Quanto ne sai sui cilindri idraulici?

Introduzione

Con lo sviluppo dell'industria moderna, la tecnologia della trasmissione idraulica è stata ampiamente utilizzata e sviluppata in molti settori in tutto il mondo, come caricatori, bulldozer e rulli di macchine edili; carrelli elevatori, nastri trasportatori e autogru di macchinari di sollevamento e trasporto; battipali, martinetti idraulici e livellatrici di macchine edili; macchine agricole, industria automobilistica, macchine minerarie, macchine metallurgiche...

I sistemi di trasmissione idraulica sono solitamente composti da quattro componenti: potenza, esecuzione, controllo e ausiliari. Essendo un meccanismo idraulico che realizza un movimento alternativo lineare o un movimento oscillatorio alternativo inferiore a 360 gradi, il cilindro idraulico ha una struttura semplice e un funzionamento affidabile. È anche uno degli attuatori principali più utilizzati nei sistemi idraulici.

1.Classificazione dicilindri idraulici

Forma strutturale: può essere divisa in tipo a pistone, tipo a stantuffo, tipo a manicotto e tipo a cremagliera, ecc.;

Modalità di movimento: può essere divisa in tipo alternativo lineare e tipo oscillante rotatorio;

Forma di azione: può essere divisa in tipo a semplice effetto e tipo a doppio effetto;

Modulo di installazione: può essere suddiviso in tipo di tirante, tipo di orecchino, tipo di piede, tipo di albero della cerniera, ecc.;

Livello di pressione: può essere suddiviso in bassa pressione, media pressione, media e alta pressione, alta pressione e altissima pressione.

2.La struttura dicilindro idraulico

Cilindro idraulico a pistone a doppio effetto a stelo singolo, questo tipo di cilindro idraulico è il più semplice e il più utilizzato. Di seguito verrà preso come esempio il cilindro idraulico con pistone a doppio effetto e stelo singolo per spiegare la composizione strutturale del cilindro idraulico.

Il cilindro idraulico è solitamente composto dal coperchio posteriore, dalla canna del cilindro, dall'asta del pistone, dal gruppo pistone, dal coperchio anteriore e da altre parti principali. Per evitare che l'olio fuoriesca dal cilindro idraulico o dalla camera ad alta pressione nella camera a bassa pressione, sono previsti dispositivi di tenuta tra la canna del cilindro e il coperchio terminale, il pistone e l'asta del pistone, il pistone e la canna del cilindro, l'asta del pistone e il coperchio anteriore. Un dispositivo antipolvere è installato anche all'esterno del coperchio anteriore. Per evitare che il pistone colpisca il coperchio del cilindro quando ritorna rapidamente a fine corsa, all'estremità del cilindro idraulico è previsto anche un dispositivo tampone e talvolta è necessario anche un dispositivo di scarico.

(1) Cilindro:Il cilindro è la parte principale del cilindro idraulico. Forma una cavità chiusa con la testata, il pistone e altre parti per spingere il pistone a muoversi. Esistono 8 strutture comuni di cilindri, che solitamente vengono selezionate in base alla forma di connessione tra il cilindro e il coperchio terminale.

(2) Testata:La testata è installata su entrambe le estremità del cilindro idraulico e forma una camera d'olio a tenuta con il cilindro. Solitamente esistono molti metodi di connessione come saldatura, filettatura, bulloni, chiavette e tiranti. Generalmente, la selezione si basa su fattori quali la pressione di esercizio, il metodo di collegamento della bombola e l'ambiente di utilizzo.

(3) Asta del pistone:Lo stelo del pistone è il componente principale per la trasmissione della forza nel cilindro idraulico. Il materiale è generalmente acciaio al carbonio medio (come l'acciaio 45). Quando il cilindro è in funzione, lo stelo è sottoposto a momenti di spinta, tensione o flessione, per cui è necessario garantirne la robustezza; e l'asta del pistone spesso scorre nel manicotto di guida e l'adattamento dovrebbe essere appropriato. Se è troppo stretto, l'attrito è elevato, mentre se è troppo lento è facile causare inceppamenti e usura unilaterale, il che richiede che la ruvidità, la rettilineità e la rotondità della superficie siano appropriate.

(4) Pistone:Il pistone è il componente principale che converte l'energia idraulica in energia meccanica. La sua area di lavoro effettiva influisce direttamente sulla forza e sulla velocità di movimento del cilindro idraulico. Esistono molte forme di collegamento tra il pistone e lo stelo e quelli comunemente usati sono il tipo a morsetto, il tipo a manicotto e il tipo a dado. Quando non è presente l'anello di guida, il pistone è realizzato in ghisa ad alta resistenza HT200~300 o ferro duttile; quando è presente un anello di guida, il pistone è realizzato in acciaio al carbonio di alta qualità n. 20, n. 35 e n. 45.

(5) Manicotto guida:Il manicotto di guida guida e sostiene lo stelo. Richiede un'elevata precisione di adattamento, bassa resistenza all'attrito, buona resistenza all'usura e può sopportare la pressione, la forza di flessione e le vibrazioni d'impatto dello stelo del pistone. All'interno è installato un dispositivo di tenuta per garantire la tenuta della cavità dello stelo del cilindro e all'esterno è installato un anello antipolvere per impedire che impurità, polvere e umidità vengano portate al dispositivo di tenuta e danneggino la guarnizione. I manicotti di guida metallici sono generalmente realizzati in bronzo, ghisa grigia, ghisa duttile e ghisa ossidata con basso coefficiente di attrito e buona resistenza all'usura; i manicotti di guida non metallici possono essere realizzati in politetrafluoroetilene e politrifluorocloroetilene.

(6) Dispositivo tampone:Quando il pistone e l'asta del pistone si muovono sotto la spinta della pressione idraulica, hanno una grande quantità di moto. Quando entrano nella copertura terminale e nella parte inferiore del cilindro, provocano collisioni meccaniche, generano grande pressione d'impatto e rumore. Il dispositivo buffer viene utilizzato per evitare tale collisione. Il suo principio di funzionamento (come mostrato nella figura seguente) è quello di convertire l'energia cinetica dell'olio (tutto o parte) nella camera a bassa pressione del cilindro in energia termica attraverso la strozzatura e l'energia termica viene trasportata dall'impianto idraulico cilindro dall'olio circolante. I più comunemente usati sono il tipo con acceleratore regolabile e il tipo con acceleratore variabile.

3.Problemi comuni e riparazioni dicilindri idraulici

In quanto componente e dispositivo funzionante, il cilindro idraulico, come tutte le apparecchiature meccaniche, produrrà inevitabilmente diversi gradi di usura, fatica, corrosione, allentamento, invecchiamento, deterioramento e persino danni nelle sue parti strutturali durante il funzionamento a lungo termine, che si deterioreranno le prestazioni di lavoro e le condizioni tecniche del cilindro idraulico e causare direttamente il guasto o addirittura il guasto dell'intera attrezzatura idraulica. Pertanto, è molto importante eliminare e riparare i problemi comuni nel lavoro quotidiano dei cilindri idraulici.