільники з ручним, механічним, електричним, гідравлічним, пневматичним і комбінованим електрогідравлічним, пневмогідравлічним і управлінням;
- · За способом відкриття робочого прохідного перетину - напрямні та дросселирующие.
а - дволінійних двохпозиційний; б - трилінійний двохпозиційний; в - четирехлінейний двохпозиційний; г - четирехлінейний трьохпозиційний; д - четирехлінейний чотирьохпозиційний; е - дросселирующий четирехлінейний трьохпозиційний
Малюнок 1.1 Умовне позначення розподільників на схемах
Трилінійні двохпозиційні гидрораспределители (див. Рис. 1.1, б) призначені для управління гідроциліндрами од-ностороннего дії.
Четирехлінейние гидрораспределители (див. Рис. 1.1, в - д), з'єднані з чотирма зовнішніми гідролініями (напірної, зливний і двома виконавчими) використовуються для управління потоком рідини в двох порожнинах, наприклад, у гідроциліндра двосторонньої дії.
У двохпозиційних розподільників (в) тільки дві фіксований-ні позиції, у трьохпозиційних (г) - три (одна вихідна - нейтральна і дві робочі), у чотирьохпозиційним (див. Рис. 1.1, д) - чотири (наприклад, вихідна, дві робочі і плаваюча). При плаваючою позиції обидві порожнини гідродвигуна з'єднані між собою і зі зливною гідролінією.
Напрямні розподільники призначені для зміни напрямку, пуску і зупинки потоку робочої рідини в залежності від наявності зовнішнього дискретного керуючого впливу. Запірно-регулюючий елемент в направляющем розподільнику завжди займає крайні робочі позиції, а параметри потоку рідини не змінюються.
Дросселирующие розподільники не тільки змінюють напрямок потоку робочої рідини, але і регулюють витрата і тиск рідини відповідно до зміни зовнішнього керуючого впливу. Запірно-регулюючий елемент дросселирующего розподільника може займати безліч проміжних робочих положень, утворюючи дросселирующие щілини. Характер зовнішнього керуючого впливу - безперервний. Умовне графічне позначення дросселирующего розподільника наведено на рис. 1.1, е.
Широко застосовуються в гідроприводах гидрораспределители золотникового типу. Вони володіють наступними перевагами:
- · Простотою здійснення багатопозиційними, тобто здатністю забезпечити всі необхідні дії вихідної ланки гідвігателя одним золотником;
- · Легкістю управління, що важливо в системах з ручним керуванням;
- · Високою герметичністю;
- · Компактністю і порівняльною простотою конструкції;
- · Розвантаженістю золотника від статичних сил, створюваних тиском робочої рідини.
Недоліки золотникових розподільників:
- · Високі вимоги до чистоти робочої рідини;
- · Складність виготовлення і ремонту;
- · Можливість заклинювання;
- · Можливість облітерації (зарощування) щілин золотників,
- · Необхідність кваліфікованого обслуговування.
На рис. 1.2 показана конструктивна схема розподільника золотникового типу. У корпус 1 розподільника вставлений циліндричний золотник 2. Золотник має три циліндричних паска з гострими крайками, а в корпусі виконані п'ять циліндричних расточек. При положенні золотника в вихідної позиції (а) напірна, зливна і виконавчі гідролінії перекриті. При переміщенні золотника з вихідної позиції вправо (б) напірна гидролінія з'єднується з поршневий порожниною А гідроциліндра і його поршень переміщається вправо. При цьому робоча рідина з штоковой порожнини Б витісняється в зливну гідролінію. При переміщенні золотника з вихідної позиції вліво робоча рідина з напірної гідролінії надходить в порожнину Б, а з порожнини А витісняється в зливну гідролінію. Умовне позначення розподільника (див. Рис. 1.2) представлено на рис. 1.1, р
Малюнок 1.2. Схема золотникового розподілу
Переміщення золотника в корпусі можливо лише при наявності радіального зазору 4 ... 10 мкм.
За перекриття робочих вікон золотником (рис. 1.3) розрізняють гидрораспределители з нульовим (ширина циліндричного паска золотника l дорівнює ширині циліндричної розточення корпусу розподільника t), позитивним (l> t) і негативним (l> t) перекриттями.
а - зовнішнього; б - позитивного; в - негативного
Малюнок 1.3. Схема перекриття робочих вікон в золотникових розподілах
Для управління гидродвигателями розподільники можуть мати різні схеми з'єднання каналів: паралельну, послідовну і індивідуальну.
На гусеничних і колісних тракторах застосовують однотипні трехзолотніковие чотирьохпозиційним гидрораспределители (рис. 1.4).
Гидрораспределитель складається з корпусу 6, верхній і нижній кришок, трьох золотників 8, перепускного 10 і запобіжного 12 гідроклапанів. У корпусі гидрораспределителя передбачені головний підвідний канал 11 (рис. 1.4), що сполучається з напірної гідролінією від насоса, відвідні канали 5 і 7, що виходять попарно від кожного з золотників і призначені для з'єднання з порожнинами гідроциліндрів, а також зливний канал 2, що знаходиться навпроти гідроклапана 10 і призначений для зливу робочої рідини через зливну гідролінію в гидробак. Кожен золотник 8 може керувати одним гідроциліндром або їх парою, займаючи одне з чотирьох положень: середнє положення - «нейтральне», вгору - «підйом», вниз - «опускання», крайнє нижнє - «плаваюче».
У нейтральному положенні (як показано на малюнку) золотники 8 перекривають робочі канали 5 і 7 гідроциліндрів. Робоча рідина від насоса надходить у канал 11, створює в ньому тиск, більше ніж в каналах А і Б, і з'єднаному з каналом 11 просторі під поршнем перепускного гідроклапана 10. Канали А і Б пов'язані вертикальним свердлінням (на малюнку не показано) із зливною порожниною 2. Благодім-ря перепаду тиску гідроклапан 10, долаючи опір пружини, опускається, повідомляючи порожнину каналу 11 із зливною порожниною 2, перепускаючи тим самим робочу рідину на злив в гидробак. Гідроциліндри при нейтральному положенні золотників замкнені і без листя. Гідророзподільники, у яких напірна гидролінія є тупиковою при нейтральному положенні золотників, називаючи-ють Гідророзподільники з «закритим центром». Наприклад, при положенні на «підйом» золотник 8 своїми пасками відкриває доступ рідини з каналу 11 в канал 7, а канал 5 повідомляється з по-лостью 2. Одночасно нижні пояски золотника 8 перекривають канал А і роз'єднують його з каналом Б, пов'язаним із зливною порожниною 2. При цьому рідина, яка надходить під тиском у канал 11, через свердління у в поршні гідроклапана 10 надходить також у достатньо міс-під під гідроклапаном 10 і канал А. у результаті тиск в порожнинах над поршнем гідроклапана 10 і під ним вирівнюється і гідроклапан під дією зусилля пру жіни притискається до сідла і роз'єднує канал 11 з порожниною 2. При «плаваючому» положенні робоча рідина перепускає гідроклапаном 10 на слив, а канали 5 і 7 пасками золотника повідомлені з порожниною 2.
У разі підвищення тиску рідини в нагнітальних порожнину 11 вище заданого одночасно зростає тиск в просторі під поршнем гідроклапана 10 і каналі Г, який сполучається з гідроклапаном 12. При цьому клапан 12 відкривається і перепускає робочу рідину в порожнину 2. Регулюють гідроклапан 12 на тиск до 16 МПа, стискаючи пружину 14 за допомогою гвинта 13.
У положеннях «підйом», «опускання» і «плаваюче» золотники фіксуються кульками I фіксатора. При підвищенні тиску в системі до близького до заданого запобіжним клапаном, що можливо при перевантаженні робочого обладнання або упорі поршня наприкінці ходу гідроциліндра, передбачений автоматичне повернення золотника і пов'язаної з ним рукоятки в нейтральне положення.
1 - кулька, 2 - порожнину, 3, 9 - кришки, 4, 14 - пружини, 5, 7, 11 - канали, 6 - корпус, 8 - золотник, 10, 12 - гідроклапани, 13 - гвинт