Il cilindro idraulico è un attuatore idraulico che converte l'energia idraulica in energia meccanica ed esegue un movimento alternato lineare (o movimento di oscillazione). Ha una struttura semplice e un funzionamento affidabile. Quando viene utilizzato per ottenere il movimento alternato, può evitare il dispositivo di decelerazione, non c'è spazio di trasmissione e il movimento è stabile, quindi è ampiamente utilizzato in vari sistemi idraulici meccanici. 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 essenzialmente costituito da cilindro e testata del cilindro, pistone e stelo del pistone, dispositivo di tenuta, dispositivo di tamponamento e dispositivo di scarico. I dispositivi di tamponamento e di scarico a seconda dell'applicazione, sono essenziali anche altri dispositivi.
Il cilindro idraulico è l'attuatore nel sistema di trasmissione idraulica, è il dispositivo di conversione dell'energia per convertire l'energia idraulica in energia meccanica. Il motore idraulico realizza un moto rotatorio continuo, mentre il cilindro idraulico realizza un moto alternativo. Il tipo strutturale del cilindro idraulico ha tre categorie di cilindro a pistone, cilindro a pistone, cilindro oscillante, cilindro a pistone e cilindro a pistone per ottenere un movimento lineare alternativo, velocità di uscita e spinta, cilindro oscillante per ottenere un'oscillazione alternativa, velocità angolare di uscita (velocità) e coppia. I cilindri idraulici possono essere utilizzati in due o più combinazioni o in combinazione con altri meccanismi. Per completare la funzione speciale. La struttura del cilindro idraulico è semplice e affidabile ed è ampiamente utilizzata nel sistema idraulico della macchina utensile.
La struttura del cilindro idraulico è varia: a singola e doppia azione, pistone, stantuffo, cremagliera, asta, orecchini, piede e 16 MPa, 25 MPa, 31,5 MPa a seconda del livello di pressione.
Pistone
Il cilindro idraulico a stelo singolo ha uno stelo solo a un'estremità. La Figura 1 mostra un cilindro idraulico a stelo singolo. Sia le porte di ingresso che di esportazione dell'olio A e B possono passare attraverso l'olio in pressione o l'olio di ritorno per realizzare un movimento bidirezionale, per questo è chiamato cilindro a doppio effetto.
Il pistone può muoversi solo in una direzione e il movimento inverso deve essere effettuato tramite una forza esterna. Tuttavia, la sua corsa è generalmente maggiore rispetto a quella del cilindro idraulico a pistone.
Il cilindro idraulico a pistone può essere suddiviso in due strutture, il tipo a stelo singolo e il tipo a stelo doppio, sono fissati dal blocco cilindro e dallo stelo del pistone, in base all'azione della pressione del liquido si ha azione singola e azione doppia. Nel cilindro idraulico a semplice effetto, la pressione dell'olio è esercitata solo su una cavità del cilindro idraulico dalla pressione del liquido nella direzione opposta da una forza esterna (come la forza della molla, il peso morto o il carico esterno) e il movimento del pistone del cilindro idraulico si sposta tra le due direzioni tramite l'azione della pressione del liquido.
Nella Figura 2 è illustrato uno schema di un cilindro idraulico a pistone a doppia azione con stelo singolo. Ha uno stelo solo su un lato del pistone, quindi l'area di azione effettiva delle due cavità è diversa. Quando la quantità di olio fornita è la stessa, la velocità di movimento del pistone è diversa, la forza di carico da superare è la stessa, l'olio della cavità diversa richiede una pressione di alimentazione dell'olio diversa o, dopo la regolazione della pressione del sistema, le due direzioni del cilindro idraulico possono essere diverse.
Tipo di stantuffo
(1) Il cilindro idraulico dello stantuffo è un tipo di cilindro idraulico a singola azione, mediante la pressione idraulica è possibile ottenere solo una direzione di movimento, il viaggio di ritorno dello stantuffo dipende da altre forze esterne o dal peso dello stantuffo;
(2) Lo stantuffo è supportato solo dalla manica del cilindro e non entra in contatto con la manica del cilindro, in modo che la manica del cilindro sia facile da lavorare, quindi è adatta per realizzare un cilindro idraulico a corsa lunga;
(3) Lo stantuffo è sempre premuto durante il lavoro, quindi deve avere una rigidità sufficiente;
(4) Il peso dello stantuffo è spesso elevato e il posizionamento orizzontale tende a piegarsi facilmente a causa del peso morto, con conseguente usura unilaterale delle guarnizioni e della guida, pertanto il suo utilizzo verticale è più favorevole.
Telescopic
Il cilindro idraulico telescopico ha pistoni a due o più stadi e il pistone del cilindro idraulico di espansione si estende dal tipo sequenziale da grande a piccolo e la sequenza di retrazione a vuoto è generalmente da piccola a grande. Il cilindro telescopico può raggiungere una corsa lunga, mentre la lunghezza retratta è più breve e la struttura è più compatta. Tali cilindri idraulici sono comunemente utilizzati nelle macchine edili e agricole. Ci sono più pistoni in movimento una volta, ogni movimento del pistone modifica la sua velocità di uscita e la sua forza di uscita.
Tipo di oscillazione
Il cilindro idraulico oscillante è l'elemento di esecuzione che genera coppia e realizza il movimento alternato. Esistono diverse tipologie, come a lama singola, a doppia lama e a spirale. 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 alternativamente. Il tipo a spirale si divide in due tipologie: a spirale singola e a doppia spirale. Attualmente, la doppia spirale è la più comunemente utilizzata. Il movimento lineare del pistone nel cilindro idraulico si trasforma in un movimento composto di movimento lineare e movimento rotatorio, in modo da realizzare il movimento oscillante.
Unità buffer
Nel sistema idraulico, il cilindro idraulico viene utilizzato per azionare un meccanismo con una certa qualità. Quando il cilindro idraulico si muove fino a fine corsa, possiede un'elevata energia cinetica. In assenza di un trattamento di decelerazione, il pistone del cilindro idraulico e la testata del cilindro entreranno in collisione meccanica, causando impatto, rumore e danni. Per mitigare e prevenire questo rischio, è possibile installare un riduttore nel circuito idraulico o un ammortizzatore nel blocco cilindri.
Lavorazione del cilindro
In quanto componente principale del cilindro idraulico, del singolo pilastro per estrazione mineraria, del supporto idraulico e del tubo della pistola, la qualità della sua lavorazione influisce direttamente sulla durata e sull'affidabilità dell'intero prodotto. I requisiti di lavorazione del cilindro sono elevati, i requisiti di rugosità della superficie interna sono di Ra0,4~0,8&um, coassiale, requisiti di resistenza all'usura. La caratteristica fondamentale del cilindro è la lavorazione di fori profondi, la cui lavorazione ha creato problemi al personale addetto alla lavorazione.
Viene utilizzata la lavorazione di laminazione perché la superficie presenta una sollecitazione di pressione residua nello strato superficiale, che aiuta a sigillare piccole crepe sulla superficie e ostacola l'espansione dell'effetto erosivo. In questo modo si migliora la resistenza alla corrosione superficiale e si può ritardare la generazione o l'espansione delle cricche da fatica, migliorando così la resistenza alla fatica del cilindro. Tramite la laminazione, sulla superficie di laminazione si forma uno strato di indurimento a freddo, 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 ustioni causate dalla rettifica. Dopo la laminazione, il valore di rugosità superficiale diminuisce, il che può migliorare le proprietà di coordinazione.
Il cilindro dell'olio è il componente più importante dei macchinari di ingegneria, il metodo di lavorazione tradizionale è: blocco cilindro con taglio a trazione ——blocco cilindri con alesatura fine ——rettifica del blocco cilindri. Il metodo di laminazione è: blocco cilindri con taglio a trazione ——blocco cilindri con alesatura fine ——blocco cilindri di laminazione, il processo è in 3 parti, ma il confronto dei tempi: blocco cilindri di rettifica 1 metro circa 1-2 giorni, blocco cilindri di laminazione 1 metro circa 10-30 minuti. Confronto degli investimenti: smerigliatrice o smerigliatrice per trapuntatura (decine di migliaia di ——di milioni), coltello a rullo (1 mila ——decine di migliaia). Dopo la laminazione, la rugosità superficiale del foro viene ridotta da Ra3,2~6,3um prima della laminazione a Ra0,4~0,8um, la durezza superficiale del foro aumenta di circa il 30% e la resistenza alla fatica della superficie interna del cilindro aumenta del 25%. Se la durata utile del cilindro considera solo l'influenza del cilindro, è 2~3 volte superiore e l'efficienza del processo di alesatura e laminazione è circa 3 volte superiore a quella del processo di rettifica. I dati sopra riportati mostrano che il processo di laminazione è altamente efficiente e può migliorare notevolmente la qualità della superficie del cilindro.
Dopo che il cilindro rotola, la superficie non presenta bordi taglienti e il lungo attrito non danneggerà l'anello di tenuta o la guarnizione, il che è particolarmente importante nel settore idraulico.
