Принцип работы регулятора давления

Регулятор давления определяет максимальное зна­чение давления в гидросистеме.

Требования, предъявляемые к регулятору давления:

- Высокое быстродействие

Процессы регулирования должны происходить как можно быстрее ( от 50 до 500 мс) в зависимости от конструктивного исполнения насоса, регулятора и гидросистемы.

-Устойчивость

Все гидросистемы с регулируемым давлением склонны в той или иной мере к колебательности, поэтому регулятор должен являться хорошим ком­промиссом между быстродействием и устойчиво­стью.

- Высокий коэффициент полезного действия

В процессе регулирования некоторая часть пода­чи насоса отводится через регулятор в бак. Эта по­терянная мощность должна быть минимальной и в то же время должна гарантировать достаточную динамику и устойчивость регулятора.

- 1.5.4. Конструкция регулятора давления

Регулятор давления состоит из регулирующего зо­лотника (1), корпуса (2), пружины (3) и механизма настройки (4).

В исходном положении пружина устанавливает зо­лотник в крайнее (левое на Рис. 18) положение.

Рабочая жидкость через каналы в корпусе подво­дится к золотнику, который имеет одно продольное отверстие и два поперечных. Специальный демпфер ограничивает поток жидкости через регулирующий золотник. В показанном положении рабочая жид­кость через осевое и поперечное отверстия посту­пает в камеру большого установочного поршня.

Сливная линия перекрыта пояском распределитель­ного золотника.

Рабочее давление гидросистемы воздействует на ле­вую торцовую поверхность распределительного золот­ника с усилием F. Пока это усилие меньше, чем про­тиводействующее усилие пружины P_F, давления в ка­мерах установочных поршней равны, и насос остает­ся в положении максимального эксцентриситета.

Рис. 18. Регулятор давления в состоянии, при котором насос обеспечивает максимальную подачу. Рабочее давление ниже, чем давление настройки регулятора давления.

При увеличении давления в гидросистеме увеличи­вается усилие F_p и регулирующий золотник смеща­ется вправо, сжимая пружину.

Регулятор частично соединяет с баком камеру боль­шого установочного поршня, в результате чего дав­ление в этой камере уменьшается. Поскольку ма­лый установочный поршень постоянно соединен с напорной линией, он смещает статор практически в концентричное относительно ротора положение.

Устанавливается равновесие сил: Малая площадь установочного поршня х высокое давление = большая площадь установочного порш­ня х низкое давление. В результате подача насоса стремится к нулю, а рабочее давление в гидросистеме поддерживается на заданном уровне.

Таким образом, потери мощности в гидросистеме при достижении максимального установленного давления незначительны, нагрев рабочей жидкости невелик и энергопотребление — минимально.

Если давление в гидросистеме снова понижается, пружина смещает регулирующий золотник регуля­тора давления. При этом перекрывается сливная линия, и в камере большого установочного поршня вновь появляется полное рабочее давление. Равновесие сил, действующих на установочные пор­шни, нарушается, и большой установочный поршень смещает статор в эксцентричное положение. Насос снова подает рабочую жидкость в гидросис­тему.

Регулируемые пластинчатые насосы, работающие по описанному принципу, могут дополнительно ос­нащаться целым рядом других типов регуляторов, например:

- регулятором расхода

- регулятором давления / расхода

- регулятором мощности.

Рис. 19. Регулятор давления в состоянии, при котором подача насоса равна нулю. Рабочее давление соответствует давлению настройки регулятора давления

Регулятор расхода

При регулировании расхода подача насоса регули­руется до заранее заданного значения. Для этого в потоке рабочей жидкости, подаваемой насосом, ус­танавливается измерительная диафрагма (напри­мер дроссель, пропорциональный гидрораспреде­литель и т.д.), перепад давлений на которой прини­мается как параметр регулирования.

Давление на входе в диафрагму подводится в ле­вую торцовую полость регулирующего золотника и одновременно — в рабочую камеру малого устано­вочного поршня.

Давление на выходе из диафрагмы, которое мень­ше, чем давление на входе, подводится с помощью трубопровода в правую торцовую полость регулиру­ющего золотника (в пружинную полость регулятора).

На регулирующем золотнике, так же как и на уста­новочных поршнях устанавливается равновесие сил.

В указанном на Рис. 20 положении разность дав­лений (перепад давлений) на измерительной диаф­рагме соответствует усилию пружины регулятора.

Через дросселирующую кромку (X) регулятора по­стоянно сливается поток управления, поэтому в ка­мере большого поршня создается определенное дав­ление.

Статор удерживается в стабильном положении.

Если, например, увеличить проходное сечение ди­афрагмы. перепад давлений уменьшается.

Следовательно, пружина смещает регулирующий золотник в направлении закрытия дросселирующей кромки (X), и давление в камере большого поршня увеличивается.

Статор смещается в направлении увеличения экс­центриситета, и подача насоса возрастает.

Из-за увеличения потока в напорной линии увели­чивается перепад давлений Ар на измерительной диафрагме вплоть до момента нового стабильного состояния.

Перепад давлений на измерительной диафрагме соответствует настраиваемому усилию пружины регулятора.

Регулятор давления и регулятор расхода могут иметь различные установочные механизмы (меха­нический. гидравлический или электрический).

Комбинация из регуляторов давления и расхода позволяет создавать особо экономичные гидропри­воды (Load-Sensing — чувствительные к нагрузке).

Рис. 20. Регулятор расхода

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: