Скоростной клапан принцип работы

Устройство автомобилей



Приборы управления подачей воздуха включают двухсекционный тормозной кран, ручной тормозной кран, кнопочный тормозной кран, клапаны управления тормозными механизмами прицепа, ускорительный клапан, двухмагистральный перепускной клапан, клапан быстрого растормаживания, разобщительный кран и соединительные головки для подключения пневмопривода тягача к пневмоприводу прицепа.

***

Двухсекционный тормозной кран

Двухсекционный тормозной кран (рис.

1) служит для управления подачей воздуха к механизмам рабочей тормозной системы автомобиля и комбинированному приводу тормозных механизмов прицепа, обслуживая два контура.

Управление краном осуществляется механическим приводом с помощью системы рычагов и тяг от тормозной педали. Кран имеет две независимые секции, расположенные последовательно.

При торможении усилие от тормозной педали передается через упругий элемент крана на ступенчатый поршень, который, перемещаясь вниз, закрывает выпускное отверстие клапана, отсекая вывод контура тормозных механизмов от окружающей среды.

При повышении давления в выводе в контур задней тележки, сжатый воздух по каналу проходит в полость над ускорительным поршнем и, перемещая его вниз, заставляет перемещаться ступенчатый нижний поршень, который вначале закрывает выпускное отверстие клапана, перекрывая вывод в окружающую среду, а затем открывает этот клапан, обеспечивая поступление сжатого воздуха через вывод в тормозные камеры передних колес.

При повышении давления в выводе на передние колеса сжатый воздух, пройдя под ускорительным поршнем и нижнем ступенчатым поршнем, вместе с его пружиной уравновешивает силу, действующую на поршень сверху.

Следовательно, в выводе контура передних колес устанавливается давление, соответствующее усилию на рычаге тормозного крана.

Таким образом, в обеих секциях крана осуществляется следящее действие в зависимости от усилия водителя, прикладываемого к тормозной педали.

При повреждении контура нижней секции верхняя секция работает как обычно, т. е. в этом случае работа верхней секции не нарушается.

При снижении давления в верхней секции вследствие повреждения его контура усилие от рычага тормозного крана через шпильку будет передаваться непосредственно на толкатель нижнего поршня.

В этом случае нижняя секция, управляемая механическим воздействием, сохранит свою работоспособность.

При прекращении торможения упругий элемент возвращается в исходное положение.

***

Ручной тормозной кран

Ручной тормозной кран управления приводом стояночной и запасной тормозных систем (рис. 2) управляет пневматическими механизмами, работающими при выпуске сжатого воздуха.

В расторможенном состоянии направляющий колпачок и шток занимают нижнее положение. Шток опускает вниз выпускной клапан, закрывая его внутреннее отверстие, и отводит его от поршня.

Вывод в окружающую среду, осуществляемый через внутреннее отверстие выпускного клапана, в этом случае закрыт, а подпоршневая полость через кольцевую щель между выпускным клапаном и поршнем сообщается с надпоршневой полостью. Сжатый воздух из вывода к ресиверу через отверстие в поршне, в подпоршневую и надпоршневую полости поступает через вывод к энергоаккумуляторам через ускорительный клапан. Пружины энергоаккумуляторов сжимаются, что соответствует расторможенному состоянию тормозных механизмов колес задней тележки.

Для приведения в действие запасной тормозной системы необходимо повернуть рукоятку крана.

Вместе с рукояткой направляющий колпачок поворачивается и скользит по винтовой поверхности кулачков, вследствие чего колпачок поднимается и поднимает шток.

Нижний торец штока отходит от выпускного клапана, который под действием своей пружины поднимается, прижимается изнутри ко дну поршня и, закрывая его отверстие, разобщает вывод к ресиверу с выводом к энергоаккумуляторам.
Так как шток, поднимаясь еще выше, открывает внутреннее отверстие выпускного клапана, то надпоршневая полость, а, следовательно, и вывод к энергоаккумуляторам, сообщается с выводом в окружающую среду. При этом ускорительный клапан соединяет полости пружинных энергоаккумуляторов с окружающей средой, и энергоаккумуляторы с помощью своих пружин производят торможение колес задней тележки.

Для включения стояночной тормозной системы рукоятку поворачивают до отказа и в таком положении ее фиксируют стопорной защелкой.

При этом весь воздух через вывод к энергоаккумуляторам выходит в окружающую среду, пружины энергоаккумуляторов срабатывают, полностью затормаживая колеса задней тележки.

При частичном повороте рукоятки крана сжатый воздух из полостей энергоаккумуляторов, из управляющей магистрали ускорительного клапана и вывода к энергоаккумуляторам через вывод выходит в окружающую среду до тех пор, пока усилие от давления в подпоршневой полости не превысит суммарное усилие уравновешивающей пружины и давление на поршень в надпоршневой полости.
После этого поршень вместе с выпускным клапаном поднимется вверх до соприкосновения выпускного клапана со штоком, отверстие внутри клапана закроется, и выпуск воздуха прекратится. Таким образом, осуществляется следящее действие.

***

Клапан ограничения давления

Клапан ограничения давления (рис.

3) предназначен для уменьшения давления сжатого воздуха в тормозных камерах тормозных механизмов передней оси автомобиля при торможении с малой интенсивностью, и, кроме того, служит для быстрого выпуска воздуха из тормозных камер при растормаживании.
Клапан ограничения давления играет роль регулятора тормозных сил для тормозных механизмов передней оси автомобиля. Его характеристика близка к характеристике изменения нагрузки на переднюю ось при торможении.

Устанавливается клапан ограничения давления в контуре привода тормозных механизмов передних колес вслед за тормозным краном.

***



Кнопочный тормозной кран (рис. 4) служит для управления вспомогательной тормозной системой. Отдельный кран такой же конструкции служит для управления контуром аварийного растормаживания стояночной тормозной системы.

При отпускании кнопки толкатель под действием своей пружины возвращается в исходное положение, впускной клапан закрывается, выпускной канал открывается, и воздух из пневмоцилиндров выходит в окружающую среду.

***

Ускорительный клапан

Ускорительный клапан (рис. 5) устанавливается в районе задней тележки и служит для более быстрого выпуска и впуска сжатого воздуха из энергоаккумуляторов.

Ускоряющее действие клапана объясняется тем, что магистраль, соединяющая ресивер с ускорительным клапаном и энергоаккумуляторами, значительно короче магистрали крана управления и выполнена из трубки большого диаметра.

В расторможенном состоянии под действием сжатого воздуха, поступающего из крана стояночной тормозной системы в управляющую камеру, поршень опускается вниз, закрывая сначала выпускной клапан, затем открывая впускной клапан. При этом сжатый воздух из ресивера поступает через свой вывод в энергоаккумуляторы и, преодолевая сопротивление пружин энергоаккумуляторов, обеспечивает растормаживание колес.

При включении запасной или стояночной тормозной системы сжатый воздух из управляющей камеры через ручной тормозной кран выпускается в окружающую среду.

Поршень перемещается вверх, впускной клапан при движении поршня вверх открывается и энергоаккумуляторы через выводы сообщаются с окружающей средой.

При этом пружины энергоаккумуляторов разжимаются, и происходит затормаживание колес.

***

Клапан быстрого растормаживания

Клапан быстрого растормаживания (рис. 6) сокращает путь движения сжатого воздуха из цилиндров пружинных энергоаккумуляторов в окружающую среду и, следовательно, сокращает время их срабатывания.

Сжатый воздух подводится к клапану. На клапане имеется вывод к пружинным энергоаккумуляторам и вывод в окружающую среду.

Под действием сжатого воздуха мембрана перемещается вниз, закрывает выход воздуха в окружающую среду, а затем, прогибаясь по краям, пропускает воздух через выводы в цилиндры пружинных энергоаккумуляторов.

В случае торможения стояночной или запасной тормозными системами воздух из подводящего вывода выпускается в окружающую среду: мембрана, поднимаясь вверх, закрывает воздухоподводящий вывод, и воздух из энергоаккумуляторов выходит в окружающую среду.

***

Двухмагистральный перепускной клапан

Двухмагистральный перепускной клапан (рис. 7, а) служит для управления пружинами энергоаккумуляторов от одного или двух независимых контуров: от ускорительного клапана или от крана системы аварийного растормаживания.

Вследствие этого он имеет три вывода – от линии крана системы аварийного растормаживания, от линии ускорительного клапана и от линии энергоаккумуляторов.

Управление подачей сжатого воздуха осуществляется посредством мембраны, установленной свободно в корпусе клапана.

В зависимости от того, с какой стороны подается воздух, мембрана перемещается в противоположную сторону и садится в седло, перекрывая выход воздуха в другой управляющий контур и открывая свободный проход воздуха к энергоаккумуляторам.

При расторамаживании краном системы аварийного растормаживания сжатый воздух поступает в вывод к крану аварийного растормаживания, отжимает мембрану влево, прижимает ее к седлу и сжатый воздух поступает в цилиндры энергоаккумуляторов растормаживая автомобиль.

***

Клапан контрольного вывода

Клапан контрольного вывода (рис.

7, б) предназначен для отбора сжатого воздуха из пневмосистемы, а также для контроля давления в различных точках пневматического привода тормозов. На базовом автомобиле КамАЗ установлено пять клапанов контрольного вывода:

• в контурах стояночного и запасного тормозов на ресиверах;
• в контуре подвода воздуха к пружинным энергоаккумуляторам на правой нижней косынке лонжерона;
• в контуре подвода воздуха к задним тормозам на левой нижней косынке лонжерона;
• в контуре подвода воздуха к передним тормозам на ограничителе давления в ресивере посторонних потребителей сжатого воздуха.

Для измерения давления или отбора сжатого воздуха нужно отвернуть пластмассовый колпачок 5 и навернуть на клапан наконечник шланга.

При этом конический клапан 3, прижимаемый пружиной 2 к седлу, открывается, и воздух через отверстие внутри него поступает в шланг.

***

Аппараты управления тормозами прицепа



Олимпиады и тесты

Источник: http://k-a-t.ru/avto_shassi_2/7-tormoza_5-3/index.shtml

Отсечной клапан — назначение, конструкция, принцип работы

К востребованным видам арматуры относятся запорные устройства, которые используются при прокладке промышленных и бытовых трубопроводов разного назначения.

Запорная арматура применяется для перекрывания потоков транспортируемой среды и занимает до 80 % от общего количества трубопроводного оснащения.

Она обеспечивает функционирование инженерных сетей и объектов для перемещения технологической жидкости и других веществ в заданном режиме, защищая от деформаций и протечек.

Примером запорной арматуры служит клапан отсечного типа, незаменимый во время аварий.

Он также может использоваться по технологическим требованиям, и предназначен для быстрого отключения трубопроводов или их отдельных участков.

Отсечные клапаны применяют в системах, по которым перекачивают ценные жидкости. При повреждении на одном из участков запорный клапан отсекает поток перемещаемой среды и позволяет минимизировать потери.

Примеры применения отсечных клапанов

Аварийные ситуации, при которых востребована отсечная запорная арматура, возникают из-за повреждений трубопроводов разного назначения. Среди причин поломок выделяют:

• несоблюдение технологии при монтаже трубопроводных систем;
• нарушение техники безопасности и правил при эксплуатации объектов, транспортирующих различные виды рабочих сред;
• увеличение объема перемещаемых жидкостей и повышение давления в трубах;
• использование расходных материалов, запорной арматуры и сменных частей по окончании срока службы;
• применение при прокладке трубопровода основного и дополнительного оборудования низкого качества;
• деформация прокладок и других сменных элементов из резины. 

К повреждению труб приводят и нарушения инструкций, которые описывают установку различного оборудования согласно рекомендациям изготовителей.

Причиной появления протечек в трубопроводах могут стать несоблюдение технологии монтажа систем фильтрации и очистки воды, ошибки при замене картриджей и внесение изменений в конструкцию оснащения.

Чтобы снизить вероятность повреждения трубопроводов, необходимо соблюдать правила установки оборудования и расходных элементов.

Кроме того, следует обращать внимание на качество сборки и характеристики материалов, которые использовались при изготовлении фильтров, устройств очистки и других видов оснащения.

Арматура запорного типа способствует увеличению срока функционирования трубопроводов и упрощает эксплуатацию сооружений.

Нюансы конструкции и принцип действия

Функционирование клапанов основано на отсечении при аварийных ситуациях перемещаемой по трубам среды.

Нюансы конструкции отсечных клапанов способствуют быстрому реагированию при изменениях в трубопроводе, обеспечивая перекрывание транспортируемых веществ.

Изучить особенности отсечной запорной арматуры можно на основе одноразового клапана, который востребован в системах для очистки воды и других видах оборудования. Он включает:

• верхнюю часть, укомплектованную специальным «седлом», предназначенным для размещения запорного элемента;
• систему подходов, которая находится в боковых частях клапана и обеспечивает быстрое протекание среды;
• центральную клапанную часть;
• основной элемент, оснащенный  абсорбирующей прокладкой. 

При авариях транспортируемая по трубопроводам среда достигает клапана и попадает на специальную прокладку.

Она отличается абсорбирующими свойствами и значительно изменяется в размерах при впитывании влаги.

Поскольку клапан рассчитан на одноразовое использование, то после срабатывания и устранения неполадок его заменяют новым устройством. Расходы на приобретение запорной арматуры компенсируются снижением вероятности протечек и уменьшением ущерба при аварийных ситуациях.

Критерии выбора клапанов отсечного типа

При покупке клапанов одним из определяющих параметров является скорость срабатывания устройства.

Этот показатель важен для трубопроводов высокого давления, во время функционирования которых секундное замешательство приводит к значительным утечкам.

Среди других критериев выбора клапанов отсечного типа выделяют:

• Сферу применения и условия эксплуатации. Клапаны подбирают с учетом области использования трубопровода и характеристиками перемещаемой среды, к которым относятся состав, максимально допустимое давление и диапазон температур.
• Пропускную способность. Ее подбирают в соответствии с размером сечения труб.
• Герметичность. Чтобы отсечное устройство надежно защищало от протечек, оно должно иметь высокий класс герметичности. 

На продолжительность функционирования клапанов влияет прочность корпуса, которая зависит от материала изготовления.

Для выпуска запорной арматуры неоднократного использования применяют чугун, а также углеродистую сталь и другие виды металла.

Одноразовые клапаны, которые устанавливают в трубопроводах бытового использования, изготавливают из пластика. При их покупке обращают внимание на качество сборки арматуры запорного типа и прочность.

Маркировка проводится согласно положениям ГОСТ 4666-2015 и включает сведения об используемых материалах, параметрах привода и другие характеристики.

Модификации запорной арматуры

Основной задачей отсечных клапанов является предохранение от протекания среды в жидком виде, поэтому их могут также называть «антипотоп».

Выпускаемая запорная арматура классифицируется по нескольким признакам, среди которых нюансы конструкции, характеристики транспортируемых веществ и другие параметры.

По способу перемещения среды клапаны бывают:

В запорной арматуре седельного типа в качестве запорного устройства служит плунжер, который может быть разной конструкции.

Односедельные клапаны востребованы в инженерных сетях и аналогичных сооружениях малого диаметра, а модели с двумя седлами устанавливают на трубопроводах с сечением значительных размеров.

По способу отсечения потока транспортируемой среды различают следующие варианты:

• устройства, которые закрываются благодаря наличию пружинного механизма;
• клапаны, выполняющие свои функции за счет пневматического привода;
• электромагнитные модели.

Клапаны рассчитаны на разную продолжительность срока эксплуатации и бывают механическими или автоматическими.

Важно: для фиксации клапанов обычно используют фланцевое соединение. Варианты конструктивных особенностей крепежа клапанов, характеристики применяемых материалов и другие параметры регламентирует ГОСТ 33259-2015.

Одноразовые устройства

Клапаны запорной арматуры для одноразового использования чаще всего востребованы в трубопроводах бытового назначения.

Во время эксплуатации необходимо регулярно проводить осмотр клапанов, а при необходимости следует обеспечить своевременную замену оснащения.

Технические возможности и показатели абсорбции одноразовых запорных клапанов отсечного типа определяют в соответствии с заводской инструкцией и рекомендациями изготовителей.

Автоматические системы

При выборе клапанов, срабатывающих в автоматическом режиме, следует учитывать сферу их применения, условия эксплуатации и конструктивные особенности. Различают следующие варианты автоматических клапанных систем отсечного типа:

• Проходные. Относятся к востребованному виду отсечных клапанов и применяются для предотвращения протечек в трубопроводах, по которым перемещаются жидкости с примесями и различными загрязнениями. Клапан пропускает среду, не создавая перерывов в работе сетей и магистралей, и не накапливает отложений и частиц грязи во время использования.
• Угловые. Такие клапаны устанавливают в трубопроводах, по которым транспортируется среда в жидком состоянии под большим напором. Они изготавливаются из прочной стали, способной выдерживать высокое давление в трубах, и могут быть оснащены гидравлическим приводом.

К популярным моделям относятся автоматические клапаны с паровыми заслонками, которые срабатывают в течение 1,5-10 секунд со времени появления неполадок в работе трубопровода. Для изготовления корпуса запорной арматуры применяют прочную сталь, устойчивую к механическим повреждениям и появлению коррозии.

Эффективность функционирования отсечных клапанов достигается за счет специальных прокладок. Их производят из стали и навивают по спирали на корпус, увеличивая его прочность и герметичность.

В некоторых случаях клапаны комплектуются контроллерами, упрощающими управление запорной арматурой.

Новые модификации клапанов

Наряду с традиционными моделями запорной отсечной арматуры, которые пользуются стабильным спросом, в продаже представлены и новые варианты клапанов.

При их разработке и изготовлении использовались современные материалы и технологии, позволяющие выпускать более эффективные отсечные клапаны.

Если сравнить клапаны старого образца и новые модели запорных клапанов, то можно выявить следующие отличия:

• Клапанные системы новой модификации комплектуются регулировочной шайбой и пружинной силиконовой прокладкой, которые обеспечивают высокую степень герметичности. Применение новых материалов при изготовлении клапанов позволяет обеспечить надежную защиту от появления протечек и нерационального расхода рабочей среды.
• Использование новых клапанов отсечного типа в трубопроводах позволяет транспортировать жидкую среду с загрязнениями и примесями. Клапаны легко пропускают жидкость, не накапливая отложений и посторонних частиц. При аварийных ситуациях они удерживают загрязненную среду, предотвращая протечки.
• Благодаря улучшению конструкции новые модели отсечных клапанов отличаются повышенной скоростью срабатывания. Они более оперативно реагируют при сбое в работе трубопровода: максимальное время до полного перекрывания перемещаемой среды составляет 10 секунд с момента повреждений.
• Особая конструкция новых клапанов позволяет перекрывать транспортируемую жидкость в двух направлениях.

При использовании электромагнитных клапанов прямого действия, позволяющих отсекать рабочую среду с двух сторон, следует учитывать некоторые нюансы.

Во-первых, у них ограниченный диапазон максимально допустимых давлений и размеров сечения.

Кроме того, для корректного функционирования клапанов может потребоваться соленоид большей мощности.

Благодаря инновационным изменениям в новых модификациях отсечных клапанов они широко применяются в различных сферах.

Их используют в современных системах, обеспечивающих эффективную фильтрацию и очистку воды от посторонних примесей.

Кроме того, клапаны отсечного типа востребованы на предприятиях целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности при транспортировке технологических жидкостей.

Клапаны применяют в энергетике и устанавливают на индивидуальных и центральных тепловых пунктах. Они способствуют оперативному устранению повреждений сетей отопления и препятствуют утечке теплоносителя.

Важно: транспортировка отсечных клапанов к месту монтажа должна осуществляться в упаковке изготовителя, причем проходные отверстия в корпусе закрывают специальными заглушками.

Источник: http://saz-avangard.ru/poleznaya-informatsiya/otsechnoy-klapan/

Электромагнитный клапан ГБО: функции, регулировка, устройство и проверка, заправка газового оборудования, виды: скоростной, газовый, мультиклапан

Ищем двух авторов для нашего сайта, которые ОЧЕНЬ хорошо разбираются в устройстве современных автомобилей.
Обращаться на почту aleksandr.belozerov@gmail.com.

Газобаллонное оборудование все чаще встречается на автомобилях.

Во многом подобная тенденция исходит от того, что горючее в виде газа довольно-таки дешёвое и помогает сэкономить немалые деньги при эксплуатации машины.

В частности, сегодняшняя статья расскажет всем желающим о том, что такое клапан ГБО, как он устроен и работает.

Устройство клапана газовой аппаратуры

Клапан или мультиклапан ГБО (нередко называемый – электромагнитным) – довольно-таки важный элемент в конструкции газового оборудования.

Важность данного узла связана с перечнем выполняемых им функций, которые представлены и фильтрацией газовой смеси, и её запиранием в некоторых моментах функционирования машины.

В типовом варианте электромагнитный клапан ГБО состоит из:

• сердечника, оснащённого прокладкой;
• пружины возврата клапана в обратное положение;
• непосредственно клапана, также имеющего прокладку;
• медной катушки;
• источника магнитного поля;
• прокладок и уплотнителей;
• фильтрующего элемента;
• корпуса.

Более детально конструкция газового клапана рассмотрена на представленном ниже изображении.

Отметим, что в зависимости от фирмы-производителя узла ГБО его устройство и конструкция могут слегка отличаться от рассмотренных в сегодняшней статье, но незначительно.

Так, к примеру, некоторые мультиклапаны дополнительно оснащаются скоростным клапаном, который необходим для организации питания мотора при обрыве основной топливной сети.

По сути, подобный элемент ГБО является прообразом клапанов бензина, используемых в карбюраторных и инжекторных системах.

Конечно, газовое оборудование – в корне иной способ подпитки мотора, но всё-таки некоторые сходства с бензиновыми типами питания найти можно.

Например, клапана обеих систем обеспечения являются переключателями режимов работы мотора. То есть, если посредством переключения специального тумблера автомобилист включает газовое оборудование в качестве основного питания мотора, то бензиновая система отключается специальным клапаном, и наоборот.

Функции клапанов ГБО

Электромагнитные клапаны, устанавливаемые на газовое оборудование, получили названием «мультиклапаны» по той причине, что выполняют сразу несколько функций. Если быть точнее, то в функциональный набор большинства узлов такого типа входят:

• Возможность заправки через специальный штуцер. Таким образом, заправочная функция клапана позволяет через него наполнить баллон топливом, если иные способы для достижения данной цели не применимы по каким-либо причинам;
• Напротив, возможность опустошения баллона через специальный штуцер;
• Блокировка заправочных и расходных каналов путём использования клапанного механизма;
• Блокировка чрезмерного наполнения баллона посредством использования специальной отсечки с поплавком;
• Блокировка подачи газа по магистрали в мотор при остановке его работы, что организует «антихлопковую» функцию клапана. Особенно это было актуально для оборудования первых поколений, ибо малейшие проблемы с подачей газа в ДВС сопровождались звуками хлопков, взрывов. Именно мультиклапан – антихлопок, решил эту проблему первым;
• Определение уровня газа в резервуаре, благодаря уникальной магнитной системе индикации его количества;
• Фильтрация газа в его сжиженном состоянии, что происходит из-за наличия в структуре узла фильтрующего элемента;
• Организация дополнительной подпитки мотора горючим.

На сегодняшний день мультиклапана в своём стандартном виде с набором отмеченных выше функций практически не используются, ибо такая система ГБО не является абсолютно безопасной. Несмотря на это, такой гигант в сфере универсальных газоклапанов как Ловато до сих пор по чуть-чуть выпускает их на продажу.

Неисправности клапана: диагностика и ремонт

Появление некоторых проблем с функционированием ГБО может свидетельствовать именно о выходе из строя его клапана. Зачастую поломки узла заключаются в следующем:

• Скопление в их корпусе сторонних фракций (пыль, мусор и т.п.);
• Выработка внутренних элементов детали;
• Отсутствие подачи на клапан электроэнергии;
• «Забитость» фильтра;
• Производственный брак.

Проверить газовый клапан любого ГБО можно двумя способами:

1. Замером показателей тока на его выходах;
2. Анализом его работы. Исправный клапан всегда щёлкает при повороте ключа в замке зажигания или запуске мотора.

Ремонт неисправного узла осуществляется либо посредством его полной замены, либо отдельных элементов узла.

К счастью, для большинства мультиклапанов до сих пор продаются специальные ремкомплекты. Разборка и сборка узла проводится очень просто на интуитивном уровне.

Главное – делать всё аккуратно, дабы собственноручно ничего не повредить.

Как видите, даже самый маленький элемент ГБО может играть важнейшую роль в функционировании всей системы. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие вопросы. Удачи на дорогах!

Источник: https://SwapMotor.ru/ustrojstvo-dvigatelya/klapan-gbo.html

Клапан предохранительный. Принцип действия, назначение, классификация и конструкции.. Статьи компании «ООО

Предохранительный клапан — трубопроводная арматура, предназначенная для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением, путём автоматического выпуска избытка жидкой, паро- и газообразной среды из систем и сосудов

Предохранительный клапан в дежурстве.

Предохранительный клапан — трубопроводная арматура, предназначенная для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением, путём автоматического выпуска избытка жидкой, паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением сверх установленного. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса среды при восстановлении рабочего давления. Предохранительный клапан является арматурой прямого действия, работающей непосредственно от рабочей среды, наряду с большинством конструкций защитной арматуры и регуляторами давления прямого действия.

Опасное избыточное давление может возникнуть в системе как в результате сторонних факторов (неправильная работа оборудования, передача тепла от сторонних источников, неправильно собранная тепломеханическая схема и т. д.), так и в результате внутренних физических процессов, обусловленных неким исходным событием, не предусмотренным нормальной эксплуатацией. ПК устанавливаются везде, где может это произойти, то есть практически на любом оборудовании, но в особенности они важны в сфере эксплуатации промышленных и бытовых сосудов, работающих под давлением.

Существуют и другие виды предохранительной арматуры, но клапаны используются наиболее широко вследствие простоты своей конструкции, лёгкости настройки, разнообразия видов, размеров и конструктивных исполнений

• 1 Принцип действия
• 2 Классификация предохранительных клапанов
• 3 Различия в конструкциях
  • 3.1 Пружинные клапаны
  • 3.2 Рычажно-грузовые клапаны
  • 3.3 Магнито-пружинные клапаны
• 4 Технические требования к предохранительным клапанам
• 5 Правила и стандарты
• 6 Примечания

Принцип действия

На поясняющем рисунке  — чертёж типичного пружинного клапана прямого действия. На его примере рассмотрим типичную конструкцию.

Обязательными компонентами конструкции предохранительного клапана прямого действия являются запорный орган и задатчик, обеспечивающий силовое воздействие на чувствительный элемент, связанный с запорным органом клапана. Запорный орган состоит из затвора и седла. Если рассматривать поясняющий рисунок, то в этом простейшем случае затвором является золотник, а задатчиком выступает пружина. С помощью задатчика клапан настраивается таким образом, чтобы усилие на золотнике обеспечивало его прижатие к седлу запорного органа и препятствовало пропуску рабочей среды, в данном случае настройку производят специальным винтом.

Когда предохранительный клапан закрыт, на его чувствительный элемент воздействует сила от рабочего давления в защищаемой системе, стремящаяся открыть клапан и сила от задатчика, препятствующая открытию.

В тот момент, когда эта сила станет равной нулю, наступает равновесие активных сил от воздействия давления в системе и задатчика на чувствительный элемент клапана.

Запорный орган начинает открываться, если давление в системе не перестанет возрастать, происходит сброс рабочей среды через клапан.

С понижением давления в защищаемой системе, вызываемом сбросом среды, исчезают возмущающие воздействия. Запорный орган клапана под действием усилия от задатчика закрывается.

Давление закрытия в ряде случаев оказывается на 10-15 % ниже рабочего давления, это связано с тем, что для создания герметичности запорного органа после срабатывания требуется усилие, значительно большее, чем, то, которого было достаточно для поддержания герметичности клапана перед открытием. Это объясняется необходимостью преодолеть при посадке силу сцепления молекул среды, проходящей через щель между уплотнительными поверхностями золотника и седла, вытеснить эту среду. Также понижению давления способствует запаздывание закрытия запорного органа, связанное с воздействием на него динамических усилий от проходящего потока среды, и наличие сил трения, требующих дополнительного усилия для его полного закрытия

Классификация предохранительных клапанов

По принципу действия

• клапаны прямого действия — обычно именно эти устройства имеют в виду, когда используют словосочетание предохранительный клапан, они открываются непосредственно под действием давления рабочей среды;
• клапаны непрямого действия — клапаны с управлением путём использования постороннего источника давления или электроэнергии, общепринятое название таких устройств импульсные предохранительные устройства;

По характеру подъёма замыкающего органа

• клапаны пропорционального действия (используются на несжимаемых средах)
• клапаны двухпозиционного действия

По высоте подъёма замыкающего органа

• малоподъёмные
• среднеподъёмные
• полноподъёмные

По виду нагрузки на золотник

• грузовые или рычажно-грузовые
• пружинные
• рычажно-пружинные
• магнито-пружинные

Различия в конструкциях

Двухсёдельная конструкция.

Предохранительные клапаны как правило имеют угловой корпус, но могут иметь и проходной, независимо от этого клапаны устанавливаются вертикально так, чтобы при закрывании шток опускался вниз.

Большинство предохранительных клапанов изготавливаются с одним седлом в корпусе, но встречаются конструкции и с двумя сёдлами, установленными параллельно

Малоподъемными называются предохранительные клапаны, у которых высота подъема запирающего элемента (золотника, тарелки) не превышает 1/20 диаметра седла, полноподъемными — клапаны, у которых высота подъема составляет 1/4 диаметра седла и более. Существуют также клапаны с высотой подъема тарелки от 1/20 до 1/4, их обычно называют среднеподъемными. В малоподъемных и среднеподъемных клапанах подъем золотника над седлом зависит от давления среды, поэтому условно их называют клапанами пропорционального действия, хотя подъем не пропорционален давлению рабочей среды. Такие клапаны используются, как правило, для жидкостей, когда не требуется большая пропускная способность. В полноподъемных клапанах открытие происходит сразу на полный ход тарелки, поэтому их называют клапанами двухпозиционного действия. Такие клапаны высокопроизводительны и применяются как на жидких, так и на газообразных средах.

Наибольшие различия в конструкциях предохранительных клапанов заключаются в видах нагрузки на золотник.

Пружинные клапаны

Хорошо видны рычаг и пружина.

В них давлению среды на золотник противодействует сила сжатия пружины.

Один и тот же пружинный клапан может быть использован для различных пределов настройки давления срабатывания путём комплектации различными пружинами.

Многие клапаны изготавливаются со специальным механизмом (рычагом, грибком и др.) ручного подрыва для контрольной продувки клапана.

Однако в некоторых производствах в условиях агрессивных и токсичных сред, высоких температур и давлений, контрольная продувка может быть очень опасной, поэтому для таких клапанов возможность ручной продувки не предусматривается и даже запрещается.

Чаще всего пружины подвергаются воздействию рабочей среды, которая сбрасывается из трубопровода или ёмкости при срабатывании, для защиты от слабоагрессивных сред применяют специальные покрытия пружин. Уплотнение по штоку в таких клапанах отсутствует. В случаях же работы с агрессивными средами в химических и некоторых других установках пружину изолируют от рабочей среды при помощи уплотнения по штоку сальниковым устройством, сильфоном или эластичной мембраной. Сильфонное уплотнение применяется также в тех случаях, когда утечка среды в атмосферу не допускается, например на АЭС.

Рычажно-грузовые клапаны

Конструкция рычажного-грузового клапана.

В таких клапанах усилию на золотник от давления рабочей среды противодействует сила от груза, передаваемая через рычаг на шток клапана.

Настройка таких клапанов на давление открытия производится фиксацией груза определённой массы на плече рычага. Рычаги также используют для ручной продувки клапана.

Такие устройства запрещено использовать на передвижных сосудах.

Для герметизации сёдел больших диаметров требуются значительные массы грузов на длинных рычагах, что может вызвать сильную вибрацию устройства, в этих случаях применяются корпуса, внутри которых сечение сброса среды образовано двумя параллельно расположенными сёдлами, которые перекрываются двумя золотниками при помощи двух рычагов с грузами. Таким образом, в одном корпусе монтируются два параллельно работающих затвора, что позволяет уменьшить массы груза и длины рычагов, обеспечивая нормальную работу клапана.

Магнито-пружинные клапаны

В этих устройствах используется электромагнитный привод, то есть они не являются арматурой прямого действия.

 Электромагниты в них могут обеспечивать дополнительное прижатие золотника к седлу, в этом случае при достижении давления срабатывания по сигналу от датчиков электромагнит отключается и давлению противодействует лишь пружина, клапан начинает работать как обычный пружинный. Также электромагнит может создавать усилие открытия, то есть противодействовать пружине и принудительно открывать клапан. Существуют клапаны, в которых электромагнитный привод осуществляет и дополнительное прижатие, и усилие открытия, в этом случае пружина служит для подстраховки на случай прекращения электропитания, при обесточении такие устройства начинают работать как пружинные клапаны прямого действия.

Магнито-пружинные клапаны применяются чаще всего в сложных импульсных предохранительных устройствах в качестве управляющих или импульсных клапанов.

Технические требования к предохранительным клапанам

Главным и наиболее ответственным требованием, предъявляемым к предохранительным клапанам, является высокая надёжность, включающая в себя:

• безотказное и своевременное открытие клапана при заданном превышении рабочего давления в системе;
• обеспечение клапаном в открытом положении требуемой пропускной способности;
• осуществление своевременной обратной посадки (закрытия) с требуемой степенью герметичности при заданной величине падения давления в системе после аварийного срабатывания и сохранения установленной степени герметичности при последующем возрастании давления до величины рабочего;
• обеспечение стабильности работы, то есть сохранение в течение всего срока эксплуатации и заданного числа циклов срабатывания параметров настройки и требуемой степени герметичности запорного органа при рабочем давлении.

Предохранительные клапаны подлежат периодической проверке в специализированной организации или испытанию в действии.

Все клапаны должны быть испытаны на прочность, плотность, а также герметичность сальниковых соединений и уплотнительных поверхностей

Правила и стандарты

В связи с широчайшим распространением предохранительных клапанов стандарты и правила, применяемые к ним, находятся во всех документах, которые регулируют использование всего оборудования, защищаемого ими. Например «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03)» в России или «Boiler & Pressure Vessel Code» в США. Также существуют отраслевые документы, посвящённые исключительно предохранительным клапанам в применении к какому-либо оборудованию, например «Клапаны предохранительные паровых и водогрейных котлов. Технические требования (ГОСТ 24570-81)»

В связи с особой ответственностью предохранительных клапанов в обеспечении безопасности систем, которые ими обслуживаются, надзор за их использованием и утверждение правил и стандартов производят организации, специально уполномоченные государством, например в России это Ростехнадзор.

Примечания

Источник: https://upi.tiu.ru/a136347-klapan-predohranitelnyj-printsip.html

Электромагнитный клапан ГБО устройство и ремонт: видео

Газобаллонное оборудование для автомобиля, сокращенно — ГБО — новейшее, доступное и эффективное средство экономии топлива авто, увеличения ресурса двигателя и снижения объема выброса вредных веществ в окружающую атмосферу — все в одном флаконе. С каждым годом неблагоприятная обстановка на рынке цен нефти и общее ухудшение качества бензина вызывают устойчивое желание автовладельцев переходить на более экономичные и безвредные для мотора принципы работы. Возможность заправлять сжиженным пропаном и нефтяным газом (метаном) известна с середины XIX века, она появилась одновременно с бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания и развивалась параллельно. Но только с конца 70-х годов XX века, газовое оборудование стало по-настоящему востребовано, и появилась развитая инфраструктура заправок и станций технического обслуживания автомобилей.

Устройство и принцип работы газобаллонных систем

В общем случае, включает в себя газовый баллон, от которого тянется газовая магистраль, в конце перекрывает мультиклапан.

За ним редукторный испаритель переводит газ в рабочее состояние и накапливает порциями в коллекторе и через отдельные форсунки впрыскивает в мотор.

Процесс контролирует управляющий блок, связанный с бортовым компьютером (в более продвинутых моделях).

Классификация

На сегодняшний день огромное количество специализированных производителей предлагает широкий ассортимент ГБО как на карбюраторные, так и на инжекторные типы моторов любой сложности и конфигурации. Условно все системы разделяют на поколения, у каждого из которых — собственная работа и степень автоматизации регулировки:

• Первое поколение — вакуумный принцип дозировки каждой газовой порции. Специальный механический клапан реагирует на разреженность, возникающую во входном коллекторе авто, когда работает двигатель и открывает дорогу газу. Примитивное устройство для несложных карбюраторных систем не имеет никакой обратной связи с электроникой мотора, точной регулировки и других опциональных надстроек.

• Редукторы второго поколения уже снабжены простейшими электронными мозгами, которые, связываясь с внутренним датчиком содержания кислорода, воздействуют на простой электромагнитный клапан. Такой принцип работы уже позволяет не просто машине ехать лишь бы как, а регулирует состав газовоздушной смеси, стремясь к оптимальным параметрам. Практичное и все еще широко распространённое устройство среди владельцев карбюраторных автомобилей, но в Европе оно уже запрещено с 1996 года к применению за высокий уровень загрязнения окружающей среды.

• Спрос на представителей переходного третьего поколения достаточно низок. Работа этих высокотехнологичных систем основана на автономном программном обеспечении, создающем собственные топливные карты. Газ подается специальным встроенным инжектором в каждый цилиндр по отдельности. Внутреннее программное оборудование эмулирует работу бензиновых форсунок на собственных аппаратных мощностях. Конструкция оказалась не слишком удачной, слабый процессор блока зависал, вызывая сбои в налаженности работы механизма. Идея затерялась при появлении более нового и проработанного класса ГБО.

• Самые распространённые на сегодняшний день редукторы — с разделенным впрыском газовоздушной смеси. Это доведенный до конца проект 3-го поколения, но использующий в программе настройки стандартные бензиновые карты автомобиля, что не утяжеляет нагрузку на вычислительные мощности блока управления. Отдельно идет линейка поколения 4+, разработанная для прямоточных систем непосредственного впрыска топлива прямо в мотор FSI.

• Новейшее средство, внедряющееся на рынке авто — 5 поколение. Ключевая особенность принципа действия состоит в том, что газ не испаряется в редукторе, а нагнетается жидким прямо в цилиндры. В остальном это полное соответствие 4 поколению: разделенный впрыск, задействование данных с заводской топливной карты, автоматический режим перехода с газа на бензин и т. д. Из преимуществ еще можно отметить те, что оборудование полностью совместимо с ныне действующими экологическими стандартами и новейшей бортовой диагностикой.

Электромагнитный мультиклапан

Во всех этих системах ГБО независимо от класса и принципа действия ключевую роль играет такое устройство как мультиклапан.

Именно он пропускает и запирает газ, фильтрует состав смеси, отбирая вредные вещества и примеси (именно поэтому встроенный фильтр нуждается в регулярной замене).

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Читать далее >>

Первоначально обычный механический клапан имел только запорную функцию и был намертво приварен прямо к баллону.

Оборудование первого поколения вакуумного типа начинает использовать клапан с дополнительной вакуумной мембраной, играющей роль датчика уровня разреженности в коллекторе.

Дальнейшее усложнение конструкции и всеобщая унификация горловин баллонов различных производителей привели к увеличению числа одновременно выполняемых рабочих операций.

Современный электромагнитный мультиклапан для авто состоит из целого набора встроенных клапанов, связанных обратной связью датчиков с электронным блоком управления.

Функции интегрированных в мультиклапанов устройств

• Предохраняют баллон от утечки газа

В момент заправки баллона на 80% сжиженным газом заправочный клапан перекрывает подачу топлива.

Полное заполнение фактического объема баллона недопустимо согласно требованиям безопасности — при воздействии некоторых внешних факторов, например, резкого изменения температуры среды газ может резко расшириться, что может быть чревато опасными последствиями при полной загрузке (емкость даже может взорваться), то есть, когда давление достигнет показателя в 25 атмосфер (стандартное накопительное устройство)

• Регулировка уровня подачи на газовую магистраль

На газопроводе расположен специальный антихлопковый скоростной клапан, регулирующий темп подачи топлива в газопровод.

Дополнительно он выполняет еще одну предохранительную функцию — предотвращает потенциальную утечку, если произойдут деформация или обрыв магистрали авто.

Аварийная защита от пожара автомобиля, который перемещается на газу, заключается в отдельном элементе мультиклапана: предохранитель выпустит топливо через вентиляционный блок за пределы машины, если резкое и сильное повышение температуры (следовательно, избыточное давление в системе) сигнализирует о начавшемся возгорании в непосредственной близости от ГБО.

Для индикации запаса оставшегося газа в системе используется еще один отдельный заправочный клапан, работа которого связана с соответствующим магнитным датчиком.

В инжекторных системах 3 и более поколения в момент автоматического перехода на бензин при нехватке альтернативного топлива именно газовый измерительный клапан запирает магистраль.

Второй заправочный предохранитель работает только на впуск газа и препятствует его возвращению назад во время заправки.

• Резервные запорные вентили

Безопасность на первом месте: какое бы современное и компьютеризированное оборудование ни было, всегда возможны сбои, неполадки, аварийные ситуации.

В положении, требующем решительных действий от водителя авто, могут пригодиться два ручных вентиля, которые при крайней необходимости всегда способны принудительно перекрыть газовый поток в магистрали.

Фильтрационные свойства мультиклапана

Стандартная конструкция ГБО подразумевает размещение мультиклапана в вентиляционном блоке, который находится прямо на баллоне отдельной съемной емкостью. Специальные шланги выходят наружу, чтобы отделять примеси и при любой опасности выпустить газ подальше от салона авто.

Воздушный фильтр, которым оборудована вентиляционная коробка, рекомендуется заменять каждые 15-20 тысяч километров пробега во избежание сильного засорения.

Производители

Электромагнитный мультиклапан наряду с редуктором и блоком управления — важнейший узел газового оборудования, от которого зависит безопасность эксплуатации авто, поэтому к выбору его стоит отнестись максимально серьезно. Все основные производители ГБО предлагают в том числе и мультиклапан в своем ассортименте, подходящий для различных поколений и формы газового баллона, о чем свидетельствует маркировка Cil (цилиндрические) или Tor (тороидальные) на корпусе. Самыми качественными считаются итальянские торговые марки, из которых можно отметить BRC, Tomasetto, Lovato, Atiker.

А. Копылов

Источник: https://GboTeh.ru/vse-o-gbo/elektromagnitnyj-klapan-gbo.html