5.6 Supape de siguranță


Supapele de eliberare a presiunii sunt utilizate pentru a proteja componentele hidraulice de presiune excesivă. Aceasta este una dintre cele mai importante componente ale unui sistem hidraulic și este esențial necesară pentru o funcționare sigură a sistemului.  Funcția sa principală este de a limita presiunea sistemului într-un interval specificat. În mod normal este de tip închis și se deschide atunci când presiunea depășește o valoare maximă specificată prin devierea fluxului pompei înapoi în rezervor. Cel mai simplu tip de supapă conține un poppet ținut într-un scaun de forței arcului prezentat în figura 5.6.1. Fluidul intră din partea opusă a poppetului. Când presiunea sistemului depășește valoarea presetată, poppet-ul se ridică și lichidul este scăpat prin  orificiu către rezervorul de stocare direct. Se reduce presiunea sistemului și când presiunea se reduce la limita setată, din nou supapa se închide. Această supapă nu oferă o limită de presiune de tăiere plată cu debitul, deoarece arcul trebuie deviat mai mult atunci când debitul este mai mare. În următoarele secțiuni sunt discutate diverse tipuri de supape de control a presiunii: 

1. Tip direct de supapă de siguranță  

 Figura 5.6.1 Supapă de eliberare a presiunii 

Schema supapei directă de eliberare a presiunii este prezentată în figura 5.6.1. Acest tip de supapă are două porturi; unul care este conectat la pompă și altul conectat la rezervor. Este formată dintr-o cameră cu arc, unde poppet-ul este plasat cu o forță de arc. În general, arcul este reglabil pentru a stabili limita maximă de presiune a sistemului. Poppet-ul este ținut în poziție prin efect combinat al forței arcului și a greutății poppet-ului. Dacă presiunea depășește această forță combinată, poppet-ul se ridică și excesul de lichid este ocolit la rezervor (tank). Poppet-ul din nou se reașează pe măsură ce presiunea scade sub valoarea prestabilită. În camera de control este prevăzută și o scurgere (drain). Aceasta trimite fluidul colectat din cauza scurgerilor mici în rezervor și, astfel, previne defectarea supapei.  

2. Supapa de descărcare  

Figura 5.6.2 Supapa de descărcare   

Construcția supapei de descărcare este prezentată în figura 5.6.2. Această supapă constă dintr-o cameră de control cu ​​un arc reglabil care împinge poppet-ul în jos. Supapa are două porturi: unul este conectat la rezervor și altul este conectat la pompă.  Supapa este acționată prin mișcarea poppet-ului. În mod normal, supapa este închisă și portul rezervorului este de asemenea închis. Aceste supape sunt utilizate pentru a permite unei pompe să funcționeze la sarcina minimă. Funcționează pe același principiu ca supapa de control direct, că livrarea pompei este deviată către rezervor când se aplică suficientă presiune pilot pentru a deplasa poppet-ul. Presiunea pilot menține o presiune statică pentru a ține supapa deschisă. Presiunea pilot ține supapa până când este necesară livrarea pompei în sistem. Când este necesară presiunea în circuitul hidraulic, presiunea pilot este relaxată și poppet-ul se deplasează în jos datorită propriei greutăți și a forței arcului. Acum, fluxul este deviat la circuitul hidraulic. Scurgerea (drain) este realizată pentru a elimina uleiul scurs colectat în camera de control pentru a preveni inutilizarea supapei. Supapa de descărcare reduce căldura acumulată datorată fluidului de evacuare la o valoare de presiune presetată.

3. Supapa de secvență  

Figura 5.6.3 Supapă de secvență   

Funcția principală a acestui tip de supapă este de a devia debitul într-o secvență predeterminată. Este utilizată pentru a acționa automat ciclul unei mașini. O valvă de secvență poate fi de tip operată cu pilot direct sau pilot cu telecomandă.  

Schema supapei de secvență este prezentată în figura 5.6.3. Construcția sa este similară cu supapa directă de descărcare. Constă din cele două porturi; un port principal care conectează linia de presiune principală și un alt port (secundar) este conectat la circuitul secundar. Portul secundar este de obicei închis de spool. Presiunea pe spool lucrează împotriva forței arcului. Când presiunea depășește valoarea presetată a arcului, spool se ridică și fluidul curge de la portul primar la portul secundar. Pentru operare la distanță, pasajul utilizat pentru operarea directă este închis și o sursă de presiune separată pentru operare spool este prevăzută în modul de funcționare de la distanță. 

4. Supapa de contrabalansare  

Figura 5.6.4 Supapă de contrabalansare 

Schema supapei de contrabalansare este prezentată în figura 5.6.4. Se folosește pentru a menține contrapresiunea și pentru a preveni defectarea unei sarcini. Supapele de contrabalansare pot fi utilizate ca supape de rupere pentru încetinirea sarcinilor grele. Aceste supape sunt utilizate în prese verticale, camioane elevatoare, încărcătoare și alte mașini-unelte în care poziția sau menținerea sarcinilor suspendate sunt importante. Supapele de contrabalansare lucrează pe principiul că fluidul este prins sub presiune până când presiunea pilot depășește valoarea prestabilită a forței arcului. Fluidul este apoi lăsat să scape, lăsând sarcina să coboare sub control. Această supapă este în mod normal închisă până când este acționată de o sursă de presiune pilot de la distanță. Prin urmare, o forță de arc mai mică este suficient. Aceasta conduce la operarea supapei la presiunea pilot mai scăzută și, prin urmare, consumul de energie se reduce, durata de viață a pompei crește și temperatura fluidului scade.  

5. Supapa de reducere a presiunii  

Figura 5.6.5 Supapa de reducere a presiunii   

Uneori, o parte a sistemului poate avea nevoie de o presiune mai mică. Acest lucru poate fi posibil folosind supapa de reducere a presiunii, așa cum se arată în figura 5.6.5. Aceste supape sunt folosite pentru a limita presiunea de ieșire. În general, ele sunt utilizate pentru operarea circuitelor ramificate unde presiunea poate varia față de liniile principale de presiune hidraulică. Acestea sunt supapă de tip deschis și au o cameră de arc cu un arc reglabil, spool mobilă, așa cum se arată în figură. O scurgere (drain) este prevăzută pentru a returna fluidul scurs în camera (control) cu arc. Un pasaj de curgere liberă este realizat de la portul de intrare la portul de ieșire până când un semnal din portul de ieșire tinde să gâtuie trecerea prin supapă. Presiunea pilot se opune forței arcului și când ambele sunt echilibrate, avalul este controlat la setarea presiunii. Când presiunea din linia de presiune redusă depășește reglarea supapei, spool se deplasează pentru a reduce aria de trecere a fluxului prin comprimarea arcului. Din figură se poate observa că dacă forța arcului este mai mare, supapa se deschide mai larg și dacă presiunea controlată are forță mai mare, supapele se deplasează spre arc și gâtuie debitul.