Клапан ограничения давления для чего нужен

Клапан ограничения давления тормозов Камаз

Клапан ограничения давле­ния служит для уменьшения давления воздуха в тормозных камерах переднего моста при торможении с малой интенсивностью, что улучшает устойчи­вость и управляемость (особенно на сколь­зких дорогах), а также для быстрого выпу­ска воздуха из тормозных камер при растормаживании

Клапан ограничения давления состоит из корпуса 8, крышки 10 корпуса, большого 2 и малого 3 поршней, стержня 5 с верхним 4 и нижним 6 клапанами и пружин порш­ней.

Вывод II клапана соединен с нижней секцией тормозного крана, вывод I — с тормозными камерами передних колес, вы­вод III и полость А — с атмосферой.

В исходном положении (без торможе­ния) вывод II соединен с атмосферой через клапан тормозного крана. Большой пор­шень 2 под действием пружины 1 занимает верхнее положение.

Тормозные камеры пе­редних колес соединены с атмосферой че­рез выводы I и III клапана.

Давление в полостях над и под малым поршнем одина­ково и равно атмосферному, малый пор­шень 3 находится в равновесии.

Верхний клапан 4 под действием пружины 9 прижат к седлу малого поршня и разобщает кла­пан ограничения давления на две полости.

При торможении сжатый воздух, по­ступающий из тормозного крана к выводу II, воздействует на верхний торец малого поршня 3 и перемещает его вместе с двой­ным клапаном вниз.

При этом сначала кла­пан 6 закрывает отверстие, разобщая вы­воды I и III, а затем при дальнейшем пере­мещении поршень 3 сжимает пружину 9 и отрывает клапан 4 от седла поршня, сооб­щая выводы I и II.

Сжатый воздух поступа­ет к тормозным камерам передних колес до тех пор, пока давление на нижний торец поршня 3 не уравновесится давлением воз­духа, действующим на верхний торец, и клапан 4 не закроется.

Так как площадь нижнего торца поршня 3 больше, чем пло­щадь верхнего торца, то в выводе I уста­навливается давление, соответствующее соотношению площадей торцов поршня, т. е. 1,75:1.

Это соотношение сохраняется при увеличении давления в выводе II до 350 кПа.

Если давление в выводе II стано­вится больше 350 кПа, что соответствует усилию уравновешивающей пружины 1, в работу включается поршень 2, который также начинает двигаться вниз, увеличи­вая усилие, воздействующее на верхний торец поршня 3.

При дальнейшем повышении давления в выводе II разность его в выводах II к I становится все меньше, а по достижении 600 кПа — уравнивается.

Та­ким образом, во всем диапазоне работы клапана ограничения давления осуще­ствляется следящее действие.

При снижении давления на выводе II (оттормаживание тормозного крана) поршни 2 и 3 перемещаются вверх, впуск­ной клапан 4 закрывается, а выпускной 6, начав двигаться вместе с поршнем, откры­вается и сжатый воздух из тормозных ка­мер выходит в атмосферу через вывод III.

В этом случае клапан ограничения давле­ния работает как клапан быстрого растормаживания.

Источник

Что такое ограничитель давления воды?

Давление в городских сетях водоснабжения может достигать 6 бар. В сетях высотных домов еще больше.

В такой ситуации требуется снизить напор воды на входе в квартиру или частный дом, чтобы защитить подключенное к водопроводу бытовое оборудование и создать комфортные условия пользования водой. Для этого применяют устройство для ограничения давления воды.

Определение прибора

Для ограничения давления воды устанавливают регуляторы (редукторы) давления.

Их назначение в поддержании заданной величины напора на постоянном уровне, ниже входного давления, а так же в защите внутренней сети от гидроударов и высокого давления в наружных сетях.

Величину напора на выходе можно отрегулировать в диапазоне от 0,5 до 7,0 бар. Заводская настройка обычно в диапазоне 2,0 — 3,0 бар.

Устройство и принцип работы

Регулятор имеет корпус с входным и выходным патрубками с резьбой. Диаметр патрубка обязательно указывается в маркировке.

Внутри корпуса выполнено перепускное отверстие (седло), которое перекрывается клапаном (золотником), закрепленным на штоке, приводимым в движение пружиной при изменении давления воды в полости на выходе редуктора.

В работе редуктора используется принцип нарушения равновесия при снижении давления воды на выходе, то есть при расходе воды.

Когда расхода воды нет, в полости редуктора, на выходе, давление воды возрастает, воздействуя на поршень или мембрану, и, преодолевая сопротивление пружины, передвигает шток, сжимая пружину.

Клапан на штоке, входит в седло перепускного отверстия и перекрывает подачу воды. Давление перестает расти.

Как только начинается подача воды, давление на выходе редуктора снижается и, следовательно, снижается воздействие на поршень или мембрану со штоком.

Пружина начинает двигать шток в обратном направлении, выводя клапан из седла и приоткрывая перепускное отверстие. Вода из внешней сети начинает поступать во внутреннюю сеть.

Чем выше расход, тем ниже давление во внутреннем контуре, и тем больше пружина двигает шток вместе с клапаном. Пропускная способность редуктора увеличивается до определенного момента.

При снижении подачи воды, давление во вторичном контуре сети начинает возрастать, и вода, воздействуя через поршень или мембрану, двигает шток, сжимая пружину и прикрывая клапаном перепускное отверстие, при достижении равновесия, шток перестает двигаться, отверстие, не перекрытое полностью, обеспечивает необходимый расход воды.

При полном прекращении подачи воды, давление во втором контуре растет и, воздействуя на пружину, сжимает ее, а клапан перекрывает седло.

Процесс однократного открытия клапана и закрытия, называется циклом. Количество циклов, которое способен обеспечить редуктор, указывается в характеристиках на прибор, и является важным показателем при выборе редуктора.

Наглядную информацию о принципе работы ограничителя можно получить из видео:

Виды оборудования по принципу устройства и оснащенности

Регуляторы различают по типу устройства механизма, используемого для привода штока, на поршневые и мембранные. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Поршневые

С одной стороны, на поршень воздействует пружина, с другой стороны, напор. Для обеспечения герметичности, на поршень одеваются эластичные кольца, выполненные, как правило, из резины.

В то же время, подобные кольца возможно подобрать и заменить, продлив срок службы редуктора. Да и стоимость поршневых регуляторов почти в 2 раза дешевле.

Из-за наличия трущихся частей, поршневые регуляторы намного чувствительнее к наличию взвеси в воде, чем мембранные редукторы. Срок эксплуатации до 20 лет. Но межремонтный период редко превышает 5 лет и сильно зависит от качества воды.

Мембранные редукторы

Вместо поршня устанавливается эластичная мембрана. Поэтому трущиеся части отсутствуют, что значительно увеличивает срок службы.

Принцип работы тот же, с одной стороны на мембрану воздействует пружина, с другой сила давления воды.

Они более чувствительны к гидроударам, чем поршневого типа. Если в наружной системе водоснабжения часто происходят резкие скачки давления, то мембранные ограничители устанавливать не рекомендуется.

Мембранные регуляторы тоже можно ремонтировать, но для этого необходимо подобрать мембрану для соответствующей модели редуктора, что очень затруднительно по причине отсутствия ремкомплектов в продаже.

Срок эксплуатации от 15 до 20 лет. Межремонтный период свыше 10 лет, зависит от частого резкого изменения давления (гидроудары).

Оснащение

Редукторы могут комплектоваться манометрами для визуального контроля давления и возможности регулирования напора по показаниям прибора. Регуляторы могу выпускаться в одном корпусе с фильтром грубой очистки.

Существуют регуляторы с электрическим приводом штока, работающие по сигналу электрического датчика давления. Для таких приборов требуется постоянное электропитание.

Критерии выбора

Важное значение имеет качество прибора. От него зависит длительность бесперебойной службы. Поэтому предпочтение стоит отдать проверенным производителям этих устройств.

Подбирать редуктор для замены необходимо с учетом диаметра существующих входных труб. Как правило, это 15 мм (1/2″) или 20 мм (3/4″).

Не лишним будет посмотреть на количество циклов работы. Если указано менее 250 000, брать не стоит. Минимальная пропускная способность любого ограничителя — 1,2 м 3 в час. Этого вполне достаточно для стандартной трехкомнатной квартиры.

Но для апартаментов с двумя ванными комнатами и санузлами, стоит брать не менее 2,0 м 3 в час. А это уже РД-20 (3/4″). Такой же регулятор нужно брать и для частного дома, когда вода используется для полива придомового участка.

Лучшие модели

Достаточно беглого взгляда на предлагаемые образцы, чтобы сложилось представление о брендах в этом сегменте. Самые дешевые (но часто некачественные) изделия из Китая. Ценовой диапазон от 450 до 800 рублей.

Далее идут известные производители:

Все производятся в Италии.

Складывается впечатление, что 80% всех регуляторов итальянские. На самом деле, большую их часть производят в России. Тем не менее, качество этих изделий не уступает оригинальным брендам. Ценовой диапазон начинается от 600 рублей.

Не менее известны производители из Германии:

Однако, здесь перечень ограничителей короткий. Стоимость их изделий от 1000 рублей.

Самые дорогие модели у Danfoss (Дания), ее изделия отличаются высоким качеством, но цены кратно выше, чем у конкурентов.

Для квартиры

Рекомендуемые редукторы поршневого типа диаметром 1/2″

Рекомендуемые редукторы мембранного типа диаметром 1/2″

* – В данном редукторе применены оба типа устройства – поршень и за ним мембрана, что значительно снижает вероятность протечки в течении длительного срока, с учетом цены, это лучший выбор среди мембранных ограничителей.

Для частного дома

Рекомендуемые ограничители поршневого типа диаметром 3/4″

Рекомендуемые редукторы мембранного типа диаметром 3/4″

Приобрести дешевые ограничители можно в любом строительном супермаркете. Более качественные изделия, следует искать в специализированных магазинах или заказывать через Интернет.

Инструкция по монтажу

Ограничитель устанавливают на вводе в помещение, сразу после отсекающего крана и фильтра грубой очистки.

Установка фильтра обязательна, перед регулятором поршневого типа с сеточкой 300 мкм, перед мембранными 500 мкм.

Монтаж допускается в любом положении, но при горизонтальном положении (поршня) у поршневого типа снижается межремонтный период. Причина: под весом поршня и давления воды, на него воздействующего, нижняя часть колец изнашивается быстрее, чем верхняя.

К прибору должен иметься свободный доступ для его регулировки, обслуживания и замены. При использовании материалов для герметизации соединений, нельзя допускать их попадания в редуктор. Это может привести к неплотному перекрытию седла и утрате работоспособности прибора.

Инструкция по регулировке

Перед регулировкой следует удалить из редуктора воздух. Для этого полностью открыть все водоразборные краны и смесители и обеспечить максимальный расход воды.

Регулировку выполняют при минимальном, не нулевом, расходе воды. Для этого все точки водоразбора должны быть перекрыты. И только один кран приоткрывается, чтобы вода сливалась минимальной тонкой струйкой, не распадающейся на отдельные капли.

Если имеется место для установки манометра, следует установить манометр. При отсутствии гнезда под манометр, его следует установить в любом удобном для этого месте.

Например, вместо лейки душа, либо в гусак смесителя вместо сеточки, которую выкручивают, а вместо нее вкручивают переходник под манометр, а затем и сам манометр. Регулировка по манометру будет наиболее точной.

Для более точной настройки, в конце регулировки следует производить поворот регулировочного винта на пол оборота.

Вращая винт по часовой стрелке, добиваются роста давления, против часовой стрелки — его снижения.

Чтобы приступить к регулировке, в некоторых редукторах необходимо снять защитный колпачок. В дешевых моделях стоят резиновые заглушки.

В более дорогих — резьбовые крышки. Существуют модели, у которых вращение винта производится, установленной вместо колпачка, головкой.

У различных моделей, для вращения регулировочного винта, может понадобиться шестигранник, либо плоская отвертка с широким жалом, а в некоторых случаях спецключ. Вместо такого ключа можно подобрать плоскую полоску стали.

При вращении регулировочного винта контролируют изменение напора по манометру. При достижении необходимой величины, регулировку прекращают.

По окончании настройки устанавливается защитный колпачок на место.

Уход и обслуживание

Уход за ограничителем заключается в периодическом, раз в месяц, осмотре. После нескольких лет эксплуатации, поршневые редуктора начинают подкапывать. Дефект развивается медленно, сначала заглушка начинает запотевать, затем появляются редкие капли.

Можно накрыть тканью для испарения влаги. Редуктор может прослужить еще до года. Но когда капли начинают падать с ткани, это сигнал. В этом случае проводится ремонт.

Мембранные ограничители могут прослужить более десятка лет, прежде чем начнется протечка. Но если она случилась, то развивается достаточно быстро, поскольку мембрана быстро выходит из строя. В этом случае откладывать ремонт нельзя.

Обслуживание заключается в замене уплотнительных резиновых колец у поршневых моделей и мембраны у мембранных. Для этого необходимо снять редуктор и разобрать.

У одних моделей достаточно открутить крышку, в которой установлен регулировочный винт и пружина. Теперь можно вынуть шток с поршнем, на котором может быть 1 или 2 уплотнительных кольца. Эти кольца меняются.

Поверх ФУМ-ленты устанавливаются резиновые кольца. Поскольку диаметр посадочного места увеличился, кольца снова будут обеспечивать герметичность.

У других моделей необходимо открутить вторую крышку с другой стороны, чтобы вынуть клапан (золотник), на котором тоже может стоять уплотнительное кольцо.

Кольца на золотнике и поршне, как правило, разного диаметра. Подобные резиновые кольца можно подобрать в магазине, специализирующемся на торговле запорно-регулирующей арматурой для систем водоснабжения.

После замены колец редуктор собирается и устанавливается на место. После проверки системы на герметичность, проводится регулировка ограничителя, как описано выше.

Так же меняется и мембрана, которую иногда можно найти в специализированном магазине. Можно изготовить мембрану из резины самостоятельно, но срок ее службы будет не долгим. За это время стоит найти оригинальную мембрану.

Заключение

Регулятор напора — обязательный элемент современной системы водоснабжения квартиры или частного дома. Даже если давление в подводящей системе не выше 3 бар, редуктор все равно нужен для защиты от гидроударов.

Его не стоит устанавливать, только если давление в наружной сети менее 2 бар. Такое возможно в поселках с малоэтажной застройкой, до 3-х этажей. Ведь любой ограничитель имеет внутреннее сопротивление, порой свыше 0,5 бар, даже в открытом виде.

Источник

Устройство автомобилей

Приборы и устройства системы Common Rail

Аккумулятор высокого давления (топливная рампа)

Аккумулятор высокого давления в общем виде имеет форму трубки (рис. 1). В зависимости от конструкции двигателя конкретное исполнение аккумулятора может иметь разные формы.
На аккумулятор могут устанавливаться датчик давления топлива и клапан ограничения давления. В качестве дополнительного оборудования могут устанавливаться ограничители расхода топлива и клапан регулирования давления, если он не расположен на ТНВД.
Топливо из ТНВД направляется через магистраль высокого давления к впускному штуцеру аккумулятора (рампы). Из топливной рампы оно распределяется по отдельным форсункам.

Давление внутри аккумулятора измеряется датчиком давления топлива (рис. 2) и ограничивается клапаном регулирования давления (рис. 3) до максимально допустимой величины в зависимости от параметров конкретной системы впрыска.
Через ограничитель расхода топлива, который дросселирует поток топлива, последнее под давлением поступает к форсункам.

Объем аккумулятора (рампы) постоянно наполнен топливом, находящимся под давлением. Величина этого давления поддерживается на постоянном уровне даже при больших нагрузках на двигатель, когда возрастает расход топлива через форсунки.

Клапан регулирования давления

Клапан регулирования давления устанавливает величину давления в аккумуляторе высокого давления (топливной рампе) в зависимости от нагрузки на двигатель.
При слишком высоком давлении в рампе клапан открывается и часть топлива из рампы отводится через магистраль обратного слива назад к топливному баку.
При падении давления в топливной рампе клапан закрывается и размыкает контуры высокого и низкого давления.

Клапан регулирования давления 3 (рис. 2, а ) устанавливается либо непосредственно на ТНВД, либо отдельно. Крепится через фланец к корпусу ТНВД или аккумулятору высокого давления.
Якорь 2 прижимает шарик 1 клапана к седлу под действием пружины клапана 4 так, чтобы разъединить контуры высокого и низкого давления.
Включенный электромагнит 3 перемещает якорь, прикладывая дополнительное усилие к прижатию шарика к седлу.
Весь якорь омывается топливом, которое смазывает трущиеся поверхности и отводит лишнее тепло.

Клапан регулирования давления имеет два контура:

Принцип работы клапана рассмотрим для двух позиций.

Клапан регулирования давления отключен.
От аккумулятора или на выхода ТНВД топливо под высоким давлением подается ко входу клапана. Так как обесточенный электромагнит не развивает никаких усилий, сила давления топлива преодолевает силу действия пружины. Клапан открывается и остается в таком положении большее или меньшее время в зависимости от цикловой подачи.
Пружина подобрана таким образом, чтобы устанавливалось давление топлива около 100 бар.

Клапан регулирования давления включен.
Если необходимо повысить величину давления, то сила действия электромагнита дополняет силу давления пружины. Якорь смещается вниз, уменьшая диаметр проходного сечения, до тех пор, пока объединенное усилие электромагнита и пружины не уравновесится давлением топлива. Затем якорь остается в этом положении, поддерживая постоянное давление.
Величина давления может варьироваться в зависимости от изменения величины подачи топлива в аккумулятор.
Давление в клапане может снижаться также из-за увеличения расхода топлива, впрыскиваемого через форсунки.

Усилие электромагнита пропорционально силе управляющего тока. Управление клапаном осуществляется ШИМ-сигналом. Благодаря этому регулируется расход топлива на слив. Тактовая частота в 1 кГц достаточна для того, чтобы избежать возмущающих движений якоря и соответственно колебаний давления в топливном аккумуляторе.

В более современных системах впрыска регулирование давления происходит дозировкой количества топлива, поданного к ТНВД. Таким образом, уменьшаются энергетические потери.

Клапан ограничения давления

Клапан ограничения давления поддерживает определенную величину давления в аккумуляторе, выполняя фактически роль редукционного (предохранительного) клапана. Несмотря на одинаковый принцип работы, на разных моделях двигателей внешне этот клапан может отличаться (см. рисунок 3).

Механический клапан ограничения давления включает следующие конструктивные элементы:

Принцип работы этого устройства не отличается от общего принципа функционирования механических клапанов ограничения давления.
Корпус клапана со стороны аккумулятора имеет канал, запираемый конусом сердечника клапана. Пружина плотно прижимает конус к седлу клапана при нормальном рабочем давлении, так что аккумулятор (рампа) остается закрытым.

В случае, когда величина давления в аккумуляторе превысит рабочее значение, конус под действием давления отходит от седла и находящееся под высоким давлением топливо через перепускные каналы отводится в магистраль обратного слива.
В результате давление топлива в топливной рампе снижается до оптимального (для данной системы) уровня.

Ограничитель расхода топлива

Ограничитель расхода топлива в системе Common Rail применяют, в частности, на двигателях тяжелых грузовых автомобилей. Он предназначен для предотвращения маловероятного случая, когда форсунка увеличивает продолжительность впрыскивания, например в случае зависания иглы. Чтобы выполнить эту задачу, ограничитель при превышении максимально допустимого количества поступающего из аккумулятора топлива перекрывает магистраль к соответствующей форсунке.
Ограничитель расхода топлива (рис. 4) состоит из металлического корпуса 5, на торцах которого выполнена резьба (наружная или внутренняя) для ввинчивания в аккумулятор высокого давления и для соединения с магистралью, ведущей к форсунке.

Внутри ограничителя расхода топлива находится сердечник 3, отжимаемый пружиной 4 в направлении аккумулятора высокого давления (топливной рампы).
Сердечник уплотняется по стенке корпуса. Продольный канал, имеющий в сердечнике переменный диаметр, заканчивается поперечными перепускными дроссельными отверстиями 8 с точно подобранной пропускной способностью.

Работа в обычном режиме

В положении покоя сердечник 3 упирается в ограничительную шайбу 2. Открытие форсунки в момент впрыскивания топлива немного снижает давление в ведущей к ней магистрали. В результате сердечник под действием потока топлива из аккумулятора смещается к форсунке (на рис. 4 – вниз), вытесняя при этом смещении некоторое количество топлива для поддержания необходимого давления в магистрали.
Когда впрыскивание завершается, сердечник останавливается, не доходя до седла 7. Затем пружина 4 отжимает его назад в исходное положение против потока топлива, продолжающего перетекать к уже закрывшейся форсунке через дроссельные отверстия 8.

Параметры пружины и дроссельных отверстий подобраны таким образом, что даже при максимальной подаче топлива (включая резервный запас) сердечник способен вернуться в исходное положение, в котором пребывает до начала следующего цикла впрыскивания.

Работа с большой утечкой топлива

Если расход топлива при впрыске значительно превышает необходимый уровень, то под действием сильного потока топлива сердечник садится в седло и перекрывает доступ топлива к форсунке. До остановки двигателя сердечник остается в этом положении, а затем пружина возвращает его назад.

Работа с малой утечкой топлива

Если расход топлива при впрыскивании незначительно превышает необходимый уровень, то после нескольких циклов впрыска сердечник ограничителя постепенно смещается к седлу, а затем точно так же, как и в случае с большой у течкой топлива, перекрывает подачу топлива к форсунке до остановки дизеля.

Источник