Гидрораспределители с дискретным электромагнитным управлением

Все рассмотренные выше конструкции распределителей относятся к распределителям прямого действия, характерным признаком которого является приложение усилия переключения непосредственно к запорно-регулирующему элементу. Распределитель с дискретным электромагнитным управлением, показанный на рис. ZSK.9.15, также является распределителем прямого действия, или, другими словами, одноступенчатым распределителем.

Рис. ZSK.9.15. Нормально закрытый 3/2-гидрораспределитель с электромагнитным управлением

Работа распределителей с электромагнитным управлением основана на способности электромагнитных катушек, находящихся под напряжением, втягивать якорь, расположенный внутри них. В отсутствии управляющего сигнала (рис. ZSK.9.15, а) золотник 6 удерживается в крайнем левом положении под воздействием возвратной пружины 5. При подаче напряжения на катушку 3 через штепсельный разъем 7 (рис. ZSK.9.15, б) якорь 2 (сердечник) втягивается внутрь катушки и, воздействуя через запрессованный толкатель 4, перемещает золотник 6 в крайнюю правую позицию. Смещение золотника также возможно вручную с помощью кнопки ручного управления 1.

Сила, создаваемая толкателем 3, значительно зависит от положения якоря 1 относительно электромагнитной катушки 2 (рис. ZSK.9.16). В начале движения толкатель развивает небольшое усилие, поэтому между ним и золотником 6 предусмотрен гарантированный зазор, обеспечивающий холостой ход толкателя без смещения золотника. Когда усилие электромагнита достиганает величины, достаточной для сжатия возвратной пружины и преодоления сопротивления золотника, толкатель начинает его перемещать.

ZSK.9.16

В распределителях прямого действия с электромагнитным управлением (рис. ZSK.9.17) используют электромагниты постоянного или переменного тока, работающие в воздушной (с «сухим якорем») 2 или масляной среде (с «мокрым якорем») 1.

Рис. ZSK.9.17. 4/3-гидрораспределитель с электромагнитным управлением

В настоящее время наибольшее распространение получили маслонаполненные электромагниты. Они широко используются в гидроприводах, эксплуатируемых на открытых пространствах и в условиях высокой влажности, так как наличие масла предотвращает коррозию внутренних деталей. Масло внутри электромагнита способствует снижению износа, улучшению отвода тепла и смягчению ударных нагрузок. Важным преимуществом таких электромагнитов является отсутствие необходимости дополнительного уплотнения для выдвигающегося толкателя якоря, что значительно уменьшает трение и, как следствие, снижает усилия переключения распределителя.

Электромагниты постоянного тока отличаются высокой надежностью и обеспечивают плавное переключение распределителей. Они не выходят из строя при неполном перемещения якоря, например, в случае заедания золотника, поскольку их ток потребления остается стабильным и не зависит от положения якоря.

Среди недостатков электромагнитов постоянного тока стоит отметить их способность создавать импульс самоиндукции при отключении, что вызывает искрение на коммутационных контактах и сокращает срок службы устройства. Для предотвращения этого используются специальные искрогасительные меры.

Электромагниты переменного тока обеспечивают быстрый ход золотника — переключение происходит за 10–20 миллисекунд, однако они склонны к перегоранию, если процесс переключения не завершается полностью. Это связано с тем, что ток, потребляемый электромагнитом, зависит от положения якоря и в начале его ход значительно превышает ток в конце.

Как правило, условный проход Du одноступенчатых распределителей с прямым электромагнитным управлением не превышает 10 мм. Это объясняется тем, что для переключения необходимо преодолевать не только силы трения и усилия возвратных пружин, но и гидродинамические нагрузки, возникающие при обтекании электромагнита потоком жидкости. Поскольку гидродинамические силы зависят от давления и расхода жидкости, а эти параметры напрямую связаны с диаметром Du, для переключения распределителей с большими проходами требуется значительно большее усилие. Практика показала, что усиление электромагнитов для таких условий оказывается неэффективным из-за увеличения их размеров, времени переключения и возникновения ударных нагрузок.