О распределителях

Основное назначение распределительных устройств – направлять поток жидкости от насоса к рабочим полостям силовых устройств и отводить ее из нерабочих полостей в бак.

В большинстве вариантов исполнения в распределительные устройства включены предохранительные и регулирующие клапаны. Назначение первых – предохранить гидроаппараты и механизмы от усилий, могущих вызвать выход их из строя, и вторых – ограничить или регулировать доступ рабочей жидкости к тому или иному гидроаппарату.

Распределители по конструктивному исполнению разделяются на три основных типа: крановые, золотниковые и клапанные.

Крановые распределители наиболее просты конструктивно и технологически, поскольку рабочим (запорным) элементом, как правило в них служат либо цилиндрические, либо конические пробки, совершающие поворотные движения.

В кранах с конической пробкой герметичность достигается с помощью пружины. Однако весьма трудно подобрать усилие пружины, так как пружина должна противодействовать давлению жидкости, стремящейся вытолкнуть кран из гнезда. Очевидно, что чем больше рабочее давление, тем большее требуется усилие пружины, так как конусная пробка должна прижиматься большим усилием, чем рабочее давление жидкости. Существуют конструктивные решения с гидравлическим поджимом конусной пробки,  но увеличение контактного давления сопровождается увеличением усилия поворота крана. Поэтому реально применять краны с конусом в системах с давлением не более 50-70 атм(5-7 МПа).

Применение кранов с цилиндрической пробкой ограничивается только способностью материала корпуса выдерживать высокие давления. В настоящее время в мобильной гидравлике используются трехходовые краны, применяемые для разделения контуров, на 320 атм (32МПа).

В гидравлических системах наиболее широко применяются золотниковые распределители. Основным преимуществом этих распределителей является то, что при их применении легко осуществляется многопозиционность; они уравновешены от статических сил давления жидкости и при соответствующем исполнении обладают относительно малым трением.

Рабочим элементом распределителей этого типа является цилиндрический плунжер с кольцевыми проточками и поясками, который перемещается в осевом направлении в корпусе, имеющем окна для подвода и отвода жидкости. Плунжер также может быть помещен во втулку (гильзу), имеющей окна подвода-отвода,  которая размещается в корпусе с зазором на уплотнениях , во избежание подклинивания плунжера вследствии объемной деформации корпуса при воздействии высокого давления.

В распределителях более сложной конструкции, помимо осевых, использованы также и поворотные движения плунжера вокруг оси, что повышает их позиционность.

Золотниковые распределители функционально разделяют на три основные группы: двухходовые, трехходовые и четырехходовые.

Двухходовой золотник является по существу запорным вентилем – он должен запирать поток жидкости или свободно пропускать его от одного окна к другому.

В трехходовом золотнике окно питания гидравлического двигателя может соединяться как с окном источника давления , так и с окном, ведущим в гидробак (сливную магистраль), при этом в первом случае окно бака (слива) отсоединяется от окна питания гидродвигателя и во втором – от него отсоединяется окно источника давления гидродвигателя.

Трехходовые золотники применяются главным образом в тех случаях, когда шток гидроцилиндра перемещается в одном из направлений под действием собственного веса приводимых узлов или под действием пружин.

Наибольшее распространение получили четырехходовые золотники, основной функцией которых является подача рабочей жидкости под давлением в одну из полостей гидравлического двигателя при одновременном отводе ее из противоположной полости в гидробак.

Различают двухпозиционные и трехпозиционные золотники. Также в сельскохозяйственной технике нашли применение четырехпозиционные золотники. Если плунжер трех- и четырехходового золотника не задерживается в среднем положении на то или иное время, такой золотник называется двухпозиционным, и, если задерживается с помощью каких-либо устройств, — трехпозиционным; в среднем положении плунжера полости гидродвигателя запираются или соединяются со сливом.

Более детально распределители  четырехходовыми золотниками рассмотрим в дальнейших статьях.

Источники: Т. М. Башта «Самолетные гидравлические приводы и агрегаты» (конструкции и расчет), Государственное издательство оборонной промышленности, Москва, 1951 год.