Для контроля и регулирования количества масла, подаваемого в цилиндр, применяют обратные, предохранительные, редукционные, переливные клапаны, дроссели, реле давления, регуляторы скорости и др. Рассмотрим некоторые из них.
Обратный клапан предназначен для пропускания потока масла только в одном направлении. К отверстию корпуса подводят масло. В корпус запрессована втулка (коническое седло). Пружина упирается в крышку, которая соединена с корпусом через прокладку. Под давлением масла клапан, сжимая пружину, перемещается, вверх и пропускает масло через кольцевую выточку в корпусе и отверстие. При обратном потоке масла клапан плотно прижимается к седлу через четыре радиальных отверстия клапана.
Предохранительный клапан предназначен для предохранения системы от перегрузок. При повышении давления масла выше допустимого клапан открывается, и избыток масла сливается в бак. Предохранительные клапаны изготовляют шарикового, поршневого, тарельчатого, игольчатого и других типов.
Шариковый предохранительный клапан. Канал соединен с трубопроводом гидросистемы. Пружина давит на наконечник, который шариком закрывает канал. Усилие пружины регулируют поворотом резьбовой крышки и настраивают на требуемую величину рабочего давления. При давлении в гидросистеме выше установленного шарик преодолевает сопротивление пружины и открывает выход для масла из канала в каналы, ведущие на слив в бак. При восстановлении установленного давления шарик пружиной вновь запирает маслопровод.
Редукционные клапаны предназначены для поддержания в гидравлических системах давления масла, сниженного по сравнению с давлением, которое развивает насос. Схема редукционного клапана. Масло под давлением подводят по каналу к золотнику и через щель в канал. Здесь клапан работает в режиме дросселирования. Следовательно, давление уменьшается по мере уменьшения щели. От канала масло через каналы поступает под поршень. При увеличении давления увеличивается и давление в трубопроводе и под поршнем. Тогда поршень, сжимая пружину, переместится вверх. Щель уменьшится, и давление стабилизируется. Аналогично при понижении давления пружина переместит золотник вниз, при этом увеличивается сечение щели, а давление масла вновь восстановится.
Между трубопроводами имеется сужение, которое называют демпфером. Он гасит резкие колебания в системе благодаря тому, что масло проводит через узкую часть трубопровода медленнее, а поэтому давление, под поршнем изменяется плавно, вызывая тем самым плавное изменение щели.
Кроме приведенных клапанов в металлорежущих станках применяют и многие другие. Подпорный клапан создает в системе противодавление с тем, чтобы удержать от вертикального падения элементы станка, обеспечить плавное их движение. Клапан последовательности действия управляет последовательностью вступления в работу различных механизмов станка.
Дроссели предназначены для регулирования расхода масла с помощью изменения проходного сечения щели в дросселе, а, следовательно, для регулирования скорости перемещаемого механизма. По конструкции дроссели делят на игольчатые, канавочные, пластинчатые и щелевые.
Дроссель типа Г77 состоит из следующих основных деталей: корпуса, передней крышки, задней крышки, дросселя, лимба, уплотнения, шкалы. Масло подводят в отверстия, затем масло проходит через щель дросселя и отводное отверстие. В зависимости от углового положения щели относительно отверстия проходное сечение дросселя меняется. При настройке дросселя для его поворота отжимают гайку. Крайние угловые положения дросселя фиксируют штифтом, входящим в дуговую канавку лимба. Утечки масла сливаются через дренажное отверстие, шкалу дросселя градуируют в м/мин (скорость перемещения механизма).
Распределительные устройства. Гидрораспределители предназначены для распределения потоков масла по трубопроводам. Такое распределение осуществляют с помощью плунжера. Плунжер помещается в корпусе и соединяет или перекрывает каналы, по которым проходит масло.
Схема трехпозиционного реверсированного гидрораспределителя. В корпусе имеются отверстия и выточки, которые перекрывают плунжер. Масло от насоса поступает через отверстие в расточку. Отверстия связаны трубопроводами с правой (ППЦ) и левой (ЛПЦ) полостями цилиндра. Отверстие соединено с трубопроводами слива. При среднем положении плунжера, расточки сообщаются, и масло через расточки направляется в отверстие на слив в бак. Рабочий орган станка неподвижен.
При перемещении плунжера влево расточки соединяются со сливом, а расточка закрывается. Масло от насоса через отверстие поступает в расточки через отверстие в правую полость цилиндра. Из левой полости цилиндра масло через отверстие направляется в корпус и через расточки поступает на слив. Рабочий орган станка движется справа налево.
При перемещении плунжера вправо будет закрыта расточка, а расточка открыта, расточки соединены. Масло от насоса поступает в расточку и через отверстие в левую полость цилиндра. Из правой полости цилиндра масло через отверстие, расточки идет на слив через отверстие. Рабочий орган станка движется слева направо.
Перемещение плунжера осуществляют вручную, электрическим или гидравлическим способом. При ручном управлении плунжер перемещают в крайние положения рукояткой с фиксаторами. В среднем положении плунжер золотника удерживают пружинами, при этом обе полости цилиндра соединены со сливом. Электромагнитное управление движением плунжера осуществляют от двух электромагнитов. Магниты включаются и выключаются от конечных переключателей, нажимаемых упорами.
Гидравлическое управление производят с помощью гидрораспределителя управления (пилота) или крана, подающих масло под правый или левый торец плунжера. Масло для управления движением плунжера подают по трубопроводам, в которых установлены демпфирующие устройства, состоящие из, дросселей и обратных клапанов. Демпферы создают плавность переключения плунжера. Например, при подаче масла от гидрораспределителя управления в трубопровод открывается обратный клапан, и масло поступает в левую полость гидрораспределителя. Однако он сразу не переместится вправо, так как обратный клапан справа закрыт, а правый дроссель не дает возможности маслу вылиться сразу из правой полости (масло должно пройти через дроссель). То же происходит при подаче масла в трубопровод.
Цилиндры имеют поршень с односторонним или двусторонним штоком. Скорости прямого и обратного хода поршня с двусторонним штоком одинаковы при условии, что в правую и левую полости цилиндра подается одинаковое количество масла. Масло, подаваемое насосом, давит на поршень, перемещая его и жестко связанный с его штоком элемент станка, управление отдельными элементами в гидравлической системе собирают в одном месте и такое устройство называют гидравлической панелью. Это уменьшает габаритные размеры, упрощает монтаж гидравлического привода и дает возможность создавать унифицированные агрегаты.
