Клапан предохранительный непрямого действия

На рис. 10.9 изображена схема и условное обозначение клапана предохранительного непрямого действия. Он содержит вспогательный управляющий клапан прямого действия 1 (пилот). Управляющий клапан создает условия для отрыва запирающего элемента 2 основного клапана от его седла. Запирающий элемент 2прижимается к седлу пружиной 3 и имеет отверстие малого диаметра (дроссель) 4.

На запирающий элемент основного клапана 2 действуют следующие силы:

· сила давления, действующая на его торец со стороны напорного трубопровода (внешний торец); сила пружины, прижимающая запирающий элемент к седлу;

· сила давления, действующая на торец запирающего элемента со стороны пружины 3 (внутренний торец).

Уравнение баланса сил:

,

где р – давление перед входом в дроссель;

p₁ – давление жидкости после дросселя;

Р_ПР – усилие пружины;

f – площадь торца.

До момента срабатывания пилота 1 давление, действующее на торцы

запирающего элемента 2 одинаковое. Силы давления, действующие на запирающий элемент, практически равны. Пружина 3 прижимает запирающий элемент к седлу.

Пилот настраивается на некоторое давление срабатывания, определяемое сжатием его пружины 5. Когда давление в напорной линии достигнет давления настройки пилота, его запирающий элемент отойдет от седла и часть жидкости, подаваемой насосом, будет уходить в бак. В этот момент на дросселе 4 образуется перепад давления – давление после дросселя станет меньше давления перед дросселем.

Рис. 10.9. Клапан ограничения давления непрямого действия:

1 – пилот; 2 – запорно-регулирующий элемент; 3 – пружина; 4 – дроссель;

5– пружина пилота

Нарушится баланс сил, действующих на запирающий элемент в пользу силы давления со стороны напорной линии. Запирающий элементперемстится вверх, соединив линию напора гидросистемы с линией слива Т. Перемещение происходит за счет давления жидкости, что позволяет получить большое усилие при небольших сечениях запирающего элемента и, следовательно, габаритах аппарата в целом.

На рис. 10.10 показана конструкция предохранительног клапана непрямого действия. Реализация процесса, описанного выше, происходит следующим образом.

Рис. 10.10. Конструкция предохранительного клапана непрямого действия:

А – входное отверстие клапана; Б – дроссель;
1 – корпус; 2 – клапан; 3 – пружина; 4 – ЗРЭ пилота; 5, 6, 7 – детали пилота

Жидкость от насоса подводится к отверстию А и без помех устремляется к выходу из гидроаппарата. Отверстие Г связано с линией слива. Проход жидкости к отверстию Г возможен только в случае перещения клапана 2 вверх.

Когда под воздействием силы давления запирающий элемент 4 пилота отойдет от седла, образуется небольший поток жидкости, который через отверстие в клапане поступает на слив в бак. Наличие в клапане дросселирующего отверстия 1 создает перепад давления на пояске клапана: давление на входе в дросселирующее отверстие больше давления в полости 8 на величину потерь давления на дросселирующем отверстии 1. Вследствие этого нарушается баланс сил, действующих на клапан, и он перемещается вверх, соединяя отверстие А с линией слива через дросселирующую щель, возникшую между клапаном и седлом. Часть подачи насоса будет уходить в бак. Таким образом, в линии нагнетания установится давление, определяемое настройкой пружины пилота.