Rozdzielacze hydrauliczne cz. 2 en
autor: dr inż. Janusz Rajda - dyrektor działu badań i rozwoju elementów hydraulicznych
Rozdzielacze hydrauliczne - cz. 2
Zadaniem rozdzielaczy hydraulicznych jest sterowanie przepływem cieczy w układach hydraulicznych. W artukule przedstawimy grupę rozdzielaczy obrotowych oraz gniazdowych.
Rozdzielacze obrotowe
Rozdzielacze obrotowe w napędach i sterowaniach hydraulicznych występują głównie jako sterowane ręcznie. W tej grupie najczęściej spotyka się obecnie rozdzielacze kulowe, które można uważać za praktycznie szczelne (bez przecieków wewnętrznych). Szczelność zamknięcia osiągana jest za pomocą pierścieni uszczelniających wykonanych często z odpowiednich kompozycji tworzyw sztucznych (nazywanych również gniazdami). Ze względu na rzadkość lub wręcz brak występowania tego typu rozdzielaczy bezpośredniego działania w wersji sterowanej elektrycznie, w napędach i sterowaniach hydraulicznych stosowane są one głównie do funkcji pomocniczych lub układów sterowanych ręcznie o małej częstotliwości przesterowań. Związane jest to z relatywnie dużą siłą przełączania, potrzebną do pokonania tarcia w uszczelnieniu elementu zamykającego.
Rozdzielacze gniazdowe
Rozdzielacze gniazdowe (zwane też zaworowymi lub grzybkowymi) należą obecnie do intensywnie rozwijających się rozwiązań w napędach i sterowaniach hydraulicznych. Wynika to z faktu, że umożliwiają one uzyskanie wysokiej szczelności wewnętrznej (znikomej wartości przecieków wewnętrznych), nawet przy wysokich ciśnieniach roboczych. Ich zalety są wykorzystywane m.in. w hydraulice wysokociśnieniowej oraz hydraulice korzystającej z cieczy o niskiej lepkości, np. wody lub emulsji wodno-olejowych. Do grupy rozdzielaczy gniazdowych zaliczane są również popularne 2-drogowe, 2-położeniowe rozdzielacze zaworowe do zabudowy zgodnie z ISO 7368, często nazywane zaworami logicznymi, ponieważ realizują tylko dwa stany elementu roboczego (otwarty lub zamknięty). Ta grupa rozdzielaczy przystosowana jest do sterowana hydraulicznego i dlatego natężenia przepływu mogą osiągać nawet powyżej kilku tysięcy dm3/min.
Poniżej rozwiązanie zaworu logicznego URZS/S z dodatkowym uszczelnieniem pomiędzy kanałem sterującym „X” i kanałem roboczym „B”.
W porównaniu do rozdzielaczy suwakowych, rozdzielacze gniazdowe mają istotną zaletę, mianowicie ich konstrukcja umożliwia szczelne odcięcie przepływu pomiędzy kanałami przyłączy. Zamykanie i otwieranie przepływu odbywa się na zasadzie zmiany docisku elementu zamykającego do gniazda w korpusie. Zazwyczaj miejscem zamykania szczeliny przepływowej jest krawędź o kołowym kształcie jednego elementu i przylga o kształcie wycinka powierzchni obrotowej (najczęściej stożka lub kuli) drugiego elementu. Elementy te wykonywane są często z wysokogatunkowych stali i poddawane obróbce cieplnej. W celu uzyskania wysokiej dokładności geometrycznej poddaje się je dokładnej obróbce wykańczającej, a istotnym parametrem wpływającym na szczelność zamknięcia jest błąd kołowości elementów zamykających, który zazwyczaj jest możliwy do uzyskania na poziomie do maksimum kilku μm.
W rozdzielaczach gniazdowych siła potrzebna do zamknięcia zaworu musi pokonać siłę pochodzącą od ciśnienia roboczego panującego w danym kanale. W przypadku rozdzielaczy sterowanych elektromagnetyczne powierzchnia zamykania gniazda zaworu nie może być zbyt duża ze względu na ograniczoną wartość siły wytwarzanej przez elektromagnesy. Dlatego, dla tych sposobów sterowania bezpośredniego rozdzielaczy gniazdowych, stosowane są często rozwiązania z odciążeniem elementu zamykającego. Odciążenie elementu zamykającego 2 realizowane jest poprzez wyrównanie ciśnień działających na powierzchnię odciążaną 3 i powierzchnię przeciwległą do niej.
Znane rozwiązania rozdzielaczy gniazdowych oferują znacznie mniej konfiguracji połączeń kanałów niż rozdzielacze suwakowe. Najczęściej spotykane są rozdzielacze dwudrogowe, trzydrogowe oraz rzadko, rozdzielacze czterodrogowe.
Grupa rozdzielaczy gniazdowych obecnie intensywnie jest rozwijana. Poniżej wdrażane rozwiązanie 4-drogowego (4-portowego) i 4-stanowego (4-położeniowego) rozdzielacza grzybkowego i przykładowe schematy połączeń.
Najnowsze, opracowane rozwiązanie rozdzielacza grzybkowego 4/nUREZ6 pozwala na realizację maksymalnie aż do 64 stanów (położeń) oraz teoretycznie ponad 4000 kombinacji połączeń pomiędzy czterema drogami (portami) P, A, B, T. Poniższe schematy przedstawiają przykładowe schematy połączeń dla pojedynczych elementów.
Zapraszamy do zapoznania się z pierwszą częścią artykułu "Rozdzielacze hydrauliczne".
Część 1 - Rozdzielacze hydrauliczne
Rozdzielacze hydrauliczne, w zależności od typu, znajdują zastosowanie niemal w każdej branży. Jako poducent elementów i układów hydrauliki siłowej posiadamy szeroką ofertę rozdzielaczy hydraulicznych.
Kontakt z naszym Zespołem:
dr inż. Janusz Rajda
Dyrektor Działu Badań i Rozwoju Elementów Hydraulicznych
tel. 33 488 23 72 | e-mail: janusz.rajda@ponar-wadowice.pl
DZIAŁ HANDLOWY - elementy hydrauliki siłowej
tel. +48 33 488 26 00 | e-mail: dok@ponar-wadowice.pl
DZIAŁ HANDLOWY - systemy hydrauliczne
tel. +48 32 323 34 00 | e-mail: systemy@ponar-wadowice.pl