Существует несколько типов гидравлических цилиндров, с которыми вы можете столкнуться. Гидравлические цилиндры обычно используются в механизмах, которые перемещают тяжелые грузы и требуют значительного усилия. Гидравлические цилиндры просты, долговечны и создают гораздо большую силу, чем пневматические, механические или электрические системы. Для сравнения, плотность мощности гидравлического насоса примерно в десять раз больше, чем у электрического двигателя аналогичного размера. На выбор предлагается впечатляющий ассортимент цилиндров, отвечающих широкому спектру промышленных требований.
Выбор правильного типа цилиндра для применения имеет решающее значение. Это означает, что необходимо учитывать несколько параметров. К счастью, существует множество типов цилиндров, методов монтажа и практических правил, которые помогут вам в этом.
Типовые конфигурации гидроцилиндров
Важнейшие измерения для всех типов цилиндров включают ход поршня, диаметр отверстия и диаметр штока. Длина хода варьируется от нескольких сантиметров до нескольких метров. Диаметр отверстия может варьироваться от нескольких сантиметров до более чем двух метров. Диаметр штока поршня варьируется от 1,5 до более чем 50 сантиметров.
Для цилиндров с рулевой тягой увеличение размера отверстия также означает увеличение количества рулевых тяг, необходимых для сохранения устойчивости. Увеличение диаметра штока поршня является идеальным способом компенсации более высоких нагрузок. Тем не менее, соображения пространства могут не позволить этого, и в этом случае может потребоваться несколько цилиндров.
Конфигурации с рулевой тягой, сварные и поршневые цилиндры являются наиболее распостраненными типами. В цилиндрах поперечной рулевой тяги используются высокопрочные стальные рулевые тяги с резьбой для обеспечения дополнительной устойчивости. Сварные цилиндры имеют ствол, приваренный непосредственно к торцевым крышкам.
Все гидравлические цилиндры создают линейное движение, но различные конструкции имеют свои уникальные способности. Ниже приведены наиболее распространенные типы гидроцилиндров.
Гидравлический цилиндр одностороннего действия
Цилиндры одностороннего действия работают только в одном направлении, поэтому масло имеет только одно отверстие для входа в цилиндр. Порт расположен на головном конце цилиндра, который может работать только в одном направлении. Когда масло закачивается в порт, оно толкает шток, заставляя его удлиняться — шток возвращается под действием внешней силы, такой как нагрузка или пружина. Когда масло проталкивается, порт давит на поршень и вызывает движение. Когда в цилиндре заканчивается масло, поршень возвращается в исходное положение.
Преимущества цилиндров одностороннего действия заключаются в том, что они имеют компактные размеры и простую конструкцию. Цилиндры одностороннего действия просты в обслуживании, надежны в работе и обладают значительным потенциалом давления и силы. Цилиндры одностороннего действия являются экономичными и наиболее простыми конструкциями.
Недостатки цилиндров одностороннего действия могут заключаться в том, что цилиндры, оснащенные выдвижными пружинами, уязвимы к выходу из строя компонентов по мере износа пружин. Износ проявляется в виде постепенного уменьшения силы втягивания. Их также трудно герметизировать, и со временем они могут быть повреждены из-за воздействия агрессивных жидкостей. Цилиндры одностороннего действия в основном используются в строительных установках, двигателях внутреннего сгорания, поршневых двигателях, насосах, гидроцилиндрах и домкратах.
Подпружиненные цилиндры одностороннего действия работают с внутренней пружиной, которая управляет потоком поршня и жидкостью через один порт. Уплотнения в головке поршня препятствуют попаданию жидкости к пружине. Эта особенность гарантирует, что пружина и жидкость могут работать вместе в разных направлениях, при этом дополнительные усилия прилагаются с обеих сторон. Эти цилиндры в основном используются для толкания и тяги, когда это необходимо. Они также могут быть установлены вертикально, чтобы вес поршня влиял на работу цилиндра.
Гидравлические цилиндры двустороннего действия
В отличие от цилиндра одностороннего действия, цилиндр двустороннего действия имеет два порта; один для выдвижения плунжера, а другой для втягивания. Эти порты расположены на обоих концах цилиндра, головки и штока. Оба порта используются при втягивании стержня, так как стержень выдвигается и одновременно используется порт на головном конце.
Цилиндры двустороннего действия имеют решающее преимущество перед другими типами цилиндров. Наличие выступа ползуна позволяет дополнительно поддерживать шток внутри цилиндра во время процессов выдвижения и втягивания.
Цилиндр двустороннего действия способен попеременно оказывать давление на любую сторону поршня. Движения наружу и втягивания могут быть достигнуты без внешних источников энергии, когда цилиндр находится под давлением. Давление может возвращать поршень в исходное положение или прикладывать переменную силу к обеим сторонам цилиндра для приведения в действие коленчатого вала.
Преимущества цилиндров двойного действия заключаются в том, что они легко доступны, поскольку они являются наиболее часто используемыми гидравлическими цилиндрами. Они прочны, надежны и экономят энергию. Цилиндры двустороннего действия требуют меньше гидравлических жидкостей, имеют управляемое ускорение и хорошо повторяются. Цилиндры двустороннего действия имеют точно определяемые размеры хода и имеют огромное разнообразие потенциальных применений.
Цилиндры двустороннего действия используются в основном в крупногабаритных двигателях, таких как судовые моторы, промышленные печи, землеройные машины, подъемные валы и рулевые механизмы.
Цилиндры одностороннего действия против двойного действия
Цилиндры одностороннего и двустороннего действия являются двумя наиболее часто используемыми типами гидравлических цилиндров. В чем разница между этими двумя типами цилиндров? Простой ответ заключается в том, что цилиндр двойного действия имеет как порт A, так и порт B. Масло поступает в цилиндр через отверстие А, которое толкает поршень вниз. Масло направляется к порту B, когда система управления поршнем требует втягивания, толкая поршень вверх.
Сбалансированный поршневой цилиндр двойного действия
Удлиненный поршень со вилкой позволяет осторожно, но точно изменять давление и балансировку цилиндра, не мешая и не разрушая другие части и механизмы цилиндра. Этот цилиндр имеет стальное кольцевое уплотнение и порты на обоих концах. Конфигурация поршня другая, с доступом только с одного конца.
Цилиндр без дифференциала
Цилиндр без дифференциала имеет два порта, как и цилиндр двустороннего действия. Основное различие между ними заключается в том, что стержень проходит с обоих концов. Это делает цилиндр более стабильным и может быть измерено с точки зрения скорости и тяги, воздействующей на шток внутри цилиндра.
Когда поток может двигаться от конца к концу стержня, это делает его необычным цилиндром по сравнению с другими конструкциями. Его можно использовать по-разному, но его сложно использовать, например, в мобильном оборудовании. Уплотнение, поршень и стальное кольцо обеспечивают контроль и стабильность, чтобы управлять внутренними условиями и уравновешивать силы.
Телескопический, поршневой, приводной цилиндр
Телескопические цилиндры состоят из ряда стальных или алюминиевых труб постепенно уменьшающихся диаметров, вложенных друг в друга . Телескопические цилиндры могут быть одностороннего или двустороннего действия. Как правило, телескопические цилиндры дороже стандартных цилиндров. Большинство телескопических цилиндров одностороннего действия, а телескопические цилиндры двойного действия специально разработаны и изготовлены по индивидуальному заказу. Телескопические цилиндры представляют собой многоступенчатые агрегаты из двух и более ступеней.
Этот тип цилиндра сильно отличается от других конструкций. Он функционирует в очень компактной структуре. Ползуны расположены близко друг к другу, образуя общие блоки цилиндров. Эти устройства работают вместе с одним или двумя портами для управления потоком жидкости. В этой конструкции штоки и отверстия находятся в корпусе цилиндра. Существенным преимуществом этой конструкции является досягаемость цилиндра при одновременном выдвижении всех цилиндров.
Цилиндр рулевой тяги
В гидравлических цилиндрах с соединительной тягой используются высокопрочные стальные стержни с резьбой для крепления двух торцевых крышек к корпусу цилиндра. Эти конструкции часто используются в промышленных предприятиях. Цилиндры с малым диаметром обычно имеют четыре стяжки, а для цилиндров с большим диаметром может потребоваться до 16 или 20 стяжек, чтобы удерживать торцевые крышки под действием создаваемых сил. Цилиндры с поперечной рулевой тягой можно полностью разобрать для обслуживания и ремонта, и их не всегда можно настроить.
Цилиндр со сварным корпусом
Цилиндры со сварным корпусом имеют ряд преимуществ по сравнению с цилиндрами с поперечной рулевой тягой. Сварные цилиндры имеют узкий корпус и часто меньшую общую длину, что позволяет им лучше вписываться в узкие рамки машинного оборудования.
Сварные цилиндры работают эффективно за счет растяжения рулевой тяги при высоких давлениях и длинных ходах. Сварной цилиндр можно настраивать, и в эту конструкцию цилиндра можно легко установить уникальные пользовательские функции. Сварные цилиндры благодаря своей гладкой поверхности идеально подходят для многоступенчатых телескопических цилиндров.
Сварные гидроцилиндры доминируют на рынке мобильного гидравлического оборудования. В строительной технике, экскаваторах, бульдозерах, автогрейдерах используются цилиндры сварной конструкции. Кроме того, погрузочно-разгрузочное оборудование, такое как грузовики, подъемные ворота и телескопические погрузчики, имеет сварные цилиндры. В тяжелой промышленности, такой как краны, нефтяные вышки и большие внедорожники для наземных горных работ, широко используются сварные цилиндры.
Тандемный гидроцилиндр
В тандемном гидроцилиндре есть два взаимосвязанных цилиндра, которые работают вместе. Это создает большую силу, чем мог бы создать один цилиндр сам по себе. Общие области применения тандемных гидроцилиндров включают вилочные погрузчики, приподнятые рабочие платформы, краны и баржи. Тандемные гидравлические цилиндры используются, например, в вилочных погрузчиках. Гидравлические цилиндры одностороннего действия должны создавать усилие только в одном направлении.
Мягкий цилиндр
Амортизированный цилиндр имеет амортизирующую прокладку, чтобы предотвратить слишком сильный ход поршня и стабилизировать давление в цилиндре. Дозирующее устройство внутри цилиндра контролирует и ограничивает мощность поршня при работе и создает эффект амортизации.
Дифференциальный цилиндр
Дифференциальный цилиндр действует как стандартный цилиндр при тяге. Однако, если цилиндр должен толкать, масло со стороны штока цилиндра не возвращается в резервуар, а уходит на его дно. Дифференциальные цилиндры изготавливаются как стандартные цилиндры.
Плунжерный цилиндр
Плунжерный цилиндр представляет собой конструкцию без поршня или с поршнем без уплотнений. Этот цилиндр можно использовать только для толкания. Максимальное усилие, создаваемое этим цилиндром, равно площади штока поршня, умноженной на давление. Это означает, что плунжерный цилиндр имеет относительно толстый поршневой шток.
Интеллектуальный гидравлический цилиндр с датчиком положения
Интеллектуальные гидравлические цилиндры с определением положения устраняют необходимость в полом цилиндрическом штоке. Внешний сенсорный стержень определяет положение поршня цилиндра, помещая внутрь поршня стабильный магнит. Магнит распространяет магнитное поле через стальную стенку цилиндра, обеспечивая сигнал определения местоположения датчика.
Надежные, высококачественные гидравлические системы, изготовленные по индивидуальному заказу, необходимы для обеспечения максимальной эффективности работы вашего оборудования. Плохо спроектированные гидравлические системы приведут к более высоким эксплуатационным расходам и потерям доходов из-за простоев. Очень важно работать с опытным специалистом по индивидуальной гидравлике.
Какой гидроцилиндр нужен?
Есть несколько необходимых деталей, которые необходимо учитывать при запуске проекта для нестандартного цилиндра. Прежде всего, необходимо понять, в какой рабочей среде будет работать цилиндр. Заводские условия чаще всего стабильны и работают устойчиво по сравнению с лесными условиями, где цилиндры могут столкнуться с риском разрыва.
При проектировании гидравлических цилиндров для различных сред необходимо помнить, что одни цилиндры рассчитаны на 50 000 циклов, а другие рассчитаны на миллион циклов. Срок службы баллона зависит от спецификации заказчика.
Частота использования цилиндра является одним из важнейших факторов, который следует учитывать. Сколько циклов работает цилиндр ежедневно, ежемесячно или ежегодно? Цилиндр работает постоянно в течение дня или только изредка?
Колебания давления влияют на усталостную долговечность гидравлических цилиндров и являются одним из важных факторов, которые необходимо учитывать. Давление плавно повышается и понижается при стабильной работе, но изменение давления может иметь серьезные ограничения при циклической работе. Например, в лесозаготовительной машине следует учитывать изменение давления, поскольку меняется окружающая среда. Это может вызвать скачки давления в гидравлическом цилиндре из-за пней и упавших деревьев.
Вы можете получить консультацию с расчетом необходимого гидроцилиндра позвонив в производственную компанию "СпецГидроМаш" по телефону 8-800-201-10-79