Золотниковый гидрораспределитель — гидравлический распределитель , в котором запорно-регулирующим элементом служит золотник . В качестве золотника чаще всего выступает плунжер переменного диаметра ( рис. 1 ). Однако известны и другие конструкции золотников. В корпусе золотникового распределителя может также располагаться переливной клапан .

Принцип действия

В простейшем случае золотник может занимать 3 позиции. В нейтральном положении, показанном на рис. 1 , каналы распределителя заперты и жидкость не поступает от насоса ни в одну из полостей гидроцилиндра — шток остаётся в покое. При смещении золотника влево рабочая жидкость по каналам в корпусе распределителя и по трубопроводам поступает в левую полость гидроцилиндра, и шток выдвигается. Если же золотник сместить вправо от нейтрального положения, то рабочая жидкость будет поступать уже в правую полость гидроцилиндра, а из левой полости пойдёт на слив в гидробак . В этом положении золотника шток вдвигается.

Стоит отметить, что при подаче жидкости в левую полость гидроцилиндра (в поршневую полость), шток движется с меньшей скоростью, чем при подаче в правую полость (штоковую полость). Это объясняется тем, что часть объёма штоковой полости занимает шток, и эта полость заполняется быстрее. Эти выкладки верны, если подача жидкости остаётся постоянной.

Область применения

Золотниковые гидрораспределители используются при номинальных давлениях до 32 МПа . С помощью золотниковых гидрораспределителей, как и с помощью других видов гидрораспределителей , осуществляется управление направлением движения рабочих органов гидродвигателей (валов гидромоторов и штоков гидроцилиндров ). Такие распределители установлены, например, в гидросистемах многих экскаваторов , бульдозеров , автогрейдеров и др.

Борьба с гидроударами

Одной из технических проблем эксплуатации золотниковых гидравлических распределителей является возможность возникновения гидравлических ударов в тот момент, когда пояски золотника перекрывают каналы гидрораспределителя. Поскольку время, за которое осуществляется перекрытие каналов, может быть достаточно малым, то остановка потока жидкости может оказаться слишком быстрой, что и может привести к возникновению гидроудара. Чтобы предотвратить это, распределитель обычно снабжается предохранительным клапаном , который конструктивно располагается в корпусе распределителя.

Профиль поясков золотника

Иногда пояски золотников гидрораспределителей выполняют с небольшой конусностью (6 ° -10°) ( рис. 5 ). Тогда открытие каналов распределителя происходит более плавно, чем в распределителях с золотниками с цилиндрическими поясками ( рис. 6 ). Соответственно, при открытии каналов более плавно нарастает и подача жидкости в полость гидродвигателя, и поэтому «трогание с места» и остановка выходного звена гидродвигателя также происходит более плавно. Кроме того, уменьшается вероятность возникновения гидроударов.

• 
  Рис. 5. Пояски золотника при наличии конусности; при такой конструкции расход жидкости через распределитель при перекрывании каналов уменьшается более постепенно, соответственно, более плавно происходит остановка выходного звена гидродвигателя (например, штока гидроцилиндра )
• 
  Рис. 6. Цилиндрические пояски золотника

Достоинства

• небольшая масса распределителя;
• компактность;
• простота управления.

Недостатки

• невозможность работы при давлениях более 32 МПа;
• значительные утечки рабочей жидкости, возрастающие с увеличением срока эксплуатации распределителя; это приводит к тому, что распределители с большим сроком эксплуатации не могут удерживать в статическом положении под нагрузкой гидродвигатель , и даже если распределитель установлен в положение «заперто», нагруженный вал гидромотора или шток гидроцилиндра постепенно движется;
• облитерация , то есть явление постепенного заращивания узких щелей поляризованными молекулами жидкости, что приводит к постепенному увеличению усилия сдвига золотника;

См. также

• Гидрораспределитель
• Золотник (распределитель)
• Клапанный распределитель
• Гидропривод

Примечания

Литература

• Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т. М. Башта , С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982.
• Гейер В. Г., Дулин В. С., Заря А. Н. Гидравлика и гидропривод: Учеб для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1991.
• Лепешкин А. В., Михайлин А. А., Шейпак А. А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник, ч.2. Гидравлические машины и гидропневмопривод. / под ред. А. А. Шейпака. — М.: МГИУ, 2003. — 352 с.
• Схиртладзе А. Г., Иванов В. И., Кареев В. Н. Гидравлические и пневматические системы. — Издание 2-е, дополненное. М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003 г. — 544 с.