Регуляторы расхода

Регуляторы расхода используют в гидравлических приводах для настройки и поддержания постоянного расхода независимо от изменения давления (нагрузки).

Регулятор расхода состоит из двух основных элементов: дросселя и компенсатора давления.

Дроссель позволяет обеспечить регулировку расхода, а компенсатор расхода поддерживает постоянный перепад давления на дросселе, для поддержания расхода на установленном уровне при изменении давления.

В зависимости от способа поддержания постоянного перепада давления на дросселе разделяют двухлинейные и трехлиненые регуляторы расхода. В двухлинейных регуляторах расхода компенсатор изменения давления расположен последовательно дросселю, в трехлинейных — параллельно.

Двухлинейные регуляторы расхода

Двухлинейный регулятор расхода состоит из регулируемого дросселя и клапана постоянной разницы давления. Причем этот клапан может устанавливаться как перед дросселем, так и после него.

Гидравлическая схема двухлинейного регулятора расхода, в котором клапан постоянной разницы давлений установлен перед дросселем.

Схема 2-линейного регулятора, в котором клапан постоянной разницы давлений установлен после дросселя.

Принцип работы двухлинейного регулятора

На рисунке показана конструктивная схема двухлинейного регулятора расхода.

Роль компенсатора — клапана постоянной разницы давлений в данном случае выполняет золотник. К торцам этого золотника подведены линии передающие давление перед дросселем и за дросселем. В зависимости от разницы этих давлений золотник приоткрывает или прикрывает канал, тем самым поддерживая постоянный перепад да дросселе Др.

Упрощенное изображение 2-линейного регулятора на гидросхеме показано на рисунке.

Трехлинейные регуляторы расхода

Данный регулятор состоит из регулируемого дросселя параллельно которому установлен клапан, при срабатывании которого часть жидкости отправляется на слив.

Схема трехлинейного регулятора расхода показана на следующем рисунке.

Как устроен 3-линйный регулятор?

На рисунке показана схема трехлинейного регулятора.

Золотник — компенсатор в этом случае выполняет роль предохранительного клапана.

При увеличении давления на выходе регулятора — в линии В золотник смещается влево, увеличивая сопротивление перед сливным каналом Т.

При снижении давления в канале В золотник смещается вправо, уменьшая сопротивление перед сливной линией.

Начальное положение золотника обеспечивается пружиной.

Величина расхода настраивается путем поворота ручки дросселя Др.

Упрощенное изображение 3-линейного регулятора расхода на гидравлической схеме показано на рисунке.

Гидравлические регуляторы расхода

Регулятором расхода называется гидроаппарат управления расходом, предназначенный для поддержания заданного значения расхода независнмо от перепада давлений в подводимом и отво­димом потоках рабочей жидкости.

Конструктивно регуляторы расхода представляют собой блоки , состоящие из регулируемого дросселя и клапана. При помощи дрос­селя управляют расходом рабочей жидкости, а при помощи клапана автоматически обеспечивают постоянный перепад давлений на дрос­селе. Клапаны, входящие в состав регуляторов расхода, могут бить включены с дросселем как последовательно, так и парал­лельно.

Конструктивная схема двухлинейного регулятора расхода типа МПГ 55-2 представлена на рис.2.4.

Поток рабочей жидкости подводится к каналу Р корпуса регулятора потока, проходит через рабочую щель 3 редукционного клапана в полость 4 и через дроссель 10 выходит в канал А.

Давление перед дросселем, подводимое по каналам управления 9, II в торцовые камеры 5 и I, стремится поднять золотник и перекрыть рабочую щель 3. Давление после дросселя из канала А по каналу управления 8 подводится в камеру 6 и вместе с пружиной 7 действует в сторону открытия щели 3. В положении равновесия разность давлений на входе в дроссель и на выходе из него составляет 0,2 МПа, а расход на выходе из регулятора определяется настройкой дросселя 10.

Если во время работы давление на выходе из дросселя уменьшается, то уменьшается и давление в камере 6, золотник 2 дви­жется вверх и прикрывает щель 3, поэтому давление перед дрос­селем 10 также уменьшается. При повышении давления на выходе золотник 2, смещаясь вниз, открывает щель 3 и давление на входе в дроссель также возрастает. Таким образом, золотник реагирует на изменения давления на входе в регулятор потока (Р), но при увеличении давления на входе щель 3 прикрывается, а при уменьшении — открывается.

Таким образом, при всех изменениях давлений в каналах Р и А клапан автоматически поддерживает постоянный перепад дав­лений на дросселе 10, благодаря чему регулятор расхода поддерживает настроенную величину расхода с точностью +- 5% во всем диапазоне температур и давлений. Условное обозначение регулятора расхода такого типа приведено на рис.2.46. Часто используется конструкция этого регулятора расхода с обратным клапаном типа МПГ 55-3, в котором обеспечивается свободный проход рабочей жидкости из канала А в канал Р(рис.2.4в).Кон­струкция такого гидроаппарата представлена на рис.2.5. Регу­лятор состоит из корпуса I, втулки 2, втулки-дросселя 3, гай­ки 4, уплотнительных колец 5, 25, 35, 36, гайки 7, винта регулировочного 8, втулки 9, лимба 10, указателя оборотов II, пружин 12, 18, 22, 33, пробок 13, 14, 19, 20, 23, 24, 30, ша­рика 17, гидроклапана обратного 21, золотника 27.

Регулятор расхода с обратным клапаном представляет со­бой комбинацию гидродросселя, гидроклапана редукционного и гидроклапана обратного. Обратный клапан позволяет регулировать скорость движения РО только в одном направлении, в обратном направлении масло свободно проходит через гидроклапан обратный 21 из полости отвода 15.

При работе регулятора масло из системы поступает в полость подвода 28 и далее через отверстия 29 и 31 в корпусе I к дрос­селирующей щели втулки 2.

Далее масло через отверстие во втулке 2 поступает к по­лости отвода 15. Отверстие 31 сообщается с полостями 26 и 32, а полость отвода 15 с полостью 16. Золотник 27 находится в равновесии под действием усилия пружины 33 и усилий, возникающих в связи с подводом давления в его торцовые полости 26, 32 и 16.

При повышении давления в напорной магистрали давление в полостях 28, 29 и 31 увеличивается, что приводит к нарушению равновесия сил, действующих на золотник 27. Под действием гидростатической силы, создаваемой давлением масла в полостях 26 и 32, золотник перемещается, его дросселирующая кромка изменяет сопротивление расходу в отверстии 29, благодаря чему давление ив входе в гидродроссель (полость 31) понижается по сравнение с давлением в напорной магистрали. Таким образом,на дросселирующей щели поддерживается постоянный перепад давле­ния.

Расход масла в регуляторе расхода МПГ 55-3 регулируется изменением проходного сечения щелевого дросселя (2, 3, 4), кон­струкция которого аналогична дросселю ПГ 77-1.

Рассмотренные выше регуляторы расходов могут устанавливать­ся как не входе, так и на выходе из гидродвигателя. При установ­ке их на входе, к напорной линии можно подключать несколько штук одновременно и питать от них, соответственно, несколько гидродвигателей. При этом обеспечивается практически независимая работа гидродвигателей, если расход в напорной гидролинии боль­ше суммы расходов, поступающих в одновременно работающие гидродвигатели. При этом однако давление в напорной магистрали всегда максимальное, независимо от нагрузки.

В станочных гидроприводах применяют также трехлинейные регуляторы расхода, условное обозначение которых приведено на рис.2.6. Канал Г регулятора подключается к напорной гидролинии, канал А — к гидродвигателю, а канал Т — линии слива. Расход рабочей жидкости, подаваемый к гидродвигателю через канал А, ус­танавливается регулировкой дросселя 2. Постоянный перепад дав­лений на дросселе поддерживается переливным клапаном 4, через который постоянно сливается по каналу I жидкость из напорной линии (качал Р) в сливную (канал Т). В положении равновесия рабочая щель клапана 4 открыта на такую величину, что разность давлений на входе и выходе из дросселя уравновешивает усилие пружины, закрывающей клапан 4 .

Если давление на выходе (в канале А) увеличивается, то клапан прикрывает слив из напорной линии по каналу I и давление на входе также увеличивается, и наоборот. Таким образом, при изменении давления на выходе (изменение нагрузки) клапан 4 под­держивает автоматически постоянный перепад давлений на дроссе­ле 2, за счет изменения давления в напорной гидролинии, причем при уменьшении нагрузки давление в напорной линии также уменьшается.

При повышении давления в канале А выше настройки клапан 3 регулятора потока перестает поддерживать постоянный расход и ограничивает давление в системе, выполняя роль предохранительного клапана.

Такой трехлинейный регулятор расхода как бы настраивает требуемое давление в напорной линии в зависимости от нагрузки, что даёт более экономичную схему регулирования скорости. Ис­пользовать такие регуляторы при одновременной работе двух и более гидродвигателей нельзя, поскольку давление в напорной линии будет настраиваться по тому из гидродвигателей, у кото­рого меньше нагрузка.

Принцип работы регулятора расхода масла МПГ 55

Устройство и принцип работы двухлинейного регулятора расхода

Конструктивная схема двухлинейного регулятора расхода типа МПГ 55-2_ представлена на рис. 1, а. На ней дроссель 10 изображен условно, так как конструкция его может быть различной. Поток рабочей жидкости подводится к каналу Р корпуса регулятора потока, через рабочую щель 3 редукционного клапана проходит в полость 4 и через дроссель 10 выходит в канал А, при этом расход на выходе из регулятора определяется настройкой дросселя 10.

Давление перед дросселем, подводимое из полости 4 по каналам управления 9 и 11 в торцовые камеры золотника 5 и 1, стремится поднять золотник 2 и перекрыть рабочую щель 3. Давление после дросселя из канала А по каналу управления 8 подводится в верхнюю камеру 6 и вместе с пружиной 7 действует в сторону открытия щели 3.

Рис. 1. Конструктивная схема двухлинейного регулятора расхода типа МПГ 55-2_ (а) и условные обозначения регуляторов типа МПГ 55-2_ (б) и регуляторов с обратным клапаном МПГ 55-3_ (в)

Если во время работы давление на выходе из дросселя А уменьшается, то уменьшается и давление в камере 6, золотник 2 перемещается вверх и прикрывает щель 3, поэтому давление перед дросселем 10 также уменьшается. При повышении давления на выходе А золотник 2, смещаясь вниз, открывает щель 3 и давление на входе в дроссель также возрастает. Таким же образом, золотник реагирует на изменения давления на входе в регулятор Р, но при увеличении давления на входе Р щель 3 прикрывается, а при уменьшении − открывается.

Таким образом, при изменениях давлений в полостях Р и А клапан автоматически поддерживает постоянный перепад давлений на дросселе 10, благодаря чему регулятор расхода поддерживает настроенную величину расхода с точностью ±5 %во всем диапазоне температур и давлений. Условное обозначение двухлинейного регулятора расхода такого типа приведено на рис. 1, б.

Регуляторы расхода двухлинейные с обратным клапаном

Устройство двухлинейного регулятора расхода с обратным клапаном

Для обеспечения независимого регулирования движения прямого и обратного хода рабочего органа или для регулирования одного движения используется конструкция двухлинейного регулятора расхода с обратным клапаном типа МПГ 55-3_. Конструктивно регулятор расхода с обратным клапаном представляет собой гидроаппарат, состоящий из регулируемого дросселя, а также редукционного и обратного гидроклапанов. При помощи дросселя и редукционного клапана соответственно регулируется и автоматически обеспечивается постоянный расход рабочей жидкости, а через обратный клапан свободно проходит обратный поток жидкости из канала А в канал Р (см. рис. 1, в).

Конструкция такого гидроаппарата представлена на рис. 2.

Регулятор состоит из корпуса 1, винта 2, втулки-дросселя 3, втулки 4, уплотнительных колец 5, 10, 16, 24, 31, втулки 6, винта регулировочного 7, гайки 8, лимба 9, указателя оборотов 11, шарика 12, пружин 13, 14, 22, 32, пробок 15, 19, 21, 23, 25, 27, 33, гидроклапана обратного 20, золотника 28.

Рис. 2. Регулятор расхода с обратным клапаном типа МПГ 55-3_

Принцип работы двухлинейного регулятора расхода с обратным клапаном

При работе регулятора расхода втулка-дроссель 3 регулирует расход путем ее осевого перемещения с помощью винта 2 в одну сторону и пружины 14 − в противоположную, а значит и скорость движения рабочего органа только в одном направлении – при движении жидкости из полости подвода 17 в полость отвода 18. В этом случае жидкость из системы поступает в полость подвода 17 и далее через регулируемый зазор между торцом золотника 28 и отверстием в корпусе 1 к дросселирующей щели во втулке 4. Далее жидкость через отверстие во втулке 4 поступает к полости отвода 18. Полости 26 и 29 сообщаются отверстиями в корпусе и золотнике с полостью, которая находится перед дросселем, а полость 30 связана отверстиями в корпусе с полостью отвода 18 за дросселем. Золотник 28 находится в равновесии под действием возникающих давлений в его торцовых полостях 26 и 29 с одной стороны и усилия пружины 32 и давления в полости 30 – с противоположной.

При повышении давления в напорной магистрали давление в полостях 26, 29 и 30 увеличивается, что приводит к нарушению равновесия сил, действующих на золотник 28. Под действием гидростатической силы, создаваемой давлением жидкости в полостях 26 и 29, золотник перемещается влево, сжимая пружину 32, и его дросселирующая кромка изменяет зазор, через который жидкость проходит к дросселю. В результате этого давление на входе в дроссель понижается по сравнению с давлением в напорной магистрали и таким образом на дросселирующей щели поддерживается постоянный перепад давления. Расход жидкости в регуляторе расхода МПГ 55-3_ регулируется изменением проходного сечения щелевого дросселя, конструкция которого рассматривалась выше. Обратный клапан 20 позволяет рабочей жидкости свободно проходить из полости отвода 18 в полость подвода 17.