Гидравлические распределители. Принцип работы и классификация

Устройство и принцип работы

Гидрораспределители могут применяться при работе с различными типами жидкостей. Но чаще всего такой механизм можно встретить в гидравлических системах, для регулировки потока, уровня и давления масла.

Схема гидрораспределителя зависит от типа механизма и целей его использования. Чаще всего он состоит из корпуса, распределительных каналов, клапанов различных видов, регулировочных механизмов, фиксаторов, в некоторых случаях электромагнитов и других деталей.

Принцип работы электрораспределителя такой:

1. На корпусе установлен электромагнит постоянного тока, который при включении воздействует на палец и толкатель, к которому крепится с помощью рычага.
2. Толкатель воздействует на шариковый клапан, прижимая его к седлу;
3. Такое положение позволяет гидродвигателю включиться в работу, вытесняя жидкость из рабочей емкости в сливную магистраль.
4. Когда на электромагнит не поступает электричество, шариковый клапан прижимается к седлу.
5. Из-за этого с рабочей емкостью соединяется с нагнетательной полостью, что приводит к обратному движению жидкости, которая возвращается в полость двигателя.
6. Рабочая емкость закрывается обратным клапаном, который не позволяет жидкости двигаться в системе.
7. Для работы распределителя не требуется большой мощности, так как вся система уравновешена. Усилие пружины, которая воздействует на шариковый клапан, примерно равняется давлению со стороны толкателя, в полость которого нагнетается рабочая жидкость. Из-за этого даже малейшего усилия электромагнита достаточно для изменения направления и распределения потоков жидкости.

Практически все модели распределителей работают по одному принципу. Отличия могут быть незначительные и зависят от конструкционных особенностей.

Классификация гидротехники

Разделяют эти устройства, основываясь на типологии запорных конструкций. Гидрораспределители, типы устройств которых отличаются между собой по функционалу, делятся на следующие разновидности:

• золотники;
• крановые распределители;
• с клапаном;
• струйные;
• с регулирующим элементом типа «сопло-заслонка».

Очень распространенными являются золотниковые разновидности распределителей. Они просто изготавливаются, компактны и надежны в эксплуатации. Выдерживают повышенное давление до 32 Мпа и активный расход, в отличие от кранового типа.

Крановый распределитель также достаточно широко распространен. Его конструкция запорной арматуры основана на цилиндрической форме пробки поворотного крана. Но кран также может иметь и шарообразную, коническую форму, а также бывает плоским. Разнообразие типов запорных элементов делает этот тип устройств очень удобным и востребованным.

Устройства на основе клапанов дают возможность избежать утечки рабочей среды, что часто встречается в случае золотниковых гидрораспределителей. При превышении давления более 32 Мпа сложно удержать в неподвижном положении сам гидродвигатель, здесь требуется позиционное переключение. В данном случае актуален клапанный распределитель, который отличается увеличенной массой и размерами, полностью герметизирует всю гидролинию. Такой тип распределителей актуален там, где нужна высокая герметичность. Запорная конструкция, как правило, изготавливается в виде клапана-конуса или шара.

Тип устройства «сопло-заслонка» работает на принципах гидравлического делителя давления и качественно распределяет нагрузку в ходе поступления рабочей среды.

Струйные варианты отличаются пониженной чувствительностью к загрязнениям, это обеспечивается полным отсутствием подвижных элементов в устройстве.

Устройство и виды гидрораспределителей

Гидрораспределители – востребованные устройства в самых разных сферах деятельности, связанной с водной средой, от систем очистки до отопительных систем. Рассмотрим разновидности устройств, принцип работы и на чем основан выбор той или иной модели гидрораспределителя.

Устройства изготавливаются из высококачественных стальных сплавов, чугунных заготовок, а также есть варианты из бронзовых слитков. Для дополнительной закалки сырья его подвергают воздействию азота, цементируют. Их вес и размеры зависят от масштабов пропускаемой жидкости. Чем крупнее габариты распределителя, тем выше пропускная способность.

Классификация гидрораспределителей

Существуют разные классификации гидравлических распределителей. Наиболее распространено разделение по типу запорно-регулирующих элементов на следующие виды: золотниковые, крановые, клапанные, сопло-заслонка

Золотниковые гидравлические распределители

В золотниковых распределителях запорно-двигательным элементом выступает золотник (золотниковый клапан), направляющий поток рабочей жидкости путём смещения подвижной части относительно окон в поверхности, по которой она скользит. В качестве золотника чаще всего выступает цилиндр переменного диаметра. В простейшем случае золотник может занимать 3 позиции:      

• в нейтральном положении каналы распределителя заперты, и жидкость не поступает от насоса ни в одну из полостей гидролцилиндра, шток остается на месте

• при смещении золотника влево рабочая жидкость по каналам в корпусе распределителя и по трубопроводам поступает в левую полость гидроцилиндра, и шток выдвигается.

• при смещении золотника вправо от нейтрального положения, то рабочая жидкость будет поступать уже в правую полость гидроцилиндра, а из левой полости пойдёт на слив в гидробак. В этом положении золотника шток вдвигается.

Подобным гидравлическим распределителем можно управлять в ручном режиме, а также за счет действия электромагнитов или других механизмов, иногда используют смешанные системы управления.

В сложном механизме присутствует несколько золотников – в таком случае говорят о секционных гидравлических распределителях. Как правило, между собой они соединяются при помощи болтов. В моделях секционных распределителей используются различные виды запорно-регулирующего механизма:      

• С положительным осевым перекрытием. Поршень можно зафиксировать в нужном положении, однако область нечувствительности не позволяет осуществить точную фиксацию.

• С нулевым перекрытием. Этот вид более совершенен, поскольку нечувствительная область отсутствует. Однако процесс производства таких распределителей более сложен, что приводит к повышению их стоимости.

• С минимальным перекрытием. Они имеют небольшую зону чувствительности, а их стоимость не слишком высока. Однако из-за меньшей жесткости надежность таких конструкций несколько ниже.

Золотниковые распределители получили широкое распространение благодаря своим преимуществам:·      

• Простая конструкция

• Незначительные переключающие усилия

• Высокая переключаемая мощность

• Низкие потери

• Большое количество вариантов управления

К недостаткам золотниковых гидрораспределителей можно отнести невозможность работы при давлении более 32 МПа и возрастающие утечки рабочей жидкости с увеличением срока эксплуатации.

Клапанные распределители

Клапанные распределители гидравлические отличаются высокой герметичностью, поэтому, в отличие от золотниковых, могут работать при высоких давлениях.

В основе их конструкции лежит несколько проходных клапанов, открывающихся и закрывающихся в определенном порядке, что обеспечивает высокую надежность работы. Движение стержня с выступами регулирует закрытие и открытие клапанов. Двигаясь в определенном направлении, стержень воздействует на нужную пару клапанов, в результате чего жидкость поступает в рабочую емкость или в полость гидродвигателя. Запорные конструкции (клапаны) обычно изготавливаются в виде конуса, шара или плоского диска. Управление клапанными распределителями гидравлическими может осуществляться в ручном режиме, а также за счет электрических или механических устройств.

Преимущества клапанных распределителей      

• отсутствие утечек

• долговечность

• обеспечение функции изоляции без специальных средств

• возможность использования при высоки давлениях

 К недостаткам можно отнести:·      

• большие потери давления из-за малого хода

• провалы давления во время переключения из-за наличия отрицательного перекрытия (одновременное соединение насоса, гидродвигателя и бака)

• потеря эксплуатационного качества из-за неполного выравнивания давления по оси запорного элемента

• большие габариты, необходимые для обеспечения надежной работы;  при этом пропускная способность клапанных распределителей может не отличаться от показателей золотниковых конструкций меньшего размера.

Крановые распределители

В их основе лежит перенаправление потока жидкости поворотом пробки, которая имеет плоскую, сферическую. цилиндрическую или каноническую форму. Пробка крана имеет два перпендикулярных не пересекающихся отверстия. Она может занимать два и больше угловых положения. Такие краны применяются в качестве самостоятельного распределителя, а также в качестве пилота.

Герметичность крановых гидрораспределителей обеспечивается за счет притирки пробки к корпусу крана. Вследствие износа пробки и корпуса зазор между ними увеличивается, что приводит к увеличению утечки рабочей жидкости. Это является основным недостатком данной конструкции распределителя. Подобного недостатка лишены крановые гидрораспределители с подпружиненной конической пробкой.

Распределители типа «сопло-заслонка»

Гидравлические распределители типа «сопло-заслонка» распределение жидкости основано на принципах построения гидравлических делителей давления, в которых используются регулируемые и настраиваемые гидродроссели.

На практике широкое распространение получили одно- и двухдроссельные (по числу регулируемых гидродросселей) распределители для гидравлики типа «сопло-заслонка».

Условия, при которых коммунальные службы считают плату за тепло по распределителю

Желание собственника уменьшить плату за центральное отопление естественно. Однако прежде чем устанавливать индивидуальные счетчики тепла или распределители, следует разобраться, при каких условиях коммунальные службы учитывают показания таких приборов.

Дом должен быть оборудован общедомовым прибором учета (ОПУ). Это основное условие, которое справедливо как для ИПУ, так и распределителей.

ИПУ монтируется в отдельном жилом помещении. В коммунальной квартире допускается установка в каждой комнате. То есть он монтируется на границе распределения ответственности жилого помещения от нежилого.

А распределители крепятся непосредственно к каждой батарее. При этом не важно, горизонтальная или вертикальная разводка тепла и где смонтирована батарея.

Не меньше половины (50%) квартир дома должна быть оборудована распределителями. Если меньше, коммунальщики не будут учитывать показания приборов при начислении платы за коммуналку.

Начисление оплаты за тепло регулируются Правилами предоставления коммунальных услуг (ПП РФ от 06.05.2011 года № 354). В нем описывается применение показаний распределителя для оплаты.

Ознакомиться с полным текстом Постановления можно ЗДЕСЬ.

Пункт 2 абзац 16 Правила №354 дает определение, что такое радиаторный распределитель.

Это приспособление, позволяющее определить долю потребленной тепловой энергии отдельным жилым или нежилым помещением в многоквартирном доме, в котором установлены такие приборы. При этом многоквартирный дом должен быть оборудован ОПУ, которое введено в эксплуатацию.

Этими же Правилами пункт 2 абзац 6 определено, что такое индивидуальные приборы учета.

Устройство измерения или совокупность приборов, применяемых для определения количества потребленого тепла в отдельной квартире, жилом доме. Исключения составляют коммунальные квартиры, где такие приборы не применяются. Дом должен быть укомплектован ОПУ тепла.

Таким образом, становится понятно, что приборы распределения тепла не являются приборами учета. Однако Правило № 354, пункт 42,1 абзац 7 допускает, что если МКД, оснащенный ОПУ, а в помещениях общей площадью составляющей более 50% от общей площади дома, установлены приборы (распределители или вычислители) на радиаторы, оплата производится согласно абзацев 3,4 настоящего пункта. То есть по распределителям.

При этом корректировка оплаты производится не реже одного раза в год. Общим собранием собственников может быть установлена более частая корректировка.

Однако если в квартире не работает, неисправен или демонтирован хотя бы один распределитель, для этой квартиры корректировка не производится.

Если в квартире имеются ИПУ и распределители, то в расчет принимаются показания ИПУ. ИПУ является прибором учета. Показания распределителей учитываются только при отсутствии индивидуальных счетчиков.

Показания распределителей используются коммунальными службами для корректировки оплаты тепла в квартире за фиксированный отрезок времени.

Область применения

Область применения гидрораспределителей не ограничивается отдельными сферами деятельности. Практически в каждой гидравлической системе используется такой механизм. Наиболее распространенными являются золотниковые модели. Это связано с тем, что они простые в использовании, относительно дешевые и имеют небольшие размеры. С помощью таких распределителей обычно происходит управление движением компонентов двигателей.

Обычно встретить такие гидравлические распределители можно на:

• станках:
• крановых установках, подъемниках и манипуляторах;
• грузовых автомобилях;
• сельскохозяйственной технике;
• специальной технике, применяемой в строительстве и горнодобывающей промышленности.

Сфера применения таких моделей ограничивается лишь уровнем давления рабочей жидкости. При превышении дозволенных показателей система может не выдержать и выйти из строя из-за потери жидкости. При больших нагрузках стоит отдавать предпочтение клапанным устройствам.

Крановые модели редко применяются из-за небольшой пропускной способности. Они часто встречаются в комплексе с золотниковыми и клапанными устройствами в качестве дополнительного механизма.

При покупке распределителя следует изучить технические характеристики каждой модели. Иногда лучше всего посоветоваться со специалистом. От распределителя напрямую зависит надежность работы гидросистемы. Стоит отметить, что даже если правильно подобрать устройство, могут возникнуть проблемы, если неправильно его установить. Поэтому к такому важному этапу также стоит отнестись с особым вниманием.

Выбор модели

В торговой сети есть большой выбор электронных распределителей тепла. Они не сильно отличаются конструктивно. Имеют выходы для подключения каналов связи, через которые происходит передача данных. Выпускаются вычислители тепла с визуальным считыванием данных.

Представляем несколько популярных моделей:

• Распределитель тепла Пульсар. Выпускается в России. Предназначен для сбора информации, вычисления и передачи по радиоканалу. Выпускается с двумя или одним датчиком температуры.

• Sanext — распределитель тепла, который комплектуется двумя датчиками температуры. Применяется для сбора, обработки и передачи информации. Выпускается в трех вариантах. С радиоканалом, без него и с радиоканалом и выносным датчиком температуры;
• Радиаторные распределители Данфосс производят учет относительного тепла, выделяемого поверхностью радиатора. Danfoss передает накопленные данные по стандартным радиоканалам, через мобильный радиоканал. Либо показания снимаются визуально работником ЖКХ;
• Точное измерение расхода тепла выполняет прибор с радиомодулем Apator. Устройство с двумя датчиками тепла обеспечивает сбор и передачу данных через радиоканал, не используя домовой концентратор, через стационарное устройство сбора данных или визуально.

Все приборы рассчитаны на эксплуатацию в стандартных условиях отапливаемого помещения. Срок службы не менее 10 лет. Распределители представляют собой небольшой блок, устанавливаемый на батарее. Конструкция имеет антивандальное исполнение.

Роль крышки распределителя в работе системы зажигания

Крышка распределителя необходима для попеременной передачи тока от вторичной обмотки катушки, на свечи через специальные высоковольтные провода. Состоит крышка из:
• непосредственно корпуса;
• центральных электродов;
• боковых токосъемных элементов.

Количество боковых электродов варьируется, в зависимости от количества используемых в двигателе свечей. С внешней стороны в центральной части подключен провод, который идет от катушки зажигания, а по бокам расположены высоковольтные провода, соединяющие распределитель со свечами. Центральный контакт изготавливается из графита, и прикреплен к внутренней части крышки при помощи пружины. <>Для чего под крышкой распределителя нужен «бегунок»?

Теги