Применение противоударных и антикавитационных клапанов в гидроприводе.

Применение противоударных и антикавитационных клапанов в гидроприводе.

Классический способ подбора параметров гидромотора (ГМ) для приведения полезной нагрузки во вращательное движение основан на расчёте необходимой мощности ГМ, определения необходимого момента, который должен развивать ГМ при различных режимах его работы и подбора его рабочего объёма с целью обеспечения заданной скорости вращения его выходного вала. Конечно эти расчёты осуществляются с учётом коэффициентов полезного действия ГМ.

Гидравлическая схема управления ГМ обычно предусматривает применение в ней предохранительных клапанов и других устройств (гидро- аккумуляторов, ввёртных антикавитационных и противоударных (против гидравлического удара) клапанов, установленных в блоках распределителей управления ГМ. Расположение этих устройств вне ГМ не может обеспечить гашение первого импульса гидравлического удара. Гидравлический удар, как известно, имеет характер колебательного процесса с затухающей во времени амплитудой. Но именно первый импульс повышения давления, вызванный гидравлическим ударом, является самым сильным (в нём давление может повышаться в 6-10 раз выше номинального давления в гидросистеме).

Именно поэтому, гидравлические двигатели, работающие с нагрузками, имеющими большую инерционность, оснащаются антикавитационными и противоударными клапанами, встроенными непосредственно в крышку ГМ. В качестве примера на рис.1 представлен ГМ поворота кабины экскаватора с гидравлическим приводом.

Рис.1 ГМ поворота платформы экскаватора HITACHI

Гидравлическая схема такого мотора имеет вид рис.2.

Рис.2 Фрагмент гидравлической схемы ГМ поворота платформы экскаватора HITACHI

Как мы видим в этой схеме предусмотрены как противоударные, так и антикавитационные клапаны. Встроены они непосредственно в распределительный блок ГМ.

Специалисты ООО «Современные технологии гидравликов» были приглашены для выяснения причин массового выхода из строя героторных моторов привода мембранного поливочного насоса комбинированной дорожной машины КДМ.

Выявленные наиболее распространенные механические повреждения узла ГМ – редуктор – водяной мембранный насос приведены ниже:

- разрушение шлицевого вала гидромотора приводящего в действие водяной мембранный насос;

- закусывание узла соединения гидромотора и водяного мембранного насоса;

- деформация мембран водяного насоса.

На основании этих фактов был проведен анализ возможных причин возникновения указанных повреждений.

В результате анализа всей гидравлической системы питания ГМ, было выявлено, что при включении гидромотора, собранного согласно схемы рис.3, возникает избыточное давление на входе (линия 1) в ГМ, как следствие гидравлического удара, возникающего из-за того, что ГМ нагружен большой инерционной нагрузкой и при переключении управляющего распределителя в начальный момент времени гидравлическая линия, питающая ГМ оказывается запертой. ГМ не может мгновенно раскрутить большую массу.

Рис.3 схема включения ГМ привода водяного насоса КДМ.

При торможении (распределитель переключается в среднее положение) наблюдается следующая ситуация. В линии 1 возникает разряжение, а в линии 2 – избыточное давление. Как уже отмечалось эти явления обусловлены большой инерционностью мембранного насоса.    

Для решения описанных выше проблем было предложено использовать клапаны производства итальянской компании O.M.F.B. S.p.A– антикавитационные, предохранительные (в функции противоударных) в различных одиночных и комбинированных исполнениях.

Применение этого оборудования позволяет исключить условия для возникновения гидравлических ударов и кавитации в рассматриваемой гидравлической схеме. Производитель предлагает различные модификации конструкции клапанов как для реверсивных ГМ, так и для ГМ правого и левого вращения.

Следует отметить, что ООО «Современный технологии гидравликов» предлагает для систем мобильной гидравлики различные модификации гидравлических распределительных блоков, отличающихся высокой надёжностью, компактностью и хорошим соотношением цены и качества. На рис 4. показан внешний вид 4-х золотникового распределительного блока производства O.R.T.A .

Рис. 4 Внешний вид 4-х золотникового распределительного блока.

Статью подготовил инженер  "Группа Гидравликовъ"

Козлов А.Д.

e-mail: artem.kozlov@gidravlikov.ru 

Тел.: 8(495)505-63-23, доб. 136

Редакция статьи: 

Доцент, к.т.н.

Артюшин Ю.В.