Zawory hydrauliczne - podział, funkcje, dobór

Zawory hydrauliczne w maszynach budowlanych

Układ hydrauliczny maszyny budowlanej składa się z wielu elementów, które razem odpowiadają za sprawność i wydajność hydrauliki siłowej. Szczególnie ważną rolę w tej układance odgrywają zawory hydrauliczne.

W naszym poradniku zostaną krótko scharakteryzowane ze wskazaniem ich podziału oraz wyjaśniając, jakie są ich zadania w układzie hydraulicznym. Proponujemy również Państwu zapoznanie się z innymi artykułami poruszającymi tematykę takich elementów hydrauliki siłowej, jak: silniki hydrauliczne, siłowniki, filtry czy pompy hydrauliczne.

Trzy grupy zaworów

Podstawowy podział zaworów hydraulicznych nawiązuje do funkcji, jakie pełnią w układzie hydrauliki siłowej. Wyróżniamy tutaj 3 rodzaje zaworów hydraulicznych, czyli:

• Regulujące kierunkiem przepływu są to rozdzielacze oraz zawory odcinające. 
• Regulujące ciśnieniem, czyli tak zwane zawory maksymalne, redukcyjne, przełączające oraz regulujące ciśnienie.
• Regulujące natężeniem przepływu to zawory dławiące, regulatory przepływu i dzielniki strumienia.

Zawory maksymalne, występujące w grupie zaworów regulujących ciśnieniem, dodatkowo dzielimy na zawory bezpieczeństwa i przelewowe. Jeśli chodzi o zawory hydrauliczne, zasada działania pierwszej z wymienionych grup, opiera się na ograniczeniu wartości cieczy i tym samym kontrolowaniu ciśnienia panującego w układzie hydraulicznym, a dodatkowo ich zadaniem jest również ochrona poszczególnych elementów układu przed zniszczeniem. W każdym układzie hydraulicznym musi się znaleźć minimum jeden zawór bezpieczeństwa

Jak łatwo zauważyć, tego typu urządzenie działa podobnie do zaworu upustowego hydraulicznego. Różnica pomiędzy nimi jest jednak bardzo istotna: modele upustowe nie posiadają dopuszczeń, które pozwalałyby im na funkcjonowanie w podlegających dozorowi technicznemu układach bezpieczeństwa.

Zawór upustowy hydrauliczny nie nadaje się więc do ochrony kotła czy rurociągu, a znajdzie swoje zastosowanie w raczej mniej wymagających instalacjach.

Zadaniem zaworu przelewowego jest natomiast kontrolowanie ciśnienia w przewodzie doprowadzającym ciecz. W momencie, gdy tej cieczy jest zbyt dużo, zawór przepuszcza jej nadmiar do zbiornika.

Hydrauliczny zawór upustowy oraz suwakowy

Ważne są jeszcze dwa rodzaje zaworów hydraulicznych. Pierwszym z nich to model upustowy. Nazywa się go czasem zrzutowym lub nadmiarowym. Zawór upustowy hydrauliczny reguluje poziom ciśnienia poprzez odprowadzanie nadmiaru czynnika roboczego w instalacjach ciśnieniowych. 

Budowa zaworu hydraulicznego ma jeden istoty element: sprężynę. To ona odpowiada za regulację. Warto pamiętać, że zawór upustowy hydrauliczny powinien być montowany kołpakiem do góry.

Model suwakowy jest doskonałym uzupełnieniem urządzeń filtrujących. Budowa zaworu hydraulicznego została dostosowana do zaworów 3/2 in i pozwala na montaż liniowy w instalacji. Jeśli chodzi o tego typu zawory hydrauliczne, zasady działania są proste: wystarczy wkręcić je przy punktach poboru, aby po przestawieniu urządzenia odpowietrzyć sam filtr, a nie całą instalację. Wówczas otwiera się spust kondensatu, który przekierowuje kondensat do podpiętego separatora. Prawidłowo działający zawór suwakowy przeprowadza cały proces w zaledwie kilka sekund.

Zawory zwrotne – jaką rolę pełnią w układzie hydraulicznym?

Zawory zwrotne dzielimy na jednokierunkowe (przepuszczają ciecz tylko w jednym kierunku, przepływ w przeciwnym kierunku jest niemożliwy) oraz sterowne (umożliwiają przepływ cieczy w obu kierunkach - w układzie stosuje się zawory pojedyncze lub podwójne). 

Budowa zaworu hydraulicznego zwrotnego pozwala wyróżniać kilka jego typów: grzybkowe, kulkowe, membranowe oraz klapkowe. Niekiedy stosuje się też rozróżnienie na zawory z obciążeniem i bez obciążenia.

Warto w tym miejscu wspomnieć, że każdy układ hydrauliczny musi być wyposażony w zawór zwrotny. W przeciwnym razie nie może być mowy o przepływie cieczy.

Funkcja zaworów sterujących natężeniem przepływu

Zawory sterujące odpowiadają za utrzymywanie zadanej wartości strumienia cieczy roboczej dostarczanej do odbiornika. Ze względu na budowę zaworów hydraulicznych sterujących możemy znaleźć na rynku zawory odcinające oraz zawory dławiące (nazywane dławikami), które regulują poziom przepływu cieczy.

Regulatory pełnią podobną funkcję do zaworów dławiących. Ich zadaniem jest utrzymywanie stałej prędkości ruchu odbiorników, niezależnie od różnych zakłóceń. Regulatory dzielą się na dwudrogowe (inaczej przelotowe) oraz trójdrogowe (upustowe).

Rozdzielacz, czyli zawór kierunkowy

Zadaniem rozdzielaczy jest kierowanie oleju hydraulicznego do konkretnego miejsca w układzie lub podzespołu. Tym samym element ten odciąża pompę hydrauliczną wtedy, gdy jest to konieczne. Szerzej o rozdzielaczu można przeczytać w specjalnie poświęconym im artykule na naszym blogu.

W praktyce nie ma układu hydrauliki siłowej bez rozdzielacza, a warto przy tym wiedzieć, że element ten jest bardzo intensywnie eksploatowany, pracuje bez przerwy, co oczywiście sprzyja awaryjności. 

Najczęstsze usterki to wytarcie lub uszkodzenie suwaka.

Rozdzielacze stosowane w maszynach budowlanych dzielą się ze względu na konstrukcję i wyróżniamy wśród nich:

• rozdzielacze suwakowe 
• rozdzielacze zaworowe 
• rozdzielacze obrotowe 

Warto dodać, że zawory mogą być sterowane na kilka sposobów, hydraulicznie, elektrycznie lub mechanicznie

Z uwagi na bardzo trudne warunki pracy i jej natężenie, wszelkie zawory stosowane w układzie hydrauliki siłowej muszą spełniać rygorystyczne kryteria jakościowe i charakteryzować się dużą trwałością.

Ważne jest także to, aby elementy zostały prawidłowo dobrane do układu i typu maszyny, a z tego wynika, że należy to powierzyć specjalistom, którzy dysponują niezbędnym doświadczeniem i wiedzą. Przy okazji, na koniec zachęcamy do skorzystania z pomocy ekspertów Wibako, którzy z chęcią udzielą pomocy w zakresie diagnozy i serwisu hydrauliki siłowej. 

Galeria