Cilindro idraulico
Il cilindro idraulico è un attuatore idraulico che converte l'energia idraulica in energia meccanica, eseguendo un movimento lineare alternativo (o oscillante). Ha una struttura semplice e un funzionamento affidabile. Quando viene utilizzato per ottenere un movimento alternativo, elimina la necessità di un dispositivo di riduzione della velocità e non presenta alcun gioco di trasmissione, garantendo un movimento fluido. Pertanto, è ampiamente utilizzato nei sistemi idraulici di varie macchine. La forza di uscita del cilindro idraulico è proporzionale all'area effettiva del pistone e alla differenza di pressione su entrambi i lati; il cilindro idraulico è costituito principalmente da cilindro e coperchio, pistone e stelo, dispositivo di tenuta, dispositivo di smorzamento e dispositivo di scarico. Il dispositivo di smorzamento e il dispositivo di scarico dipendono dagli scenari applicativi specifici, mentre altri componenti sono essenziali.
Il cilindro idraulico è un attuatore nel sistema di trasmissione idraulico, che converte l'energia idraulica in energia meccanica. Il motore idraulico realizza un moto rotatorio continuo, mentre il cilindro idraulico realizza un moto alternativo. Esistono tre tipi principali di strutture di cilindri idraulici: cilindri a pistone, cilindri a stantuffo e cilindri oscillanti. I cilindri a pistone e a stantuffo realizzano un moto alternativo lineare, fornendo velocità di uscita e spinta. I cilindri oscillanti realizzano un moto oscillante, fornendo velocità angolare (giri al minuto) e coppia. Oltre a essere utilizzati singolarmente, i cilindri idraulici possono anche essere combinati in coppia o in gruppi con altri meccanismi per svolgere funzioni speciali. I cilindri idraulici hanno una struttura semplice e un funzionamento affidabile, che li rende ampiamente utilizzati nei sistemi idraulici delle macchine utensili.
Esistono varie strutture di cilindri idraulici e vari metodi di classificazione: possono essere suddivisi in movimento alternato lineare e oscillazione rotatoria, azione singola, pistone, stantuffo, ingranaggio, cremagliera e 16 MPa, 25 MPa, 31,5 MPa in base al grado di pressione.
Pistone
Il cilindro idraulico a stelo singolo presenta uno stelo a una sola estremità. Come mostrato in Figura 1, si tratta di un cilindro idraulico a stelo singolo. Entrambe le estremità delle porte di importazione ed esportazione dell'olio A e B possono far passare l'olio in pressione o il ritorno dell'olio per ottenere un movimento bidirezionale, quindi è chiamato cilindro a doppio effetto.
Il pistone può muoversi solo in un senso e il suo movimento nella direzione opposta deve essere completato da forze esterne. Tuttavia, la sua corsa è generalmente maggiore rispetto a quella del cilindro idraulico a pistone.
I cilindri idraulici a pistone possono essere suddivisi in due tipi: a stelo singolo e a stelo doppio. Il loro meccanismo di bloccaggio è costituito dal blocco cilindro e dallo stelo del pistone, mentre in base all'azione della pressione del liquido si distinguono i tipi a semplice e a doppio effetto. Nel cilindro idraulico a semplice effetto, l'olio in pressione serve solo una cavità del cilindro idraulico, il cilindro si muove in una direzione, mentre nella direzione opposta agisce una forza esterna (come la forza della molla, un peso morto o un carico esterno), mentre nel cilindro idraulico a doppio effetto il pistone si muove in entrambe le direzioni per effetto della pressione del fluido.
Come mostrato in Figura 2, è riportato uno schema del cilindro idraulico a pistone a doppio effetto con stelo singolo. Presenta uno stelo solo su un lato del pistone, quindi l'area di azione effettiva delle due cavità è diversa. A parità di alimentazione dell'olio, il pistone è diverso. A parità di carico da superare, diverse pressioni di alimentazione dell'olio, o a valle della pressione del sistema, richiederanno pressioni di alimentazione dell'olio diverse.
Tipo di stantuffo
(1) Il cilindro idraulico a stantuffo è un cilindro idraulico ad azione singola, mediante la pressione del liquido è possibile ottenere solo una direzione di movimento, il ritorno dello stantuffo può fare affidamento su altre forze esterne o sul peso dello stantuffo;
(2) Lo stantuffo è supportato solo dalla camicia del cilindro e non entra in contatto con la camicia del cilindro, in modo che la camicia del cilindro sia facile da lavorare, quindi è adatta per il cilindro idraulico a corsa lunga;
(3) lo stantuffo è sotto pressione, quindi deve avere sufficiente rigidità;
(4) il peso dello stantuffo è spesso maggiore e il posizionamento orizzontale tende a piegarsi facilmente a causa del peso morto, con conseguente usura unilaterale delle guarnizioni e della guida, quindi il suo utilizzo verticale è più favorevole.
telescopic
Il cilindro idraulico telescopico è dotato di due o più pistoni a stadi, con una sequenza di sporgenza dei pistoni dal grande al piccolo e un ordine di retrazione a vuoto generalmente dal piccolo al grande. Il cilindro telescopico può raggiungere una corsa maggiore, mentre la lunghezza retratta è inferiore e la struttura è più compatta. Questo tipo di cilindro idraulico è comunemente utilizzato su macchine edili e agricole. Sono presenti più pistoni e la velocità e la forza di uscita sono variabili.
Tipo di oscillazione
I cilindri idraulici a rotazione sono elementi di azionamento che generano coppia e realizzano un moto alternato, disponibili nelle versioni a lama singola, a lama doppia e a spirale. Nel tipo a lama: il blocco statorico è fissato al corpo del cilindro, mentre le pale sono collegate al rotore. A seconda della direzione del flusso dell'olio, le pale azionano il rotore per oscillare alternativamente. Il tipo a spirale si divide ulteriormente in tipi a spirale singola e a spirale doppia; attualmente, il tipo a spirale doppia è il più comunemente utilizzato. Si basa su due coppie di viti per convertire il moto lineare del pistone all'interno del cilindro idraulico in un moto composto di movimenti lineari e rotativi, ottenendo così un moto oscillante.
Tipo di oscillazione
Il cilindro idraulico ad alette è l'elemento che genera la coppia in uscita e realizza il moto alternato, tra cui a lama singola, a doppia lama, a spirale e così via. Tipo a lama: il blocco statore è fissato al blocco cilindro e la lama e il rotore sono collegati tra loro. In base alla direzione di aspirazione dell'olio, la lama aziona il rotore per oscillare ripetutamente. Il tipo a spirale si divide in due tipi: a spirale singola e a doppia spirale. Attualmente, la doppia spirale è la più comunemente utilizzata. Il movimento lineare del pistone nel cilindro idraulico viene trasformato in un movimento composto di movimento lineare e movimento rotatorio, in modo da realizzare il movimento oscillante.
unità tampone
Nei sistemi idraulici, i cilindri idraulici azionano meccanismi con masse specifiche. Quando il cilindro raggiunge il limite di corsa, possiede un'energia cinetica significativa. Se non vengono adottate misure di decelerazione, il pistone urterà meccanicamente la testata del cilindro, causando impatto e rumore, che possono essere distruttivi. Per mitigare e prevenire tali rischi, è possibile installare un dispositivo di decelerazione nel circuito idraulico o un dispositivo tampone all'interno del cilindro.
Lavorazione del cilindro
La qualità della lavorazione del cilindro, componente chiave di cilindri idraulici, supporti monoblocco per l'industria mineraria, supporti idraulici e tubi di brillamento, influisce direttamente sulla durata e sull'affidabilità dell'intero prodotto. I requisiti per la lavorazione del cilindro sono rigorosi: la rugosità della superficie interna deve soddisfare gli standard Ra0,4~0,8&um, con requisiti rigorosi in termini di coassialità e resistenza all'usura. Una caratteristica fondamentale del cilindro è la lavorazione di fori profondi, che da tempo rappresenta una sfida per i trasformatori.
Grazie alla laminazione, le tensioni residue di compressione nello strato superficiale favoriscono la sigillatura di piccole fessure superficiali e ostacolano l'espansione dell'erosione. Ciò migliora la resistenza alla corrosione superficiale e può ritardare la generazione o l'espansione di cricche da fatica, migliorando così la resistenza a fatica del cilindro. Attraverso la laminazione, si forma uno strato di tempra a freddo sulla superficie di laminazione, che riduce la deformazione elastica e plastica della superficie di contatto ausiliaria di rettifica, migliorando così la resistenza all'usura della parete interna del cilindro ed evitando le bruciature causate dalla rettifica. Dopo la laminazione, la riduzione della rugosità superficiale può migliorare le proprietà di coordinazione.
Il cilindro è il componente più critico delle macchine edili. I metodi di lavorazione tradizionali includono: tornitura del corpo del cilindro ——alesatura di precisione del corpo del cilindro ——Rettifica del corpo del cilindro. Il metodo di pressatura a rulli prevede: la tornitura del corpo del cilindro ——alesatura di precisione del corpo del cilindro ——Pressatura a rulli del corpo del cilindro, che prevede tre processi. Tuttavia, in termini di tempo: la rettifica di un cilindro da 1 metro richiede circa 1-2 giorni, mentre la pressatura a rulli di un cilindro da 1 metro richiede circa 10-30 minuti. In termini di investimento: una rettificatrice o una dentatrice (decine di migliaia di dollari) ——milioni) e utensili per la pressatura a rulli (1 mila ——Decine di migliaia). Dopo la rullatura, la rugosità superficiale del foro diminuisce da Ra3,2~6,3 µm prima della rullatura a Ra0,4~0,8 µm, e la durezza superficiale del foro aumenta di circa il 30%, con un miglioramento del 25% della resistenza a fatica della superficie interna del tubo del cilindro. Considerando la durata del cilindro solo in base al tubo, può essere aumentata da 2 a 3 volte. L'efficienza del processo di alesatura e rullatura è circa tre volte superiore a quella del processo di rettifica. I dati sopra riportati indicano che il processo di rullatura è altamente efficiente e può migliorare significativamente la qualità superficiale del tubo del cilindro.
Dopo che il cilindro è stato arrotolato, la superficie non presenta bordi taglienti e il lungo attrito del movimento non danneggerà l'anello di tenuta o la guarnizione, il che è particolarmente importante nel settore idraulico.
