Трехходовой кран для манометра: шаровой, натяжной
Краны
Согласно правилам СНиП в системе трубопровода перед манометром должен быть установлен трехходовой кран, позволяющий производить продувку, проверку или отключение манометра. Трехходовые краны для измерительных манометров используются при монтаже трубопроводов пара, горячей и холодной воды.
Трехходовой шаровый кранТак же их используют на баллонах и трубопроводах с кислородом, азотом, природным газом, двуокисью углерода, маслами и другими нейтральными жидкостями и газами.
Задача манометров в такой конструкции – показывать давление в баллоне или трубопроводе. Вентиль, в свою очередь, должен обеспечивать безопасность и корректность работы манометра.
Cодержание статьи
- 1 Для чего нужен манометрический кран?
- 1.1 Режимы работы
- 2 Виды кранов
- 2.1 Пробковый натяжной кран
- 2.2 Шаровый кран с дренажом
- 2.3 Обзор трехходовых шаровых кранов (видео)
- 2. 4 Шаровый кран с муфтовым отводом
- 2.5 Установка и обслуживание
- 2.6 Похожие статьи
Для чего нужен манометрический кран?
Установка трехходового манометрического клапана преследует следующие цели:
- возможность проверить прибор, подключив к нему контрольный манометр;
- возможность сбрасывать давление перед прибором, что защищает его от залипания стрелки;
- возможность отключить манометр от системы;
- возможность продувать манометрический отвод с целью удаления загрязнений, негативно влияющих на точность измерительного прибора.
В промышленных целях и на производствах, где необходим постоянный контроль давления на трубопроводах, установка такого прибора обязательна.
Трехходовой кран предназначен для установки в систему манометровПренебрежение данным правилом может стоить дорого, так как при неправильных показаниях измерительного прибора и отсутствия контроля давления, возможно повреждение трубопровода.
В домашних условиях вместо крана часто используют проходной муфтовый вентиль, так как давление в домашней системе гораздо ниже.
Режимы работы
В зависимости от положения запорного механизма, клапан для манометра может находится в следующих рабочих режимах:
- направлять рабочую среду из магистрали в манометр;
- направление на манометр перекрыто. Манометр пребывает без нагрузки, рабочая среда свободно проходит по трубопроводу;
- производится сброс давления на измерительном устройстве при закрытом трубопроводе;
- при неправильном повороте запорного механизма, кран может соединить магистраль с атмосферой. Однако в этом случае для прохождения рабочей среды останется отверстие в 3 мм, что позволит избежать поломки манометра.
Виды кранов
Исходя из способов крепления и внутренней конструкции, выделяют три основных вида вентилей.
Пробковый натяжной кран
Свое название он получил от способа герметизации и вида запорного механизма.
Пробковый натяжной кранТрехходовой пробковый клапан с натяжным способом герметизации выпускается в следующих модификациях:
- с обеих сторон проходного отверстия трубные или метрические резьбы. Третий выход – дренажное отверстие;
- с одной стороны – трубная резьба, с другой – метрическая, с третьей – дренажный выход;
- аналог первого и второго устройства, но с запорной рукоятью в виде рычага или бабочки;
- резьбы с двух сторон, с третьей – фланец для подключения манометра.
Изготавливаются такие краны из латуни. Конструкция их абсолютно проста, однако имеют место два существенных недостатка:
- Пробковые вентили требуют довольно большого усилия для приведения в действие запорного или переключающего механизма.
- Из-за мягкости металла (латуни) существует большой риск отрыва хвостовика пробки при подтяжке контрольной гайки.
Шаровый кран с дренажом
Шаровый кран – одна из наиболее новых и наиболее популярных запорных арматур.
Шаровый кран с дренажемОна имеет множество преимуществ перед аналогами:
- простота самой конструкции;
- высокая степень герметичности;
- небольшие габариты;
- простота монтажа и легкость использования;
- элементарные проточные зоны, не имеющие зон скопления сора;
- возможность применения в вязких или застойных зонах.
Шаровый кран получил свое название от особенности внутренности запорного механизма. Внутри конструкции находится шар с прорезью в виде буквы «Г» или буквы «Т».
Изготавливается шаровый кран в тех же модификациях что и пробковый, однако первый всегда оснащается запорной рукоятью.
Обзор трехходовых шаровых кранов (видео)
Шаровый кран с муфтовым отводом
В виде трехходового манометрического крана может использоваться, так же, шаровый кран с обычным муфтовым отводом. В отличие от предыдущего варианта, корпус такого механизма изготавливают не из обычной, а из хромированной латуни.
К муфтовому выходу может подсоединяться дренажный механизм или контрольный манометр.
Установка и обслуживание
Трехходовые краны для манометра устанавливаются на трубопровод так же, как и любые другие запорные механизмы, включая вентиль, обратный клапан и прочее.
Резьбовые соединения обматываются фум лентой или пенькой и прикручиваются к трубе.
Устройство шарового крана с дренажем (вид изнутри)Не забывайте, что трехходовые краны, чаще всего, изготавливаются из латуни. Поэтому затяжку резьбы лучше производить вручную.
Если затянуть до герметизации соединения руками сил не хватает, воспользуйтесь небольшим ключом. Но проводите все манипуляции чувствительно, чтобы не сорвать резьбу.
Трехходовой вентиль – конструкция, как правило, не разборная. Поэтому ремонт своими руками возможен лишь в случае протечки стыков.
Монтаж манометра через шаровый кранВ случае с пробковыми кранами возможен ремонт своими руками в случаях износа уплотнительного кольца или попадания мусора в канал.
- Первая проблема – протечка на стыках крана и трубопровода. Не пытайтесь просто перетянуть кран, особенно в том случае, если для герметизации вы пользовались фумлентой. Этот вид уплотнителя не терпит обратных движений или повторного использования. Поэтому, для устранения течи, стоит открутить трехходовой клапан полностью, герметизировать стыки и прикрутить его снова.
- Если после закрытия пробкового вентиля вы видите, что рабочая жидкость по трубопроводу все равно проходит, причин может быть две: либо под пробку попал мусор, либо пробка недостаточно прижата. Не стоит сразу пытаться затянуть ее «до поросячьего визга», так как повредить пробковый механизм чрезмерными усилиями – дело не хитрое. Для начала его нужно прочистить. Демонтируйте вентиль из системы, разберите, тщательно протрите пробку и седло, соберите и установите обратно, тщательно герметизировав стыки. Если течь сохранилась, пытайтесь аккуратно подтягивать кран.
- Если возникла течь по штоку шарового клапана – значит возникла выработка на уплотнительном конце запорного механизма. Если шток вентиля закреплен гайкой – вам повезло. Для устранения течи достаточно подтянуть гайку на пару оборотов. Если шток фиксируется заклепкой – меняйте кран.
Похожие статьи
Разновидности вентилей и особенности монтажа
Вентиль представляет собой разновидность трубопроводной арматуры. Суть его действия основывается на работе запирающего или регулирующего элемента, который в свою очередь, перемещается параллельно по отношению к направлению движения потока рабочей среды. Запорное устройство вентиля насаживается на шпиндель и перекрывает проходное сечение.
Вентили активно используются в трубопроводных системах для перекрытия потоков различных сред, в основном жидких или газообразных. Такие трубопроводы могут иметь диаметр до 300 мм и рабочее давление до 2500 кг/см2. Допустимая температура рабочей среды колеблется в диапазоне от -200 до +450 градусов Цельсия. Вентили применяются в тех случаях, когда требования к качеству и герметичности перекрытия очень высоки.
Далее детальнее разберем, на какие типы делятся данные устройства, в зависимости от материалов, из которых они производятся.
Латунные вентили
Вентили из латуни зачастую устанавливаются на трубопроводы для запирания или регулирования перемещения по ним воды. Положение при его установке может быть любым, а в качестве материала для изготовления деталей корпуса используется латунь ЛЦ40Сд.
Латунный вентиль – это запорное устройство, которое путем перемещения запорного органа способно надежно перекрыть движение любой жидкой рабочей среды. Изделие имеет в своей конструкции шпиндель, представляющий собой подвижный механизм, вкручивающийся в гаечную резьбу. Наличие резьбы позволяет останавливать запорный орган в любом необходимом положении. При этом данное положение будет устойчивым и постоянным, так что даже достаточно сильное давление не способно его изменить.
Разновидности
Латунный запорный вентиль, в зависимости его конструктивных особенностей, бывает:
- прямоточным;
- угловым;
- проходным.
По способу герметизации устройства также разделяются на несколько типов:
- сальниковый;
- сильфонный.
Ходовая резьба может быть выносной или погружной, а в качестве запорного органа в отдельных случаях может выступать мембрана.
Наиболее востребованным данный вид вентиля стал после того, как в нем удалось значительно повысить уровень герметичности, что качественно сказалось на перекрытии потоков рабочих сред.
Главными отличительными особенностями и преимуществами латунных вентилей является:
- Простота конструкции, и как следствие, удобство в обслуживании и возможность длительного применения без лишних затрат на ремонт.
- Вентиль спокойно выдерживает сильное давление рабочей среды и не реагирует на его перепады.
- Запорный орган совершает довольно малый рабочий ход.
- Вес изделия небольшой, а его габариты весьма компактны.
Установить такой вентиль не составляет труда на любом отрезке трубопровода, в удобном для использования положении.
Выбор латунного вентиля
При выборе вентиля, прежде всего, стоит обратить внимание на его эргономику, особенно если вы проживаете в небольшой квартире. Также важным параметром является надежность и внешний вид устройства – он должен быть эстетичным и не бросаться в глаза. Сегодняшний рынок трубопроводной арматуры наполнен изделиями различной формы и габаритов, которые выглядят весьма футуристично, однако для ванной комнаты лучше всего выбрать более компактные вентили.
Самыми востребованными являются два типа вентилей – клапанные и шаровые. Клапанные устанавливают на бытовых трубопроводах. Они отлично подходят для регулирования потока воды с большим содержанием хлора. Стоимость их ремонта невысока, так как зачастую в них требуется лишь выполнить замену уплотнителей том в случае, если вентиль начал протекать.
Шаровой вентиль имеет изящный внешний вид и в отдельных случаях может выступать в качестве элемента декора. Он оснащен одной ручкой, которая поворачивается в разные стороны. С помощью шарового латунного вентиля, можно менять температуру воды, а также ее давление. Данные изделия являются высоко востребованными элементами запорного оборудования, а областей, в которых они применяются, с каждым днем становится всё больше.
Чугунные вентили
По своей конструкции являются запорными клапанами, а материалом для изготовления их корпуса служит чугун. Чтобы отлить корпус нужной формы, в основном применяют ковкий или серый чугун, в некоторых случаях – высокопрочный чугун.
Запорный орган в чугунном вентиле совершает движения, имеющие возвратно-поступательный характер, в ходе которых и осуществляется перекрытие потока рабочей среды. В качестве подвижного элемента, как и в латунном вентиле, выступает шпиндель, да и его расположение фактически идентично. Для уплотнения используют паронит или латунь, иногда – нержавеющую сталь.
Положение при его установке может быть любым, но вот производить монтаж чугунного вентиля предпочтительнее на тех участках трубопровода, к которым есть свободный доступ – это значительно облегчит процедуру обслуживания устройства в дальнейшем.
Чугунные вентили отличаются между собой в зависимости от типа соединения с трубопроводом. Они бывают:
- муфтовыми;
- фланцевыми.
Для герметизации соединений в муфтовых вентилях используют обычные уплотнители, тефлоновую нить, сантехнический лен и т.д. В фланцевых изделиях применяются специальные резиновые или паронитовые прокладки.
Преимущества вентилей из чугуна
Стоимость чугунных вентилей ниже, чем, например, таких же изделий из стали. Данные изделия активно эксплуатируются на трубопроводах различных промышленных объектов, в сфере теплоэнергетики, а также в жилищно-коммунальном секторе. По своим характеристикам этот тип вентилей ничуть не уступает аналогам, но основным их недостатком считается хрупкость материала, из которого они изготовлены, а также его склонность к ржавлению. При этом чугунные вентили отличаются высокой надежностью в эксплуатации, так как способны сдерживать даже очень высокое давление рабочей среды. Кроме того, вентили из чугуна достаточно долговечны и неприхотливы в обслуживании.
Монтаж чугунных вентилей
Установка данных вентилей – задача далеко не самая сложная. Для этого необходимы лишь болты, несколько крепежей, инструменты, ну и, конечно же, сам вентиль. Монтаж чугунного вентиля в начале водопровода в значительной мере упрощает и ускоряет процесс его ремонта, если таковой потребуется. В связи с этим установка данного устройства в подвале или в подполе, позволит с легкостью перекрыть подачу воды и вам не потребуется обращаться за помощью к соответствующим специалистам или обслуживающему персоналу, за счет чего удастся избежать лишних расходов.
Чугунные вентили, несомненно, будут уместны, как для применения в домашних системах водоснабжения, так и в других трубопроводах, так как они достаточно нетребовательны и просты в использовании. Эти устройства качественно справляются со своими первостепенными задачами и отлично сдерживают напор воды. К тому же, их стоимость крайне доступна, что делает чугунные вентили еще более привлекательными для эксплуатации.
Стальные вентили
Стальные вентили по праву считаются одними из самых качественных и надежных. Их используют в качестве запорных устройств на промышленных трубопроводах, рабочей средой в которых может являться не только вода или пар, но также углекислота, аммиак, природный газ и другие агрессивные среды.
Задача такого вентиля аналогичная – регулировка или перекрытие потока рабочей среды в трубопроводе. Отличительной особенностью стальных вентилей является тот факт, что они способны работать в весьма жестких условиях, в том числе при высоких температурах и давлении. Масса стального устройства гораздо меньше, чем, например, чугунного, поэтому монтаж такого вентиля можно осуществлять без применения различных дополнительных элементов.
Материалом для производства стального вентиля служит нержавеющая сталь, а сам корпус изделия может быть выполнен из легированной или нелегированной стали. Те модели, которые изготавливаются из легированной стали, имеют несколько больший запас прочности и рассчитаны на более длительное применение. Условный проход стальных вентилей, как правило, больше, чем у чугунных и латунных, поэтому их чаще устанавливают на трубопроводы с большими объемами перекачиваемой рабочей среды. В жилых зданиях вентили стальные не пользуются большой популярностью, так как применение данных устройств на таких объектах нивелирует все их основные достоинства.
Использование стальных вентилей
Чаще всего подобные вентили производятся во фланцевом исполнении – это позволяет достичь лучшей герметизации стыка с трубопроводом. Также подобная конструкция позволяет гораздо удобнее выполнить демонтаж вентиля, не касаясь при этом других элементов запорной арматуры. Стальные вентили имеют ряд характерных преимуществ:
- способны выполнять свои непосредственные задачи даже при резких перепадах давления;
- устойчивы к высокому рабочему давлению;
- температура рабочей среды может достигать отметки в 425 градусов Цельсия;
- простая конструкция позволяет быстро проводить демонтаж или ремонт арматуры;
- работа стальных вентилей осуществляется независимо от их положения на трубопроводе.
Стальные вентили обычно имеют диаметр условного прохода до 100 мм, поэтому они способны пропускать большие объемы – по этому показателю они существенно превосходят свои аналоги. Также с их помощью можно отводить лишнее тепло, чему способствует большая площадь поверхности устройства. Еще одно предназначение стального вентиля – это использование в качестве радиатора.
Особенности вентилей из нержавеющих материалов
Нержавеющие вентили выпускаются из различных антикоррозийных металлов, исходя из того, для каких жидкостей они будут применяться, и какие задачи на них возложены. Вентили нержавеющие бывают разных форм и размеров. Допустимые показатели температуры и давления будут зависеть непосредственно от используемого при производстве материала. Максимальные температурные показатели рабочей среды достигают 400 градусов Цельсия. Нержавеющие вентили весьма востребованы в различных сферах. В основном их применяют в установках с горячей или холодной водой, маслом или паром.
Нержавеющий вентиль активно применяют на промышленных установках, в теплосетях, в энергетической области. Он отличается высокой степенью герметизации, надежностью, отменными показателями безопасности, компактными габаритами и удобством при монтаже.
Главсантех
Что такое байпас, можно объяснить довольно просто, — это отрезок трубопровода системы водоснабжения или отопления, устанавливаемый в ключевых местах контура. Таким простым инженерным решением облегчается ремонт и обслуживание трубопроводной арматуры, насосов, повышается экономичность работы и качество обогрева помещений. При помощи байпаса можно отключить рабочий элемент системы, вернее, пустить в обход него поток теплоносителя.
Устройство байпаса
Байпас еще называют байпасным обводом, то есть, трубопроводом для перенаправления потока рабочей среды в обход определенной точки отопительной системы, где находится радиатор отопления, насос, разветвление и т.п. Обводная труба одним концом подсоединяется к входящей трубе контура, другим — к отводящей. Перед входом байпаса на участке до элемента системы монтируется запорная арматура: кран, вентиль, задвижка. Поток носителя перекрывается или полностью, или выполняется регулировка количества его поступления на прибор.
Обходные трубы сначала применяли с целью проведения ремонтов или обслуживания трубопроводных магистралей без полной остановки функционирования. В последствии это простое решение стало обязательным условием при монтаже однотрубных систем и стало называться байпасом. В двухтрубных контурах в устройстве совсем нет потребности.
Какие бывают виды байпасов
Запорную арматуру устанавливают не только после входного или перед выходным отверстием обвода, но и на нем. Относительно этой особенности, а также в зависимости от типа запорных механизмов, обходы разделяют на три вида:
- С механическим (ручным) управлением.
- Статичные (нерегулируемые).
- Автоматические.
Каждой разновидности свойственны свои конструкционные особенности, а также способы использования.
В вертикальных схемах разводки труб конструкции байпасов состоят из подсоединенных патрубков с тройниками, распределяющими потоки по нескольким отопительным радиаторам.
Нерегулируемый байпас
Если на обводной трубе или перед входной трубой отопительного прибора нет никаких элементов запорной арматуры, то такой байпас — неуправляемый. В таких случаях конструкция трубопровода сделана по упрощенной схеме, но предусматривающей установку в будущем дополнительных приборов отопления. После их установки уже будут задействованы байпасы. Когда проектируются новые трубопроводные системы, то подразумевается отсутствие регулирующей запорной арматуры, и расчеты производятся только с условием свободного перемещения рабочей среды без гидравлических сил.
При дальнейшей эксплуатации вносятся корректировки в расчеты. В зависимости от предназначения того или иного участка, на схемах статичных обводов устанавливают допустимые значения гидравлических давлений. В соответствии с расчетными данными подбирается оборудование с требуемыми характеристиками.
Проходное сечение обходной вертикальной трубы всегда меньше внутреннего диаметра основных магистральных разветвлений. Это необходимо для того, чтобы свободный поток теплоносителя под действием тяжести не уходил целиком в ближе расположенную обводную трубу. Если диаметры будут одинаковы, тогда большая часть рабочей среды по обходной трубе не будет доходить до отопительного прибора, а будет циркулировать перед ним.
Другие физические законы используются в горизонтальных разводках отопительных систем. Здесь расчеты делаются на стремлении горячей среды из-за меньшего удельного веса подниматься вверх. Диаметры обводных контуров в нижних разводках должны быть такие, как и сечения основных магистральных труб, а диаметры отводов к отопительным приборам — меньше. Так в регулируемых элементах системы напор увеличивается, теплоноситель распределяется по контуру более равномерно.
Байпас с ручным регулированием
Ручное управление потоком по обходной трубе осуществляется шаровыми кранами. Применяется именно такая конструкция запорного механизма, так как в открытом проходном отверстии крана не создается никаких помех, влияющих даже на незначительные флуктуации гидравлического давления. Дополнительное гидравлическое сопротивление негативно влияет на точность регулировки температурного режима. При полностью закрытом кране весь теплоноситель проходит через обвод. Это называется основным путем хода рабочей среды по системе.
На заметку: поверхностям шаровых механизмов кранов, если они не используются длительное время, свойственно прикипать одна к другой, поэтому краны нужно периодически проворачивать, даже без необходимости.
Байпасы с кранами ручной регулировки делают, как правило, в индивидуальных отопительных системах частных домов. Если запорные устройства будут установлены на обводных перемычках в многоэтажных жилых домах, то возникает риск неосторожного перекрытия поступления воды соседним потребителям. Регулируемые вручную — также применяются для обвязки гидравлических насосов в однотрубных отопительных системах.
Автоматический байпас
Обводные трубы с автоматической трубопроводной арматурой применяют для обвязки гидравлических насосов со свободным перемещением рабочей среды без перекачивающих агрегатов. В них нагнетающие насосы могут быть установлены в качестве ускорителя потока в многоэтажных зданиях для уменьшения теплопотери и увеличения КПД для более равномерного прогрева помещений.
При автоматическом управлении потоками их перенаправление происходит в зависимости от установленных температурных значений носителя без участия человеческого фактора. При работающем насосе вода проходит только через него, в это время электрический обвод перекрыт. Если насос перестает работать (при отсутствии электричества или вследствие неисправности), тогда рабочая среда проходит по обходной трубе. Поток частично или полностью перекрывают обездвиженные лопасти агрегата.
Байпасы с автоматическим управлением подразделяются на два типа:
- Клапанные;
- Инжекционные.
В автоматических байпасах с клапанным распределением носителя шаровые краны врезают в обходные трубы. Так удается уменьшать гидравлическое сопротивление, чтобы обеспечить максимально свободное перемещение рабочей среды самотеком.
Работающий насос повышает давление, вследствие чего увеличивается и скорость перемещения теплоносителя, который не успев остыть устремляется обратно в магистраль. Далее, с минимальными потерями температуры, он беспрепятственно перемещается по контуру для заполнения других отопительных элементов. Чтобы не допустить обратного тока жидкости, применяются обратные клапаны.
В механизме обратного клапана есть стальной шарик, который при обратном движении рабочей среды плотно прижат в седле регулирующего устройства, а при прямом ее движении оставляет проходное отверстие открытым.
Включенный насос создает давление, и теплоноситель поджимает шарик к седлу, перекрывая прямую линию. Если насос выключается, то рабочая среда начинает проходить через обводные трубы. Следует учитывать, что клапанные обводы чувствительны к загрязнениям носителя (окалинам, ржавчине, хлопьям накипи), поэтому в них необходимо использовать фильтры. В числе трубопроводной арматуры есть специальные врезные отстойники со сменными фильтрующими элементами и сливными кранами.
Инжекционные байпасы функционируют по схеме действия гидроэлеватора. В трубу главной магистрали врезают насосный узел таким образом, чтобы входная и выходная труба байпаса имели продолжение внутри основной трубы водопроводной магистрали.
Давление от включенного насоса проталкивает часть жидкости в диффузор входной трубы, таким образом ускоряется ее циркуляция через агрегат. На выходном патрубке внутренний диаметр сужается, образуя своеобразное сопло, из которого теплоноситель с ускорением возвращается в главную трубу. С напорной струей увлекается остальная рабочая среда; ей передается кинетическая энергия напора. Ускоряется весь поток в основной линии, и вода в магистрали продолжает движение, но уже с ускорением.
Обратные токи в таких случаях не исключаются. При выключенном насосе рабочая среда движется через обвод непринудительно.В тепломагистралях с инжекционными байпасами импульс перемещению жидкости передается от энергии напора. Здесь также запорное оборудование требует поддержания чистоты рабочей среды при помощи фильтров.
Назначение байпасных участков
В обводных трубопроводах сохраняется циркуляция теплоносителя в случаях выхода из строя насосного агрегата, или во время отсутствия электроснабжения. Любой отопительный элемент, находящийся под управлением байпасом, можно отключить или вовсе отсоединить от общей магистрали, направив поток по обходной трубе путем закрытия кранов на входном и выходном патрубках. Таким образом при плановом обслуживании отопительной системы, нет необходимости ее отключать и полностью сливать жидкость.
В индивидуальных отопительных системах частных домов обводы используются для:
- врезки дополнительных радиаторов
- обвязки циркуляционных насосов
- при обустройстве теплых полов для подсоединения распределительного коллектора
- создания малого контура в системе отопления твердотопливным котлом.
При обвязке циркуляционного насоса обвод выполняет функцию основного трубопровода. Поэтому именно в обходную трубу врезают запорную арматуру, а не на входных или выходных патрубках. Только таким способом монтажа можно исключить рециркуляцию носителя.
Обводы для радиаторов отопления
Обходные трубы применяют исключительно в однотрубных системах, так как в коллекторных разводках и двухтрубных системах радиаторные батареи подсоединяются к подающей магистрали параллельно, и на них теплоноситель поступает с одинаковой температурой. На работоспособность всей системы не будет влиять нарушение функционала какого-либо одного отопительного контура, если установлены отсекающие краны.
В последовательно подключенных радиаторных батареях в однотрубной системе вода быстрее охлаждается в процессе прохождения по всем контурам. На выходе она будет тем холоднее, чем больше теплоотдача радиатора. Но, если в однотрубной системе байпасов нет, тогда ближние к основной магистрали батареи будут принимать максимум тепла (будут чрезмерно горячими), а последние — лишь слегка нагретыми. Соединенные перемычкой обратная и подающая трубы разделяют на две части поток рабочей среды, один из которых отдает тепло в помещение, а второй, сохраняя температуру, поступает через обходную трубу к следующей батарее. С байпасами вся цепь радиаторов будет работать равномерно с одинаковой температурой как на ближнем к основной магистрали отопительном приборе, так и на дальнем.
Байпас в обвязке насоса
Подключение циркуляционных насосов в байпасы целесообразно в системах с самотечным перемещением рабочей среды. В схеме предусматривается разгонный коллектор, используются определенные диаметры труб, соблюдаются углы наклона. Благодаря насосам, повышается эффективность работы при отоплении домов в северных регионах, где температура окружающей среды может опускаться ниже 30°С. Однако здесь следует учитывать то обстоятельство, что принудительных системах отопления эффективность обогрева будет сведена практически к нулю, если насос выйдет из строя или отключат централизованную подачу электроэнергии.
Чтобы исключить таких случаях проблему с отоплением, лучше сразу позаботиться об автономной системе энергообеспечения, а сами насосы устанавливать не на байпасах, а на основной магистрали.Подключенный насос на обводе предотвращает противоток теплоносителя и его перемещение по замкнутому кругу, поддерживая таким образом его высокую температуру. Но даже при наличии в обводе насоса, в него необходимо врезать обратный клапан, который также предотвратит конвекционное реверсное перемещение рабочей среды. В инжекционном, обратное движение теплоносителя исключается.
Байпас в разводке систем теплых полов
Байпас в системе теплого пола, это часть его смесительного узла. Обводная труба работает постоянно, благодаря чему обеспечивается правильное функционирование теплого пола.
Если в подающей трубе температура теплоносителя достигает 80°С, то через байпас на контур пола вода подается уже с рабочей температурой 40-45°С. Чтобы теплоноситель для пола подготавливался правильно, в смесительном узле применяется трехходовый клапан, пропускающий строго нужное количество нагретой воды. Оставшийся теплоноситель проходит через байпас, смешивается с остывшей водой из коллектора и направляется по магистральной трубе к котлу.
Функция трехходового клапана — дозировано пропускать рабочую среду для нагрева, а избыток возвращать по байпасу в магистраль.
Байпас в отопительной системе с твердотопливным котлом
В такой обвязке байпас исполняет ключевую роль — формирует малый контур перемещения рабочей среды. Одной стороной обвод подсоединяется к подающей трубе, другой — к трехходовому клапану на обратном патрубке. Вода, возвращающаяся от теплоотдающего контура, смешивается в клапане с горячей водой из байпаса. Поэтому к котлу поступает жидкость с температурой около 50°С.
К твердотопливному котлу такую обвязку делать необходимо, так как от холодной воды на его стенках будет образовываться конденсат, что чревато быстрой коррозией и преждевременным выходом котла из строя.
Заключение
Как видим, простой отрезок трубы может исполнять ключевую роль в эффективности систем тепло обеспечения. Байпас распределяет поток рабочей среды так, чтобы обеспечить должную температуру теплоносителя на все радиаторные батареи независимо от их расположения относительно основной магистрали. При помощи обводных труб можно обслуживать отопительные контуры и ремонтировать их нагревательные элементы без необходимости остановки работы всей системы.
NNI Inc. Онлайн
NNI Inc. Онлайн
|
|
Как работает трехходовой шаровой кран?
3-ходовые клапаны, также известные как многопортовые клапаны, предлагают множество решений для приложений управления технологическими процессами. Многопортовые клапаны более гибкие при работе с несколькими средами. Эти 3-ходовые клапаны обычно сбивают с толку людей, которые никогда не использовали их раньше, своими функциями.
В этом сообщении блога объясняется принцип работы трехходового шарового крана и его внешний вид. Мы также обсудим различные типы трехходовых клапанов и их применение.
Что такое трехходовой шаровой кран?
Источник: DomborТрехходовой шаровой кран представляет собой тип клапана, используемого для управления потоком жидкости. Это простое устройство, состоящее из шара с тремя портами. Шар вращается, так что порты совмещаются с портами на корпусе клапана. Это позволяет жидкости течь через клапан в соответствующий выпускной патрубок.
Трехходовой шаровой кран представляет собой простое оборудование и очень прост в эксплуатации. Все, что нужно сделать, это повернуть ручку на клапане, и шар переместится в правильное положение. Трехходовой шаровой кран также прост в обслуживании и не требует особого обслуживания. Его можно использовать по-разному. Например, его можно использовать для управления потоком воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или для управления потоком воды в водопроводной системе. В пищевой промышленности и производстве напитков трехходовой шаровой кран регулирует поток жидкостей, таких как молоко или сок.
Типы трехходовых клапанов
Доступны трехходовые шаровые краны либо L-образной (или T-образной) формы. Принцип работы тот же, но конфигурация шара другая.
- Трехходовые клапаны L-образной формы
Трехходовые клапаны L-образной формы названы так из-за их L-образной формы. Эти клапаны имеют три порта, которые используются для управления потоком жидкости между двумя разными путями. Три порта соединены через ряд проходов, которые можно открывать или закрывать для управления потоком жидкости.
Трехходовые клапаны L-образной формы используются в различных отраслях промышленности, от производства продуктов питания и напитков до производства косметики. Эти клапаны предназначены для пропуска потока из двух разных входов в один выход или из одного входа в любой из двух выходов. Трехходовые клапаны L-образной формы обычно используются в тех случаях, когда необходимо изменить направление потока или перенаправить поток в другое место.
- Т-образные трехходовые клапаны
Т-образные трехходовые клапаны — это тип клапана, используемый для управления потоком жидкости. Это клапан с тремя портами, два из которых соединены друг с другом, а третий порт соединен с оставшимся портом на клапане. Т-образный трехходовой клапан используется в различных областях, в том числе в сантехнических системах и системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Т-образный трехходовой клапан представляет собой специализированный клапан, используемый в различных отраслях промышленности, от производства до производства продуктов питания и напитков. Этот клапан предназначен для обеспечения потока двух разных жидкостей в двух направлениях, а также предотвращения смешивания двух жидкостей. Это делает его идеальным выбором для областей применения, где необходимо раздельное управление двумя различными жидкостями.
Преимущества 3-ходового шарового крана
3-ходовой шаровой кран — это тип клапана, который используется во многих отраслях промышленности. Этот клапан предназначен для регулирования потока жидкостей и газов по трубе. Вот пять преимуществ трехходового шарового крана:
- Трехходовой шаровой кран можно использовать для управления потоком жидкостей и газов в обоих направлениях.
- Этот тип клапана очень надежен и может использоваться в системах с высоким давлением.
- Трехходовой шаровой кран прост в эксплуатации и не требует особого обслуживания.
- Этот тип клапана универсален и может использоваться в различных областях.
- 3-ходовой шаровой кран доступен по цене и является отличным вариантом для многих отраслей промышленности.
Недостатки трехсекционного шарового крана
Несмотря на то, что трехходовой шаровой кран имеет множество преимуществ, необходимо учитывать и некоторые недостатки. Вот 5 основных недостатков 3-ходового шарового крана:
- Ограниченные размеры: 3-ходовые шаровые краны доступны только в ограниченном диапазоне размеров. Поиск правильного размера для конкретного приложения может усложнить задачу.
- Ограниченный расход: 3-ходовые шаровые краны имеют фиксированный расход благодаря своей конструкции. Это может быть проблемой, если для приложений требуется высокая скорость потока.
- Ограниченное давление: 3-ходовые шаровые краны рассчитаны только на определенное давление. Это означает, что они могут не подходить для приложений с высоким давлением.
- Сложность ремонта: из-за сложной конструкции трехходовые шаровые краны трудно ремонтировать в случае поломки. Это может быть проблемой, если вы хотите быстро отремонтировать клапан.
- Сложность установки: 3-ходовые шаровые краны могут быть трудны в установке, особенно если кто-то не знаком с процессом их установки.
Получить предложение
Рабочий механизм 3-ходового шарового крана
Источник: UnsplashВ этом разделе обсуждается работа каждого типа 3-ходового шарового крана . Они немного отличаются от работы обычного шарового крана. Клапан L-образной формы, или отводной клапан, позволяет изменять расход, поворачивая рукоятку или привод на 90 градусов.
Предположим, что верхняя позиция имеет самый нижний порт, а левый порт открыт. Клапан направит поток среды к нужному порту, повернув его на четверть по часовой стрелке. Еще один поворот на четверть в другом порядке останавливает поток среды. Поворот на 270 заблокировал бы поток медиа. Клапан можно вернуть в исходное положение, повернув на 360 градусов. Два из трех портов могут открываться одновременно. Этот механизм позволяет шаровому крану иметь три варианта потока и две функции отключения.
Поскольку среда обоих потоков каналов может быть интегрирована в Т-образную форму, Т-образный клапан также известен как смесительный клапан. Затем средства массовой информации выходят на противоположном конце. Все указанные порты могут быть разблокированы одновременно.
Шаровой кран Т-образной формы также можно использовать в качестве переключателя, поскольку он работает так же, как и L-образный. Это можно сделать, повернув ручку на четверть оборота. Т-образная схема не может обеспечить герметичное отключение, но она может ограничить выпуск двумя портами или разрешить доступ ко всем трем портам. 9№ 0015
Т-образный шаровой кран можно использовать в качестве смесителя, чтобы среда могла течь в двух противоположных направлениях. Т-образная схема может разделяться или допускать прямой поток, подобно двухходовому клапану. Стандартный порт Т-образного вертикально расположенного шарового крана всегда открыт. Поворот на четверть оборота приведет к отклонению потока. Поворот на 180° не повлияет на поток среды.
Имеются фиксирующие рукоятки, позволяющие клапанам двигаться при повороте рукоятки. Однако замки можно поворачивать на 360 градусов для трехходового клапана. Это сделано для учета множества портов. Общая точка входа в клапан обычно расположена внизу.
3-ходовой шаровой кран и 2-ходовой шаровой кран.
Источник: UnsplashВ любой системе обработки жидкости обязательно должен быть клапан, который может контролировать поток жидкости. Для этой цели можно использовать многие типы клапанов, но два из наиболее распространенных — это 3-ходовые шаровые краны и 2-ходовые шаровые краны.
Итак, в чем разница между этими двумя типами клапанов? 3-ходовой шаровой кран имеет три порта, а 2-ходовой шаровой кран только два. Это означает, что 3-ходовой клапан может управлять потоком жидкости в трех разных направлениях, а 2-ходовой клапан может контролировать его только в двух.
3-ходовые шаровые краны обычно используются, когда необходимо контролировать поток жидкости в нескольких направлениях. Например, если клапан необходим для управления потоком воды в спринклерную систему, то 3-ходовой клапан является лучшим вариантом для включения и выключения воды в нескольких направлениях.
2-ходовые шаровые краны, с другой стороны, обычно используются только тогда, когда необходимо контролировать поток жидкости в двух направлениях. Например, если клапан необходим для управления потоком воды в раковину, то 2-ходовой клапан лучше всего подходит для включения и выключения воды.
Получить предложение
Практический результат
В заключение отметим, что 3-ходовой шаровой кран управляет потоком жидкости. Он состоит из шара с тремя портами, два из которых соединены с входом и выходом клапана, а третий порт соединен со сливом. Шар вращается, так что порты совмещены с входом и выходом, а слив используется для промывки клапана. Свяжитесь с лучшими производителями промышленных клапанов, чтобы приобрести надежный 3-ходовой шаровой кран для всех промышленных применений.
КНИГА 2, ГЛАВА 8: Направляющие регулирующие клапаны
Направленные регулирующие клапаны
Направленные регулирующие клапаны выполняют только три функции:
- остановить поток жидкости
- разрешить поток жидкости и
- изменить направление потока жидкости.
Эти три функции обычно работают в комбинации.
Простейшим ходовым регулирующим клапаном является двухходовой клапан. Двухходовой клапан останавливает или пропускает поток. Водопроводный кран является хорошим примером двухходового клапана. Водопроводный кран пропускает или останавливает поток с помощью ручного управления.
Для работы цилиндра одностороннего действия требуется подача и выпуск из порта. Для этого нужен трехходовой клапан. Трехходовой клапан пропускает жидкость к приводу в одном положении и выпускает жидкость из него в другом положении. Некоторые трехходовые клапаны имеют третье положение, которое блокирует поток во всех портах.
Для привода двойного действия требуется 4-ходовой клапан. Четырехходовой клапан нагнетает и выпускает воздух из двух портов независимо друг от друга. 3-позиционный 4-ходовой клапан останавливает привод или позволяет ему плавать. Четырехходовой клапан является распространенным типом направляющего клапана как для пневматического, так и для гидравлического контуров. 3-позиционный 4-ходовой клапан чаще используется в гидравлических контурах.
Пятиходовой клапан чаще всего используется в воздушных контурах. 5-ходовой клапан выполняет ту же функцию, что и 4-ходовой клапан. Единственная разница заключается в дополнительном баке или выпускном отверстии. (Некоторые поставщики называют свои 5-ходовые клапаны «5-ходовыми 4-ходовыми».) Все золотниковые клапаны пятиходовые, но гидравлические клапаны имеют внутренние выпускные отверстия, идущие к общему выходу. Поскольку масло должно возвращаться в бак, удобно соединить двойные порты резервуара с одним возвратным портом.Для воздушных клапанов атмосфера является резервуаром, поэтому выхлопной трубопровод обычно не имеет значения.Использование двух выпускных портов делает клапан меньше и дешевле.Как будет объяснено позже, используются двойные выхлопы для глушителей с регулированием скорости или в качестве впускных отверстий двойного давления делают эту конфигурацию универсальной.0015
Ниже приведены схематические обозначения широко используемых направляющих клапанов.
2-ходовые гидрораспределители
Двухходовой распределитель имеет два порта, обычно называемых входом и выходом . Когда впускное отверстие заблокировано в состоянии покоя, как показано на рис. 8-1, оно называется «нормально закрытым» (NC). Ящик в состоянии покоя или нормальное состояние — это тот, к которому и от него идут линии потока.
Коробки или кожухи обозначают положение клапана. На рис. 8-1 активный блок показывает заблокированные порты или закрытое состояние, а верхний блок показывает путь потока. Когда оператор перемещает клапан, это равносильно перемещению верхней коробки вниз, чтобы она заняла место нижней коробки. В смещенном состоянии есть поток от вход на выход . Отпускание кнопки, показанной на рис. 8-1, позволяет пружине клапана вернуться в нормальное состояние остановки потока. Двухходовой клапан образует продувочное устройство или приводит в движение гидравлический двигатель в одном направлении. Сам по себе двухходовой клапан не может работать даже с цилиндром одностороннего действия.
На рис. 8-2 показан «нормально открытый» (НО) 2-ходовой ходовой клапан. Подача питания на соленоид этого клапана останавливает поток жидкости.
Приводы клапанов бывают разных типов. На рис. 8-3 показан управляющий соленоидом оператор, использующий управляемое соленоидом давление из впускного отверстия для перемещения рабочего направленного золотника. На рис. 8-4 показан кулачковый клапан. Клапан этого типа обычно приводится в действие движущимся элементом машины.
3-ходовые гидрораспределители
Трехходовой клапан имеет три рабочих порта. Эти порты: впуск , выпуск и выпуск (или бак ). Трехходовой клапан не только подает жидкость к приводу, но и позволяет жидкости возвращаться из него. На рисунках с 8-5 по 8-10 показаны схематические обозначения 3-ходовых распределителей.
На рис. 8-6 показан 3-ходовой 3-позиционный клапан с блокировкой всех портов. Клапан этого типа, соединенный с цилиндром одностороннего действия с возвратом под действием веса или пружины, мог выдвигаться, втягиваться или останавливаться в любом месте хода.
Некоторые 3-ходовые клапаны выбирают пути потока жидкости, как показано на рис. 8-9. Для этой операции используйте золотниковый клапан. Другим условием потока является отводной клапан , показанный на рис. 8-10. Отводной клапан направляет жидкость по одному из двух путей.
Рис. 8-10. 3-ходовой переключающий клапан, управляемый ладонью. 4-ходовые распределительные клапаны
На рисунках с 8-11 по 8-15 показаны различные конфигурации 4-ходовых распределителей. Они варьируются от простого, двухпозиционного, одинарного прямого электромагнитного клапана с пружинным возвратом, показанного на рис. внешний дренажный клапан, показанный на рис. 8-15.
Линии в прямоугольниках показывают поток к клапану и от него, а линии со стрелками в прямоугольниках показывают направление потока. Количество коробок говорит о том, сколько позиций имеет клапан.
На рис. 8-12 показан один электромагнитный клапан с пружинным центром. Этот клапан имеет третье положение, но для него нет оператора. Используйте этот подпружиненный одинарный электромагнитный клапан в цепях управления для специальных функций. В прошлом, чтобы получить эту конфигурацию, вам нужно было подключить только один соленоид двойного соленоида, трехпозиционного клапана.
Рисунок 8-12. 4-х ходовой, 2-х позиционный, с пружинным центрированием, с прямым соленоидным приводом.На рис. 8-13 показана еще одна необычная четырехсторонняя конфигурация. Этот клапан переключается из пути потока привода в центральное состояние для определенных специальных контуров.
5-ходовые гидрораспределители
На рисунках с 8-16 по 8-20 показаны символы некоторых 5-ходовых воздушных клапанов. Большинство золотниковых воздушных клапанов имеют 5-ходовую конфигурацию. Поскольку воздух обычно выбрасывается в атмосферу, дополнительное выпускное отверстие не представляет проблемы.
Многие клапаны используют два выпускных отверстия для глушителей с регулятором скорости. Глушители не только делают выхлоп тише, но и дросселируют выхлоп, который, в свою очередь, регулирует скорость вращения цилиндра в контуре дозатора.
В другом примере, приведенном ниже в этом разделе, показаны двойные выпускные отверстия с разным давлением для экономии воздуха. Также используйте двойной впускной трубопровод, чтобы воздушный цилиндр работал быстро и плавно. (См. рисунки с 8-48 по 8-55.)
Рисунок 8-14. 4-ходовой, 2-позиционный соленоид, с пилотным управлением, с фиксацией, для установки на линии.Большинство воздушных цилиндров перемещаются от одного крайнего положения к другому. Для этой операции достаточно двухпозиционного односоленоидного клапана с возвратной пружиной. Около 90% воздушных контуров используют этот тип клапана. Чтобы остановить воздушный цилиндр в середине хода, используйте трехпозиционный клапан, показанный на рисунках с 8-19 по 8-21.
Рисунок 8-17. Устанавливаемый на линии, управляемый соленоидом, 2-позиционный 5-ходовой клапан с пружинным возвратом.Трудно — если не невозможно — точно остановить пневмоцилиндр в любом месте, кроме как в конце хода. Когда цилиндр движется медленно, возможно воспроизводимое среднее положение хода плюс-минус дюйм. Проблема в том, что если нагрузка на цилиндр изменится или в трубопроводе или уплотнениях появится небольшая утечка, он не будет удерживать положение после остановки.
Рисунок 8-18. Устанавливаемый на линии, управляемый ручным рычагом, 2-позиционный 5-ходовой клапан с пружинным возвратом.Трехпозиционные клапаны бывают нескольких типов, в том числе: порты цилиндра открыты, как показано на рис. 8-19; все порты заблокированы, как показано на рисунке 8-20; и давление в портах цилиндра, как показано на рис. 8-21.
Использование двухходовых клапанов
На рисунках 8-22, 8-23 и 8-24 показаны некоторые варианты использования 2-ходовых распределителей.
Одно из применений — функция продувки, показанная на . Рисунок 8-22 . 2-ходовой клапан в Рисунок 8-23 управляет однонаправленным двигателем с открытым выпускным отверстием в корпусе двигателя. Схема в Рисунок 8-24 хорошо работает для электрической разгрузки насоса для облегчения запуска и/или снижения тепловыделения
Рисунок 8-20. 5-ходовой, 3-х позиционный, соленоид с пружинным центрированием, с пилотным управлением, все порты заблокированы по центру, установка на линию.На рис. 8-25 показан цилиндр одностороннего действия с возвратом веса, приводимый в0638 в состоянии покоя состояние. На первый взгляд кажется, что эта схема может работать. При перемещении 2-ходового клапана или , удлиняющего , жидкость направляется к концу крышки цилиндра, и она выдвигается. Проблема возникает, когда двусторонняя связь возвращается в нормальное состояние в конце цикла . Вместо того, чтобы цилиндр втягивался после обесточивания соленоида, он остается в выдвинутом положении. Цилиндр вернется только в том случае, если клапан, уплотнения цилиндра или соединения труб протекают.
Рисунок 8-21. 5-ходовой, 3-х позиционный, подпружиненное центрирование давления на порты цилиндров, выхлопные газы заблокированы по центру, с электромагнитным пилотным управлением, монтируется на линию.показан контур, который приводит в действие цилиндр одностороннего действия с двухходовыми клапанами. Один (Н.О.) и один (Н.З.) 2-ходовой клапан, подсоединенный к отверстию цилиндра на конце крышки, позволяет жидкости входить и выходить из него. Одновременное нажатие обоих приводов выдвигает цилиндр. В зависимости от размера клапана и потока воздуха на входе цилиндр может не выдвинуться, если только подается питание на (НЗ) клапан. Если цилиндр выдвигается только с одним активированным клапаном, он будет медленным и будет тратить много воздуха.
Рисунок 8-22. Продувка.Рис. 8-23. Запуск одностороннего гидравлического двигателя. Рисунок 8-24. Разгрузка насоса. Рисунок 8-25. Использование одного двухходового клапана для управления цилиндром одностороннего действия. Рис. Цилиндр одностороннего действия с двумя двухходовыми клапанами.
На Рис. 8-27 показаны четыре 2-ходовых клапана, подключенных к трубопроводу для управления цилиндром двустороннего действия. Пара двухходовых клапанов на каждом отверстии цилиндра обеспечивает рабочий ход в обоих направлениях. Включите и обесточьте все четыре клапана одновременно, чтобы запустить цилиндр и не тратить жидкость впустую.
Четыре двухходовых клапана могут показаться сложным и дорогим способом управления цилиндром. Однако в последние несколько лет вставные картриджные клапаны тарельчатого типа таким образом приводили в действие гидравлические цилиндры большого диаметра. См. главу 4 о картриджных клапанах, чтобы узнать о преимуществах этих клапанов в контурах с высоким расходом.
Рис. 8-27. Цилиндр одностороннего действия с четырьмя двухходовыми клапанами. С использованием трехходовых клапанов
На рис. 8-28 показан 3-ходовой клапан, используемый для выбора Пр. 1 или Пр. 2 . В этом типе контура используйте направляющий распределитель золотникового типа. Золотниковые клапаны обычно принимают давление в любом порту без сбоев. Клапаны тарельчатой конструкции обычно воспринимают давление только на входе.
Поскольку селекторный клапан в примере управляется соленоидом, важно определить, какой порт имеет более высокое давление. Большинство соленоидных пилотных клапанов забирают воздух из нормального впускного отверстия для работы пилотной секции. Если оба входных давления слишком низки для работы клапана, подключите внешний источник питания пилота от основной воздушной системы.
Когда необходимо заблокировать одну из двух цепей, в то время как другая работает, подключение на рис. 8-29 работает хорошо.
Пока в первый контур поступает жидкость, работа второго контура не вызывает затруднений. Здесь также используйте клапан золотникового типа. Тарельчатые клапаны обычно воспринимают давление только в одном порту.
Рис. 8-28. Селектор давления.Наиболее распространенный ограничительный клапан представляет собой миниатюрный трехходовой клапан, подобный показанному на рис. 8-30. Этот конкретный пример (NC). Контакт с членом машины открывает его. За исключением контуров управления спускным клапаном, ограничительный клапан должен иметь как минимум 3-ходовую функцию.
Как только этот нормально закрытый клапан смещается, он передает сигнал для продолжения цикла. В нормальных условиях жидкость в контуре управления выходит через выпускное отверстие.
Рис. 8-29. Дивертор жидкости.На рис. 8-31 показан цилиндр одностороннего действия с трехходовым клапаном, приводящим его в действие. Подача питания на соленоид или расширение позволяет потоку двигаться к отверстию цилиндра, и он расширяется. При отключении питания соленоида или втягивании клапан перемещается в исходное положение, а цилиндр втягивается под действием внешних сил.
Выпускное отверстие трехходового клапана позволяет жидкости из цилиндра выходить в атмосферу.
Рисунок 8-30. Предельный клапан NC.Рисунок 8-31. Работа цилиндра одностороннего действия с одним трехходовым клапаном.С 3-ходовым направляющим клапаном на обоих портах и ходы выдвижения, и втягивания цилиндра двустороннего действия имеют силу.
Некоторые производители используют двойные 3-ходовые клапаны для экономии воздуха. Трубопровод между клапаном и отверстиями цилиндра тратит воздух впустую. Каждый раз, когда цилиндр работает, линии к обоим портам заполняются и выпускаются. Чем длиннее трубопроводы от клапана к цилиндру, тем больше расход воздуха. Монтаж воздушных клапанов непосредственно на отверстиях цилиндров сводит к минимуму потери воздуха. Более высокая частота циклов приводит к большей экономии.
Рисунок 8-32. Цилиндр двустороннего действия с двумя трехходовыми клапанами.Понижение давления в отверстии на конце штока — еще один способ экономии воздуха с помощью двойных трехходовых клапанов, установленных непосредственно на отверстии цилиндра. Как обсуждалось ранее, снижение давления воздуха в цилиндре требует меньше мощности компрессора. Обычно сила, необходимая для возврата цилиндра, минимальна, поэтому более низкое давление в порту штока экономит энергию.
Глушители с регулировкой скорости в трехходовых клапанах прямого монтажа независимо регулируют скорость выдвижения и втягивания цилиндра. Это экономит время трубопровода и стоимость регулирующих клапанов.
На рис. 8-33 показан контур толчкового пневмоцилиндра . Возможна дюймовая регулировка воздушного контура, если точность и воспроизводимость не важны. Повторяемость схемы толчкового режима обычно не превышает ±1 дюйм, если скорость перемещения мала. Более высокие скорости движения дают меньший контроль.
Рисунок 8-33. Толчковая схема для цилиндра двойного действия с двумя 3-ходовыми клапанами с пружинным центром.3-ходовой клапан может заменить 2-ходовой клапан. Чтобы дублировать 2-ходовую функцию, заблокируйте выпускной порт 3-ходового клапана. Блокировка выхлопа 3-ходовой обычно не требуется для большинства 2-ходовых приложений. Использование 3-ходовых клапанов вместо 2-ходовых снижает стоимость запасов и экономит время.
С использованием 4-ходовых клапанов
См. рисунки с 8-34 по 8-36 для некоторых необычных применений 4-ходовых распределителей. Использование средств управления направлением нестандартным способом является обычной практикой. Убедитесь, что клапан выдерживает давление во всех портах, прежде чем использовать его в некоторых из этих контуров. Если клапан управляется соленоидом, откуда берется питание пилота? Также уточните у производителя, есть ли какие-либо сомнения в эффективности клапана в необычном применении.
Чтобы сделать 2-ходовой клапан с высоким расходом из 4-ходового клапана, попробуйте схему, показанную на рис. 8-34. Подсоедините поток насоса к обычному впускному порту и его выпускному порту, затем подключите другой выпускной порт к обычному порту резервуара и к системе. В состоянии покоя поток через клапан отсутствует.
Рисунок 8-34. Двойная пропускная способность.При смещении клапана поток идет от P через B в систему и от A через T в систему. Клапан, рассчитанный на 10 галлонов в минуту, теперь подходит для 20 галлонов в минуту с небольшим увеличением перепада давления или без него. Убедитесь, что клапан может создавать противодавление в порту резервуара.
Такое расположение трубопроводов удобно использовать в гидравлических контурах, поскольку большинство производителей не предлагают 2-ходовой клапан. Кроме того, многие двухходовые гидравлические клапаны останавливают поток только в одном направлении, поэтому они бесполезны в двунаправленной линии потока.
Для контура постоянной регенерации подключите 4-ходовой трубопровод, как показано на Рис. 8-35. Прочтите главу 17 для полного объяснения этой схемы регенерации.
Рисунок 8-35. Полная регенерация.На рис. 8-36 показано, как создать давление на обоих концах цилиндра, когда 4-ходовой клапан находится в центре. Когда цилиндр втягивается, чтобы подобрать другую деталь, ему часто приходится заходить слишком далеко, чтобы убедиться, что он находится позади детали. Низкое противодавление от обратного клапана заставляет цилиндр двигаться вперед при малой мощности, поэтому цилиндр находится в контакте с деталью до начала следующего цикла.
На Рис. 8-37 показано обычное подключение 4-ходового распределителя. Цилиндру двустороннего действия требуется только один 4-ходовой распределитель, чтобы выдвигать и втягивать его. Три последовательности показывают 4-ходовой клапан в действии.
Рис. 8-36. Цилиндр низкого давления выдвигается.Добавьте регуляторы расхода или уравновешивающий клапан, чтобы замкнуть контур, когда на штоке есть вес. Обратите внимание, что соединение порта A с крышкой и B со штоком.
Последовательное использование этой схемы соединения портов упрощает подключение цепи, поскольку электрик знает Соленоид A выдвигает цилиндр, а соленоид B втягивает его. Специалисты по техобслуживанию всегда знают, какое ручное дублирование нажать во время устранения неполадок или настройки.
Рисунок 8-37. Работа цилиндра двустороннего действия с одним 4-ходовым клапаном.
Большинство гидрораспределителей являются 3-позиционными. Условия центра клапана выполняют разные функции по отношению к приводу и насосу.
Рисунок 8-38. Толчковая схема с ненагруженным насосом и плавающим цилиндром.Всепроходной ходовой клапан с открытым центром разгружает насос и позволяет приводу плавать, как показано на рис. 8-38. Это уменьшает накопление тепла и позволяет противодействующим силам перемещать цилиндр без создания противодавления.
Чтобы заблокировать цилиндр при разгрузке насоса, используйте центральное положение, показанное на Рисунке 8-39. Большинство гидравлических клапанов представляют собой золотник с металлической посадкой, поэтому не полагайтесь на неподвижность цилиндра с тандемным центральным золотником. Если на цилиндр действуют внешние силы, он будет ползти, когда клапан отцентрируется.
Рисунок 8-39. Толчковый контур с разгруженным насосом и заблокированным цилиндром.Если цилиндр должен плавать при блокировании потока насоса, используйте центральное состояние, показанное на Рисунке 8-40.
На рисунках с 8-41 по 8-46 показаны несколько часто используемых положений центра 4-ходового гидравлического клапана. На первые четыре приходится около 90% всех используемых трехпозиционных гидрораспределителей.
Центральное положение 3-позиционного клапана может разгрузить насос, открыть порты привода в бак для свободного движения, заблокировать порты привода для остановки движения, обеспечить регенерацию или работать в комбинации этих функций.
На Рис. 8-41 показан вентиль со всеми отверстиями и открытым центром. Состояние с открытым центром разгружает насос и позволяет приводу останавливаться по инерции или плавать. В переходном или переходном состоянии это вызывает очень небольшой шок. Насосы с фиксированным объемом используют это центральное условие.
Рисунок 8-40. Толчковый контур с заблокированным насосом, плавающий цилиндр.Центральный клапан блокировки всех портов на рис. 8-42 блокирует порты цилиндра. При фактическом использовании утечка масла через посадочные места золотника создает давление A и B , что может привести к удлинению цилиндра с одним штоком. Это не лучший выбор для остановки и удержания цилиндра, как указывает символ. Чтобы принудительно остановить цилиндр, используйте клапан с портами цилиндра, прикрепленными к баку, и обратные клапаны с пилотным управлением в линии или линиях цилиндра. (См. раздел «Обратные клапаны как направляющие клапаны».)
Рисунок 8-41. Все порты открыты, центральное состояние.Поплавковый центральный клапан, показанный на рис. 8-43, позволяет приводу плавать, блокируя поток насоса. Выход насоса доступен для других клапанов и приводов с этим центральным условием. Он также хорошо подходит для контуров блокировки обратных клапанов с пилотным управлением или с уравновешивающими клапанами.
Рисунок 8-42. Порты заблокированы, центральное состояние.Это нормальное положение центра для электромагнитного клапана на управляемом соленоидом направляющем клапане с пружинным центрированием.
Рисунок 8-43. Состояние плавающего центра.На рис. 8-44 показан тандемный центральный клапан. Тандемный центральный клапан позволяет насосу разгрузиться, блокируя порты цилиндра. Цилиндр стоит неподвижно, если нет внешней силы, пытающейся сдвинуть его с места. Любой золотниковый клапан с металлической посадкой никогда не блокирует поток полностью. При воздействии внешних сил на цилиндр он может медленно смещаться при центрированном клапане. Это еще одно распространенное центральное условие для насосов с фиксированным объемом.
Рисунок 8-44. Состояние тандемного центра.Центральное положение клапана регенерации на рис. 8-45 создает давление и соединяет оба порта цилиндра друг с другом. Подсоединение масла под давлением к обоим отверстиям цилиндра и друг к другу регенерирует его вперед, когда клапан находится в центре. Этот клапан является пилотным оператором для направляющих клапанов с гидравлическим центрированием или нормально закрытых скользящих клапанов в картриджах.
Рисунок 8-45. Состояние центра регенерации.Чтобы разгрузить насос и заблокировать движение цилиндра, используйте клапан, показанный на рис. 8-46. Однако золотник с металлической посадкой не блокирует цилиндр при воздействии внешних сил.
На рисунках с 8-47 по 8-48 показано то, что обычно называют «переходным» или «переходным» состоянием катушки. В некоторых применениях привода важно знать, каковы условия потока порта клапана при его изменении. Как показано на этих рисунках, прямоугольники, обведенные пунктиром, показывают состояние кроссовера. Обычно обсуждение условий кроссовера касается «открытого» или «закрытого» типов; в действительности условие пересечения может быть их комбинацией и может быть разным по обе стороны от центра.
Рисунок 8-46. Насос разгружен, порт B заблокирован, центральное состояние.Открытый переходник останавливает толчок при смещении золотника, а закрытый переходник уменьшает ход блокировки привода. Если условие кроссовера важно для схемы или функции машины, покажите его на схематическом чертеже.
На Рис. 8-49 в качестве упрощенного и полного символа показано состояние блокировки всех портов по центру электромагнитного клапана с пилотным управлением. На большинстве схем достаточно упрощенного символа. Косая черта соленоида и треугольник энергии в блоке оператора показывают, что клапан имеет клапан с электромагнитным управлением, управляющий клапаном с пилотным управлением.
Рисунок 8-47. Открытое пересечение или условие перехода. Рисунок 8-48. Закрытый кроссовер или переходное состояние.В прямоугольниках показано назначение основного или рабочего золотника, управляющего приводом. На клапанах с другим дополнительным оборудованием (здесь пилотные дроссели и ограничители хода) лучше показать полный символ. Оба символа на рис. 8-49 обозначают один и тот же клапан. Полный символ дает больше информации о функции клапана и помогает при поиске и устранении неисправностей и замене клапана.
Рисунок 8-49. Электромагнитный пилотный клапан с пилотными дросселями и ограничителями хода. Внутреннее питание пилота (X) и внешний слив (Y).
5-ходовой селекторный клапан и челночный клапан на рис. 8-50 работают там, где 3-ходовой селектор не работает. 3-позиционный переключатель хорошо работает при переходе от низкого к высокому давлению, но если воздух не используется для расширения, практически невозможно перейти от высокого к низкому давлению.
5-ходовой и челночный клапан обеспечивают выпускной канал для воздуха высокого давления при переключении на низкое давление. После выпуска воздуха до более низкого давления, PR.1 , челнок смещается и держит низкое давление в системе.
Рисунок 8-50. Селектор давления.На рис. 8-51 показана пара 5-ходовых клапанов, подключенных к трубопроводу, которые действуют как трехходовой выключатель света. Любой клапан перемещает цилиндр в противоположное положение при активации.
На рис. 8-52 показано обычное подключение 5-ходового клапана. Обычно входящий воздух поступает к центральному порту сбоку с тремя портами. Многие производители воздушных клапанов называют этот порт №1. В состоянии покоя воздух проходит от порта № 1 к порту № 4 и к концу штока цилиндра, в то время как порт № 2 выходит из конца крышки цилиндра через порт № 3.
Рисунок 8-51. Управление приводом из двух мест.После смещения клапана или его выдвижения воздух проходит от порта №1 через порт №2 к концу крышки цилиндра. Поток из конца штока цилиндра идет к отверстию № 4 и выбрасывается через отверстие № 5. Выхлопные каналы часто имеют глушители, регулирующие скорость, чтобы уменьшить шум и контролировать количество выхлопных газов. Глушители с регулированием скорости обеспечивают индивидуальную регулировку скорости на выходе в каждом направлении движения.
При отключении питания соленоида или втягивании пружина клапана возвращается в нормальное состояние, вызывая втягивание цилиндра.
На рис. 8-53 5-ходовой двигатель имеет двойной впуск вместо двойного выпуска. Для этого соединения используйте клапан золотникового типа, так как он принимает давление в любом порту без сбоев.
В большинстве пневматических контуров цилиндр практически не выполняет работу при ходе втягивания. При низком давлении со стороны штока цилиндра используется меньше воздуха компрессора, что не влияет на работу. Эта экономия воздуха приводит к снижению эксплуатационных расходов и оставляет больше воздуха для работы других приводов. Установите регуляторы расхода в линиях к портам цилиндров для индивидуального управления скоростью.
Рисунок 8-52. Работа цилиндра двустороннего действия с одним 5-ходовым клапаном.Если клапан управляется соленоидом, питание на пилотный клапан обычно поступает из порта №1. Это означает, что при входе с двойным давлением питание пилота должно поступать из какого-то другого источника. В схеме на рис. 8-53 пилотная линия от системного давления идет непосредственно к пилотному клапану. Давление в системе поступает во внешний порт питания пилота, а заглушка закрывает внутренний порт пилота. Заменить пилотную линию в полевых условиях с помощью каталога поставщика довольно просто.
Рисунок 8-53. Контур экономии воздуха с использованием 5-ходового клапана.На рисунках с 8-54 по 8-61 показана еще одна причина использования впускных клапанов с двойным давлением. На них изображено движение воздушного цилиндра с обычным соединением. Цилиндр делает паузу перед подъемом и быстро опускается при начале втягивания.
Пятиходовые клапаны двойного давления для привода пневмоцилиндра
Вертикальный воздушный цилиндр, направленный вверх, с большой нагрузкой дает вялую и прерывистую работу при обычном клапане. На рис. 8-54 показано соединение обычного 5-ходового клапана с цилиндром, поднимающим нагрузку в 600 фунтов. На этом рисунке показаны вес, площадь крышки и торцевой части, а также давление на обоих портах цилиндра.
Когда направляющий клапан смещается, как показано на рис. 8-55, перед выдвижением цилиндра возникает пауза. Отношение веса к силе цилиндра и скорость перемещения цилиндра определяют продолжительность паузы. Чем тяжелее вес и меньше скорость вращения цилиндра, тем длиннее пауза. В крайних случаях задержка может составлять три-четыре секунды.
Пауза возникает из-за давления веса вниз вместе с силой давления воздуха на конец штока цилиндра. В тот момент, когда клапан смещается, чтобы выдвинуть цилиндр, прижимные силы достигают 1240 фунтов, а поднимающие силы составляют всего 800 фунтов. Пока прижимные усилия превышают поднимающие, цилиндр не будет двигаться. Чем медленнее выходит воздух, тем больше времени требуется, чтобы получить достаточное дифференциальное давление на поршень цилиндра, чтобы сдвинуть его. Скорость выпуска воздуха определяет, насколько быстро цилиндр движется после запуска.
Рисунок 8-55. Клапан только что сместился, цилиндр останавливается. Рисунок 8-56. Цилиндр начинает двигаться после падения давления на конце штока., когда давление в конце головки наступает около 15 фунтов на пю. Он движется вверх плавно и устойчиво, пока нагрузка остается постоянной.
Когда клапан смещается для втягивания полностью выдвинутого цилиндра, возникает еще одна проблема. На рис. 8-57 показан покоящийся цилиндр сверху. Подъемное усилие составляет 800 фунтов от давления воздуха на конце крышки, а прижимное усилие составляет 600 фунтов от веса.
Рисунок 8-57. Цилиндр перемещается до конца хода. Рисунок 8-58. Клапан сместился, чтобы втянуть цилиндр, который быстро опускается., когда направленное клапан возвращается на норму, как показано на рисунке 8-58, вниз, вниз, вниз, вниз, вниз быстро на 1240. давление в крышке сжимается примерно до 120 фунтов на квадратный дюйм. Требуется около 120 фунтов на квадратный дюйм на площади 10 дюймов 2, чтобы замедлить быстрое втягивание цилиндра.
Обе паузы, возникающие при выдвижении и втягивании, устраняются за счет использования функции двойного входа 5-ходового клапана.
В контуре с двойным входом, показанном на Рис. 8-59, порт на конце крышки имеет давление 80 фунтов на кв. дюйм, а порт на конце штока — всего 15 фунтов на кв. дюйм. Это устанавливает перепад давления на поршне до того, как клапан сместится.
Рис. 8-59. Клапан двойного давления в состоянии покоя. Рисунок 8-60. Клапан смещается, цилиндр начинает быстро двигаться.
Когда клапан смещается, как показано на рис. 8-60, прижимная сила составляет 720 фунтов, а поднимающая сила — 800 фунтов. Цилиндр начинает двигаться почти сразу и продолжает двигаться плавно до конца.
На рис. 8-61 клапан смещается, а цилиндр втягивается. С регулятором головной части, установленным на 15 фунтов на квадратный дюйм, прижимное усилие от давления воздуха и нагрузки почти компенсируется восходящим усилием. Груз опускается плавно и безопасно, без выпадов и подпрыгивания, так же быстро, как воздух выходит из конца крышки. На рисунке 8-59до 8-61 цилиндр работает плавно и быстро в обоих направлениях с клапаном двойного давления.
Рис. 8-61. Клапан переключается в нормальное положение, цилиндр движется без выпада. Обратные клапаны в качестве направляющих клапанов
Обычно обратный клапан не считается направляющим регулирующим клапаном, но он останавливает поток в одном направлении и пропускает поток в противоположном направлении. Это два из трех действий, которые может выполнять гидрораспределитель. Встроенный обратный клапан предотвращает любую возможность обратного потока и полезен и / или необходим во многих приложениях. На рис. 8-62 показан символ простого обратного клапана.
Другим применением обратного клапана является функция сброса давления, показанная на рис. 8-63. Теплообменникам, фильтрам и перекачивающим насосам низкого давления часто требуется перепускной или предохранительный клапан низкого давления. Обратный клапан с пружиной 25-125 фунтов на квадратный дюйм представляет собой недорогой нерегулируемый канал для потока избыточной жидкости. Защищает устройства низкого давления в случае закупорки потока. В направляющих клапанах с пилотным управлением обычно используется обратный клапан в резервуаре или насосной линии для поддержания управляющего давления не менее 50–75 фунтов на квадратный дюйм во время разгрузки насоса. Некоторые производители изготавливают обратный клапан с регулируемой пружиной для давления до 200 фунтов на квадратный дюйм и более.
Рисунок 8-62. Обратный клапан. Рисунок 8-63. Обратный клапан обратного давленияНекоторые обратные клапаны имеют съемную резьбовую заглушку, которую можно просверлить, чтобы обеспечить контролируемый поток в обратном направлении. Символ на рис. 8-64 показывает, как представить это в символе. Обычно просверленный обратный клапан используется в качестве фиксированного, защищенного от несанкционированного доступа регулирующего клапана. Свободная жидкость течет в одном направлении, но имеет контролируемый поток в противоположном направлении. Единственный способ изменить поток — изменить размер отверстия. Этот клапан управления потоком не компенсируется по давлению.
Многие схемы в этом руководстве показывают использование стандартных обратных клапанов. Контуры насосов Hi-L, байпас обратного потока для регуляторов потока, клапаны последовательности или уравновешивающие клапаны, а также изоляция нескольких насосов, и это лишь некоторые из них. На рис. 8-65 показаны некоторые другие области применения обратных клапанов.
Рисунок 8-64. Обратный клапан с пробкой.Если бак выше насоса или направляющих клапанов, всегда устанавливайте какие-либо средства для блокировки напорных линий для обслуживания. Если клапаны не заблокированы, бак необходимо опорожнить при замене гидравлического компонента. Запорные клапаны являются единственным вариантом для линий, которые вытекают из резервуара к насосу или другому устройству, использующему жидкость. Во избежание работы насоса всухую, его отключение должно иметь концевой выключатель, указывающий на полное открытие, прежде чем электрическая цепь управления позволит насосу запуститься. Однако все обратные линии могут иметь обратный клапан, как показано на рис. 8-65. Обратный клапан с пружиной низкого давления, называемый запорным обратным клапаном бака, на каждой обратной линии обеспечивает свободный поток в бак, блокируя поток из него. Обратный клапан в линиях бака обеспечивает автоматическое отключение и исключает возможность продувки фильтра или поломки клапана при запуске.
Рисунок 8-65. Обратные клапаны в различных контурах.Обратный клапан в линии насоса поддерживает минимальное управляющее давление при разгрузке насоса. Здесь он находится в линии, питающей направляющие клапаны, в других случаях он находится в линии резервуара. В любом случае он обеспечивает управляющее давление для переключения направляющих клапанов при запуске нового цикла.
Схема на рис. 8-65 также показывает антикавитационный обратный клапан для цилиндра с предохранительным клапаном для защиты от избыточного давления. Внешняя сила может тянуть масло, застрявшее в цилиндре, и вызвать повреждение или выход из строя без дополнительной защиты. Когда внешние силы перемещают цилиндр, жидкость из штока поступает в конец крышки, но ее недостаточно для ее заполнения. Если пустота в крышке цилиндра не является проблемой, то антикавитационный обратный клапан не нужен. Однако эта пустота может привести к неустойчивой работе, когда цилиндр снова заработает, поэтому установите антикавитационный обратный клапан. Антикавитационный обратный клапан имеет пружину очень низкого давления, для открытия которой требуется 1-3 фунта на квадратный дюйм, поэтому он позволяет маслу в резервуаре заполнить любую вакуумную пустоту, которая может образоваться. Антикавитационный обратный клапан не действует ни в какой другой части цикла.
Пилотные обратные клапаны
Есть некоторые контуры, которые требуют надежного отключения обратного клапана, но в которых также необходим обратный поток. На следующих изображениях показаны символы обратных клапанов с пилотным управлением, допускающих обратный поток. На рис. 8-66 показан символ стандартного пилота для открытия обратного клапана. На рис. 8-67 показана управляемая пилотом проверка с функцией декомпрессии. Символ на Рисунке 8-68 показывает управляемый обратный клапан с внешним сливом для управляющего поршня. Каждый из этих обратных клапанов с пилотным управлением допускает обратный поток, но два из них имеют дополнительные функции для преодоления определенных условий в контуре.
Для удержания баллона в неподвижном состоянии он должен иметь упругие непрерывные непротекающие уплотнения, отсутствие утечек в трубопроводе и непротекающий клапан. Золотниковые клапаны с металлической посадкой не будут удерживать баллон в течение длительного времени. Как показано на рис. 8-69, заблокированный центральный клапан может привести к проскальзыванию цилиндра вперед. Вертикально установленные цилиндры с нагрузками, действующими вниз, всегда проскальзывают при использовании золотникового клапана с металлической посадкой. Гидравлические двигатели всегда имеют внутреннюю утечку, поэтому схемы, показанные здесь, не будут удерживать их в неподвижном состоянии. На рисунках 8-70, 8-71 и 8-72 показана типичная схема обратного клапана с пилотным управлением, который предотвращает проскальзывание цилиндра.
Рисунок 8-69. Заблокирован центральный распределитель, цилиндр движется вперед.. в любое время направления центров. При использовании электромагнитного клапана двухпозиционного типа быстро движущийся цилиндр резко останавливается, когда направляющий клапан находится в центре. Используйте пропорциональный клапан с таймерами рампы для замедления привода и предотвращения повреждений от ударов.
Рисунок 8-70. Контрольный контур с пилотным управлением в состоянии покоя с работающим насосом.
Notice the directional valve has A and B ports open to tank in состояние центра. Это центральное состояние позволяет пилотному давлению упасть, а управляемые обратные клапаны закрыться. Использование направляющего клапана с заблокированным 9Порты 0775 A и B в центральном состоянии могут удерживать обратные клапаны с пилотным управлением открытыми и обеспечивать проскальзывание цилиндра. Если необходимо предотвратить движение цилиндра только в одном направлении, достаточно одного обратного клапана с пилотным управлением.
Когда соленоид A1 на направляющем клапане смещается, как показано на рис. 8-71, цилиндр выдвигается. Поток насоса к концу крышки цилиндра создает давление в линии управления к концу штока обратного клапана с пилотным управлением, заставляя его полностью открываться. Обратный клапан с пилотным управлением в линии до конца крышки открывается потоком насоса, как и любой обратный клапан. Включение и удержание соленоида направляющего клапана приводит к перемещению цилиндра. Обратные клапаны с пилотным управлением надежно блокируют цилиндр, но невидимы для электрической цепи управления.
Рисунок 8-71. Контрольная схема с пилотным управлением с выдвигающимся цилиндром.
When solenoid B on the directional valve shifts, as seen in Figure 8-72, цилиндр втягивается. Поток насоса к концу штока цилиндра создает давление в управляющей линии к концу крышки обратного клапана с пилотным управлением, заставляя его полностью открываться. Обратный клапан с пилотным управлением в линии до конца штока открывается потоком насоса, как и любой обратный клапан. Включение и удержание соленоида направляющего клапана приводит к перемещению цилиндра.
Рисунок 8-72. Контрольная схема с пилотным управлением и втягиванием цилиндра.. Пилотные обратные клапаны
На рис. 8-73 показано, как использование обратного клапана с пилотным управлением для предотвращения дрейфа тяжелой плиты может вызвать проблемы.
When a cylinder has a load, trying to extend it causes load-induced давление. В приведенном примере плита весом 15 000 фунтов, натягивающая площадь конца стержня площадью 26,51 квадратных дюймов, создает давление, вызванное нагрузкой 566 фунтов на квадратный дюйм. Это вызванное нагрузкой давление воздействует на тарелку обратного клапана с пилотным управлением, заставляя его закрыться. Пилотный поршень должен иметь достаточное давление, чтобы открыть тарелку с давлением 566 фунтов на квадратный дюйм. Управляющий поршень на большинстве управляемых обратных клапанов имеет площадь, в три-четыре раза превышающую площадь тарельчатого клапана. Это означает, что потребуется примерно 141-188 фунтов на квадратный дюйм в порту цилиндра на конце крышки, чтобы открыть тарелку для обратного потока.
Когда направляющий клапан смещается, запуская цилиндр вперед, как показано на Рисунке 8-74 , давление в отверстии цилиндра на конце крышки начинает подниматься до 150 фунтов на квадратный дюйм. При давлении около 150 фунтов на квадратный дюйм тарельчатый клапан управляемого обратного клапана открывается и позволяет маслу из конца штока цилиндра свободно течь в бак. Цилиндр сразу убегает, давление в отверстии крышки цилиндра падает, управляемый обратный клапан быстро и резко закрывается, и цилиндр резко останавливается. Когда управляемый обратный клапан закрывается, давление в отверстии цилиндра на конце крышки снова возрастает до 150 фунтов на квадратный дюйм, обратный клапан открывается, и процесс начинается снова. Цилиндр в этих условиях падает и останавливается на всем пути к работе, если он не встречает достаточного сопротивления, чтобы не убежать.
Рисунок 8-74. Пилотный обратный клапан на убегающем грузе, выдвижение цилиндра, свободное падение.
With this circuit, system shock very quickly damages piping, cylinders, and valves.
Добавление регулятора расхода между цилиндром и управляемым обратным клапаном является одним из способов предотвращения утечки. Однако ограничение может привести к нагреву жидкости и замедлению циклов, и для поддержания оптимального контроля потребуется частая регулировка.
Установка регулятора расхода после обратного клапана с пилотным управлением создает противодавление на поршень пилотного клапана и может вообще не дать ему открыться. При управлении потоком после управляемого обратного клапана используйте клапан с внешним сливом. Когда на выходе обратного клапана с пилотным управлением возникает сильное противодавление, лучше всего использовать клапан с внешним сливом.
Показанный здесь цилиндр лучше всего контролировать с помощью уравновешивающего клапана. См. главу 5 о различных типах схем уравновешивания.
Даже при использовании некоторых уравновешивающих клапанов золотникового типа цилиндр все еще дрейфует. Добавление управляемого обратного клапана с внешним дренажем между уравновешивающим клапаном и цилиндром удерживает его в неподвижном состоянии. Уравновешивающий клапан удерживает цилиндр от самопроизвольного движения независимо от изменений потока, а управляемый обратный клапан удерживает его в неподвижном состоянии при остановке.
Рисунок 8-75. Обратный клапан с пилотным управлением при сбегающей нагрузке, остановка цилиндра при закрытом PO. Проверьте.
A pilot-operated check valve with the decompression feature would not help in this circuit.
На рисунках 8-76 и 8-78 показана еще одна возможная проблема, связанная с использованием управляемого обратного клапана для предотвращения дрейфа вертикального цилиндра, работающего вниз. Цилиндр в этом примере имеет большой вес, прижимающийся к штоку. Созданное нагрузкой давление 1508 фунтов на кв. дюйм плюс 142 фунта на кв. дюйм от управляющего давления воздействует на тарельчатый клапан управляемого обратного клапана. Для этого требуется высокое управляющее давление, чтобы открыть управляемый обратный клапан.
Рисунок 8-76. Обратный клапан с пилотным управлением при разбегающейся нагрузке, цилиндр только начинает выдвигаться.
It requires approximately 500 psi pilot pressure to open the pilot-operated check valve with 1650 psi против тарельчатого клапана. Когда управляющее давление нарастает, чтобы открыть тарелку, оно также давит на всю площадь поршня цилиндра. Этот цилиндр имеет почти вдвое большую площадь со стороны крышки, чем со стороны штока, поэтому каждые 100 фунтов на квадратный дюйм со стороны крышки дают около 200 фунтов на квадратный дюйм со стороны штока. По мере того, как управляющее давление достигает требуемых 500 фунтов на квадратный дюйм, давление на тарелку управляемого обратного клапана увеличивается в два раза быстрее. Рисунок 8-77 показывает начало этого состояния.
Рисунок 8-77. Обратный клапан с пилотным приводом при неуправляемой нагрузке, цилиндр все еще пытается выдвинуться.
In Figure 8-77, the cylinder rod end pressure is at 300 psi , что добавляет 570 фунтов на квадратный дюйм к давлению, создаваемому нагрузкой в 1508 фунтов на квадратный дюйм. Дополнительное гидравлическое давление сильнее давит на тарелку управляемого обратного клапана, вызывая еще большее увеличение управляющего давления.
По мере увеличения управляющего давления также возрастают прижимная сила и давление на конце штока. На Рисунке 8-78 , давление на конце штока составляет 3565 фунтов на квадратный дюйм, поскольку управляющее давление продолжает расти. В ситуации, показанной здесь, очевидно, что предохранительный клапан откроется до того, как будет достигнуто управляющее давление, достаточно высокое, чтобы открыть управляемый обратный клапан. Даже если управляющее давление может стать достаточно высоким, чтобы открыть управляемый обратный клапан, цилиндр убегает и останавливается.
Рисунок 8-78. Обратный клапан с пилотным приводом при неуправляемой нагрузке, цилиндр все еще пытается выдвинуться.
A pilot-operated check valve with a decompression poppet would not help in this situation. Поток от маленькой декомпрессионной тарелки недостаточен для обработки потока в цилиндре. Цилиндр будет расширяться с помощью декомпрессионной тарелки, но с очень медленной скоростью.
В этом примере лучше всего управлять цилиндром с помощью уравновешивающего клапана. См. главу 5 о различных типах схем уравновешивания.
Даже при использовании некоторых уравновешивающих клапанов золотникового типа цилиндр все еще дрейфует. Добавление управляемого обратного клапана с внешним дренажем между уравновешивающим клапаном и цилиндром удержит его в неподвижном состоянии. Уравновешивающий клапан удерживает цилиндр от самопроизвольного движения независимо от изменений потока, а управляемый обратный клапан удерживает его в неподвижном состоянии при остановке.
Показаны контуры, для которых требуется обратный клапан с пилотным управлением для внешнего дренажа и/или декомпрессии.
Стандартный контур обратного клапана с пилотным управлением обычно имеет минимальное противодавление на выпускном отверстии обратного потока. Если есть ограничение, вызывающее высокое противодавление в выпускном отверстии обратного потока, стандартный клапан может не открываться при подаче управляющего давления. Причина, по которой это может произойти, заключается в том, что пилотный поршень испытывает противодавление из выпускного отверстия обратного потока. Если тарелка обратного клапана с пилотным управлением имеет давление, вызванное нагрузкой, которая удерживает ее в закрытом состоянии, плюс противодавление выходного отверстия обратного потока, противодействующее поршню пилотного клапана, то усилие поршня пилотного клапана недостаточно для открытия обратного тарельчатого клапана.
Если противодавление на выпускном отверстии обратного потока не может быть устранено, используйте обратный клапан с пилотным управлением и внешним сливом. Подсоедините внешний дренаж к линии низкого давления или без давления, идущей к баку. В обратном клапане с внешним сливом управляющий поршень обычно открывает запорную тарелку, чтобы обеспечить обратный поток.
Рис. 8-79. Контур управляемого обратного клапана с функцией внешнего дренажа в состоянии покоя, насос работает.
The schematic drawing in Figure 8-79 shows цилиндр с обратными клапанами с пилотным управлением на каждом отверстии и регуляторами расхода расходомера ниже по потоку от выпускного отверстия обратного потока. Если бы в этой схеме не было управляемых обратных клапанов с внешним сливом, цилиндр работал бы рывками или вообще не работал бы при смещении направляющего клапана. Противодавление от регуляторов потока может закрыть пилотный поршень и остановить цилиндр, затем давление упадет, и он запустится снова. Это колебательное движение будет продолжаться до тех пор, пока цилиндр не завершит свой ход. Благодаря управляемым обратным клапанам с внешним сливом цилиндром легко управлять на любой скорости.
Размещение регуляторов расхода на рис. 8-79 между портами цилиндра и управляемым обратным клапаном устраняет противодавление. Этот шаг устраняет необходимость в управляемых обратных клапанах с внешним дренажем.
На рис. 8-80 у разбегающейся нагрузки возникла проблема дрейфа, когда был установлен только уравновешивающий клапан. Добавление обратного клапана с пилотным управлением перед уравновешивающим клапаном остановило дрейф цилиндра. Использование декомпрессионной тарелки позволяет легко открыть основную запорную тарелку, преодолевая давление, вызванное высокой нагрузкой. Тарельчатый клапан сброса давления выпускает жидкость, застрявшую в трубопроводе между обратным клапаном с пилотным управлением и уравновешивающим клапаном, что позволяет открыть основной обратный клапан.
Рисунок 8-80. Пилотный контроль на разбегающейся нагрузке с внешним сливом и декомпрессионной тарелкой с P. O. проверка на герметичность, уравновешивающий клапан для плавного управления ходом выдвижения в состоянии покоя, при работающем насосе.
Обратите внимание, что давление в трубе между обратным клапаном с пилотным управлением и уравновешивающим клапаном равно нулю, пока цилиндр удерживается втянутым. Это давление должно было составлять около 1200 фунтов на квадратный дюйм, когда цилиндр втягивался, но быстро падало до нуля, когда направляющий клапан центрировался. Причиной этого падения давления является утечка через золотник уравновешивающего клапана, что является причиной добавления обратного клапана с пилотным управлением.
Если обратный клапан с пилотным управлением не имел внешнего дренажа, противодавление от уравновешивающего клапана может заставить его закрыться, когда цилиндр начнет движение.