Conocimientos básicos del cilindro hidráulico
Oct 11, 2023El aceite hidráulico que se presiona en el cilindro hidráulico producirá mucha presión, esta presión se ha aplicado a muchos equipos mecánicos, especialmente en el campo de IC y carretilla elevadora electrica ¡Es ampliamente utilizado!
El cilindro hidráulico es un actuador hidráulico que convierte la energía hidráulica en energía mecánica y realiza un movimiento alternativo lineal (o movimiento oscilante). Tiene una estructura simple y un funcionamiento confiable. Cuando se utiliza para lograr un movimiento alternativo, se puede eliminar el dispositivo de desaceleración, no hay espacio de transmisión y el movimiento es suave, por lo que se usa ampliamente en varios sistemas hidráulicos mecánicos.
La fuerza de salida del cilindro hidráulico es proporcional al área efectiva del pistón y la diferencia de presión entre los dos lados; El cilindro hidráulico se compone básicamente de cilindro y culata, pistón y vástago, dispositivo de sellado, dispositivo amortiguador y dispositivo de escape. Dispositivo de amortiguación y dispositivo de escape según la aplicación específica; otros dispositivos son esenciales.
Composición del cilindro hidráulico.
Cilindro: El cilindro es la parte principal del cilindro hidráulico, que forma una cámara cerrada con la culata, el pistón y otras partes para promover el movimiento del pistón.
Cabeza de cilindro: La culata está instalada en ambos extremos del cilindro hidráulico y forma una cámara de aceite hermética con el cilindro. Generalmente hay soldadura, rosca, perno, abrazadera y tirante y otros métodos de conexión, generalmente de acuerdo con la presión de trabajo, la conexión del cilindro, el uso del medio ambiente y otros factores para elegir.
Vástago de émbolo: El vástago del pistón es el componente principal de la fuerza de transmisión del cilindro hidráulico. El material generalmente se selecciona como acero al carbono medio (como el acero 45). Cuando el cilindro está funcionando, el vástago del pistón está sujeto a empuje, tensión o torsión de flexión, etc., y es necesario asegurar su resistencia; Y el vástago del pistón a menudo se desliza en el manguito guía y el ajuste debe ser apropiado.
Pistón: Es el componente principal que convierte la energía hidráulica en energía mecánica y su área de trabajo efectiva afecta directamente la fuerza y la velocidad de movimiento del cilindro hidráulico. La conexión del pistón y el vástago del pistón tiene una variedad de formas, comúnmente utilizadas con el tipo de anillo, tipo de manguito de eje y tipo de tuerca.
Manga guía: El manguito guía desempeña una función de guía y soporte en el vástago del pistón, lo que requiere alta precisión, baja resistencia a la fricción, buena resistencia al desgaste y puede soportar la presión, la fuerza de flexión y la vibración del impacto del vástago del pistón. El interior está equipado con un dispositivo de sellado para garantizar que el cilindro esté sellado por la cavidad del vástago, y el exterior está equipado con un anillo antipolvo para evitar que impurezas, polvo y humedad lleguen al dispositivo de sellado y dañen el sello.
Dispositivo tampón: El pistón y el vástago del pistón tienen un gran impulso cuando son impulsados por la presión del líquido, y cuando entran en la tapa del extremo del cilindro y en la parte inferior del cilindro, provocarán una colisión mecánica, lo que provocará una gran presión de impacto y ruido. El dispositivo de amortiguación se utiliza para evitar este tipo de colisiones. El principio de funcionamiento es que el aceite (en su totalidad o en parte) en la cámara de baja presión del cilindro se convierte en energía térmica mediante estrangulación, y el aceite en circulación lleva la energía térmica al cilindro hidráulico. La estructura del dispositivo buffer se divide en dos tipos: dispositivo buffer de área de regulación constante y dispositivo buffer de regulación variable.
Principio de transmisión hidráulica.
Con el aceite como medio de trabajo, el movimiento se transmite mediante el cambio del volumen de sellado y la potencia se transmite a través de la presión dentro del aceite. Parte de potencia: convierte la energía mecánica del motor primario en energía de presión del aceite (energía hidráulica). Por ejemplo: bomba hidráulica.
Parte de ejecución: La bomba hidráulica introduce energía de presión de aceite en energía mecánica para impulsar el mecanismo de trabajo. Por ejemplo: cilindro hidráulico, motor hidráulico.
Parte de control: Se utiliza para controlar y ajustar la presión, el flujo y la dirección del flujo del aceite. Por ejemplo: válvula de control de presión, válvula de control de flujo y válvula de control de dirección.
Parte auxiliar: Las primeras tres partes están conectadas entre sí para formar un sistema que desempeña la función de almacenamiento, filtración, medición y sellado de aceite. Los ejemplos incluyen tuberías y juntas, tanques de combustible, filtros, acumuladores, sellos e instrumentos de control.
Principales parámetros del cilindro hidráulico.
Los principales parámetros del cilindro hidráulico incluyen presión, flujo, tamaño, carrera del pistón, velocidad de movimiento, fuerza de empuje, eficiencia y potencia del cilindro hidráulico.
Presión: La presión es la presión del aceite en una unidad de área. La fórmula p=F/A es la carga que actúa sobre el pistón dividida por el área de trabajo efectiva del pistón. En el área de trabajo efectiva de un mismo pistón, cuanto mayor es la carga, mayor es la presión necesaria para superar la carga.
Tasa de flujo: El caudal es el volumen de la sección transversal efectiva del aceite que pasa a través del cilindro en unidad de tiempo. Fórmula de cálculo Q=V/t=vA, donde V representa el volumen de aceite consumido por el pistón del cilindro hidráulico en una carrera, t representa el tiempo requerido por el pistón del cilindro hidráulico en una carrera, v representa la velocidad de movimiento del vástago del pistón y A representa el área de trabajo efectiva del pistón.
Golpe del pistón: La carrera del pistón se refiere a la distancia recorrida entre los polos cuando el pistón se mueve hacia adelante y hacia atrás. Generalmente, después de cumplir con los requisitos de estabilidad del cilindro, se selecciona una carrera estándar similar de acuerdo con la carrera de trabajo real.
Velocidad del pistón: La velocidad de movimiento es la distancia que el aceite a presión empuja al pistón a moverse en unidad de tiempo, que se puede expresar como v=Q/A. Especificaciones de tamaño: Las especificaciones de tamaño incluyen principalmente el diámetro interior y exterior del cilindro, el diámetro del pistón, el diámetro del vástago del pistón y el tamaño del cilindro, etc. Estas dimensiones se calculan, diseñan y verifican según el uso. entorno del cilindro hidráulico, la forma de instalación, la fuerza de empuje requerida para proporcionar y la carrera.
Diseño interno del cilindro hidráulico.
Propósito del diseño: Según la temperatura de trabajo del sitio, el medio de trabajo y las condiciones de procesamiento de la fábrica. Según el manual de diseño mecánico, calcule el tamaño de la estructura interna.
1. La selección del sellado debe seleccionarse de acuerdo con la temperatura de trabajo en el sitio, la contaminación ambiental y el medio de trabajo. Los medios de agua-glicol no se pueden sellar con poliuretano.
2. La culata del cilindro está sellada con una combinación tipo V en la medida de lo posible, lo que puede compensar el error en el acabado del procesamiento de la ranura.
3. El tamaño de la ranura de sellado se diseña estrictamente de acuerdo con el manual de diseño.
4. El sello del pistón del cilindro generalmente está hecho de un anillo Glace más una correa guía, que tiene buena resistencia a altas temperaturas y a la contaminación.
5. El sello del cilindro se usa generalmente en la serie NOK de Japón y no se deben usar sellos del cilindro domésticos; de lo contrario, la resistencia de arranque del cilindro es demasiado grande, la acción no es suave o incluso no funciona.
6. La junta tórica entre la culata y el cilindro está sellada y es mejor agregar un anillo de tope para compensar el error de procesamiento.
7. La conexión del cilindro y la culata inferior y media no se debe soldar en la medida de lo posible, ya que la soldadura provocará la deformación del cilindro y puede ser una conexión roscada u otros métodos de conexión.
Problemas comunes y mantenimiento del cilindro hidráulico.
Fuga del cilindro hidráulico
La fuga externa se refiere a la fuga de aceite del sello que no es estricta a la atmósfera fuera del cilindro hidráulico, la fuga externa más común tiene los siguientes tres lugares
(1) Fuga de aceite en la parte de sellado de la camisa del cilindro hidráulico y la culata (o manguito guía) (solución: reemplazar la nueva junta tórica);
(2) Movimiento relativo del vástago del pistón y el manguito guía de la fuga de aceite (solución: si el vástago del pistón está dañado, se puede limpiar con gasolina, después del secado, aplique pegamento para metal al daño y luego use aceite para el vástago del pistón sello para moverse hacia adelante y hacia atrás en el vástago del pistón para rayar el exceso de pegamento, por ejemplo, el pegamento está completamente curado antes de ser puesto en uso. Si el manguito guía está desgastado, se puede reemplazar con un manguito guía con un diámetro interior ligeramente más pequeño. ); (3) Fuga de aceite causada por el sello débil de la junta del tubo del cilindro hidráulico (Solución: además de verificar el sellado del anillo de sello, también se debe verificar si la junta está correctamente ensamblada, si está apretada de manera confiable y si el contacto la superficie tiene cicatrices, etc., reemplácela o repárela si es necesario)
La fuga interna se refiere a la fuga de aceite desde la cámara de alta presión a la cámara de baja presión a través de varios espacios en el cilindro hidráulico. Las fugas internas son más difíciles de detectar y sólo pueden juzgarse por las condiciones operativas del sistema, como empuje insuficiente, velocidad reducida, funcionamiento inestable o aumento elevado de la temperatura del aceite. Las fugas del cilindro hidráulico generalmente tienen los dos lugares siguientes:
(1) La parte de sellado estática entre el vástago del pistón y el pistón (solución: instale juntas tóricas en la superficie de sellado de los dos);
(2) La parte de sellado dinámico entre la pared interior de la camisa del cilindro y el pistón (Solución: cuando se encuentra una fuga interna, primero se deben inspeccionar estrictamente las piezas coincidentes. La reparación de la camisa del cilindro adopta principalmente el método de perforar el orificio interior , y luego está equipado con un pistón de gran diámetro)