Przewodnik po cylindrach hydraulicznych dwustronnego działania: jak działają i jak wybrać

Każdy, kto spędza czas przy dźwigach, platformach powietrznych czy palownicach, zna rytm dobrze zachowującej się maszyny: płynne podnoszenie, przerwa, podczas której ładunek wisi stabilnie, a następnie kontrolowany powrót do pozycji jazdy. Większość tego ruchu pochodzi z hydraulicznego cylindra dwustronnego działania. Zamiast być pchany w jednym kierunku i polegać na sprowadzeniu go do domu pod wpływem grawitacji, cylinder dwustronnego działania otrzymuje olej pod ciśnieniem po obu stronach tłoka, dzięki czemu może się wysuwać i cofać z równą siłą.

Projektujemy i budujemy cylindry hydrauliczne w Huzhou w Zhejiang od 2004 roku, a inżynierowie i kupujący, z którymi współpracujemy, wciąż zadają te same pytania: jak te cylindry naprawdę działają, gdzie są używane i co należy sprawdzić przed wyborem jednego. W tym przewodniku zbieramy wiedzę, której nauczyliśmy się w hali produkcyjnej i na miejscu.

Jak działa hydrauliczny cylinder dwustronnego działania

Cylinder dwustronnego działania ma dwa otwory na płyn, po jednym na każdym końcu lufy. Gdy olej wpływa do otworu po stronie tłoka, ciśnienie wzrasta na całej powierzchni tłoka, a tłoczysko się wysuwa. Kiedy zawór kierunkowy się przełącza, olej wpływa do otworu po stronie tłoczyska i wypycha tłok do tyłu. W tym samym czasie przeciwna komora spływa do zbiornika, więc nic nie musi walczyć z uwięzionym płynem.

Pomysł jest prosty, ale liczą się szczegóły. Ponieważ pręt zajmuje część komory po stronie pręta, efektywna powierzchnia jest tam mniejsza. Przy tym samym ciśnieniu siła cofania jest mniejsza niż siła rozciągania; przy tym samym przepływie prędkość cofania jest większa. Dlatego też siły pchania i ciągnięcia są zawsze podawane osobno i dlatego średnica pręta nigdy nie jest uwzględniana w specyfikacji.

Poniższa tabela podsumowuje praktyczne różnice między dwiema popularnymi architekturami.

Krótko mówiąc, kiedykolwiek maszyna musi przesunąć ładunek w dwóch kierunkach, utrzymać go nieruchomo lub obniżyć z wybraną prędkością, zwykle właściwym rozwiązaniem jest układ dwustronnego działania.

Dlaczego konstrukcja dwustronnego działania dominuje w maszynach mobilnych

Przyjrzyj się cylindrom roboczym dźwigu samochodowego lub platformy powietrznej, a przekonasz się, że prawie wszystkie z nich działają dwukierunkowo. Powody są raczej praktyczne niż teoretyczne:

• Kontrola skoku powrotnego. Siłownik dwustronnego działania opuszcza wysięgnik z prędkością ustawioną przez operatora, a nie z prędkością wybraną przez grawitację.
• Krótsze czasy cykli. Ponieważ tłok jest dopychany do pozycji wyjściowej, a nie ciągnięty przez obciążenie, cykl pracy staje się szybszy, co ma znaczenie w przypadku maszyn pracujących przez cały dzień.
• Lepsze trzymanie i precyzyjne pozycjonowanie. Dzięki uwięzieniu oleju po obu stronach i zamkniętemu zaworowi cylinder jest znacznie lepiej odporny na dryf, dzięki czemu kosz lub wysięgnik pozostają tam, gdzie są umieszczone.
• Przewidywalne zachowanie pod obciążeniem. Można obliczyć siły wysuwania i cofania, dzięki czemu maszyna zachowuje się tak samo niezależnie od tego, czy pracuje pusta, czy w pełni obciążona.

Nic z tego nie jest dostępne za darmo. Obwód dwustronnego działania wymaga dwóch przewodów, zaworu kierunkowego i powrotu do zbiornika, a sam cylinder musi być zbudowany tak, aby wytrzymywał ciśnienie w obu komorach. Z naszego doświadczenia wynika, że ​​ten dodatkowy koszt szybko się zwraca, jeśli korzystasz z roweru setki razy dziennie.

Gdzie cylindry dwustronnego działania wykonują pracę

Dźwigi

Żurawie montowane z boku i na ciężarówkach wykorzystują cylindry dwustronnego działania do wychylenia, teleskopowania, wysuwania podpór, ruchu i obrotu płóz. W żurawiu zamontowanym na ciężarówce siłownik wychylenia podnosi wysięgnik, a także reguluje jego delikatne opadanie. Cylinder teleskopowy wypycha sekcje wysięgnika pod ciśnieniem, zamiast pozwalać im się przesuwać. Siłowniki wysięgników to podręcznikowe zadanie podwójnego działania: muszą podnieść maszynę, a następnie wciągnąć ją z powrotem.

Siłowniki hydrauliczne do dźwigów montowanych na ciężarówkach do systemów wychylnych, teleskopowych i wysięgników Kategoria obejmująca cylindry wychylne, teleskopowe, wysięgnikowe, poziome i obrotowe/obrotowe do żurawi montowanych na samochodach ciężarowych, z uszczelnionymi konstrukcjami utrzymującymi ciśnienie do podnoszenia, pozycjonowania wysięgnika i podparcia. Zobacz produkt →

Podesty powietrzne

Podnośniki powietrzne, podnośniki wysięgnikowe i podnośniki nożycowe działają na tej samej zasadzie. Poziomowanie, sterowanie, wychylanie, teleskopowanie i wysuwanie platformy wymagają użycia siły w obu kierunkach. Siłowniki poziomujące i siłowniki z małym ramieniem w podnośniku wysięgnikowym są dobrym przykładem: stale dostosowują się, aby utrzymać kosz w poziomie, gdy wysięgnik porusza się w swoim zakresie, i muszą utrzymać tę pozycję, gdy osoba pracuje na wysokości.

Siłowniki hydrauliczne do platform podnośnikowych z wysięgnikiem Kategoria zawierająca siłowniki wychylne, teleskopowe, poziomujące, poziomujące ramy, przedłużające most i siłowniki sterujące stosowane do pozycjonowania i stabilizacji załogowych platform roboczych. Zobacz produkt →

Pojazdy specjalne i sprzęt do palowania

Pojazdy do kontroli mostów i lawety

Pojazdy do inspekcji mostów wymagają podpory, tylnego stabilizatora, obrotowego, wychylenia ramienia głównego i pionowych siłowników teleskopowych, które utrzymują swoją pozycję, gdy operator pracuje pod pomostem. Wózki holownicze posiadają składane ramię, wysięgnik wysięgnika, teleskopowe wysięgnik i siłowniki platformy, w przypadku których możliwość wciągnięcia złożonego ramienia z powrotem do pozycji podróżnej jest tak samo ważna, jak przede wszystkim podniesienie ładunku.

Maszyny do palowania

Wiertnice obrotowe wykorzystują cylindry obrotowe, podnoszące i teleskopowe, a maszyny pracują w błocie, pyle i wahaniach temperatury, które niszczą każdy słaby punkt systemu uszczelniającego. Maszyny do przeciskania rur wykorzystują główne cylindry przeciskowe, siłowniki korekcyjne i przekaźnikowe, które przepychają odcinki rur przez grunt i sterują głowicą tnącą wzdłuż zamierzonej linii.

Cylindry hydrauliczne do maszyn do palowania i wiertnic obrotowych Kategoria obejmująca cylindry podnoszące, teleskopowe i obrotowe do wiertnic obrotowych i maszyn do palowania stosowanych w wymagających warunkach fundamentowania i konstrukcji. Zobacz produkt →

Bardziej szczegółowo omówiliśmy tę kwestię w osobnej notatce nt cylindry dwustronnego działania przy palowaniu , który warto przeczytać, jeśli Twoje maszyny spędzają całe dnie na budowach.

Określanie cylindra dwustronnego działania: co należy przygotować

Najszybszą drogą do dokładnej wyceny jest krótka lista szczegółów aplikacji. Oto lista kontrolna, z której korzystamy, gdy nadchodzi nowe zapytanie:

1. Średnica otworu i pręta. Razem ustalają one siłę pchania i ciągnięcia dostępną przy danym ciśnieniu.
2. Skok i montaż. Długość między pinami, styl montażu i wszelkie ograniczenia przestrzeni instalacyjnej.
3. Ciśnienie robocze i przepływ. Ciśnienie ciągłe, ciśnienie szczytowe i przepływ pompy, jaki może zapewnić maszyna.
4. Środowisko. Kurz, błoto, mgła solna, zakres temperatur oraz to, czy maszyna pracuje w pomieszczeniu czy na zewnątrz.
5. Cykl pracy. Ile cykli dziennie i jak długo maszyna musi pracować pomiędzy przeglądami.
6. Interfejsy. Rozmiar i położenie portu, wymagania dotyczące amortyzacji i wszelkie czujniki położenia.

Jeśli niektóre z tych numerów są nadal otwarte, jest to normalne. Wyślij to co posiadasz wraz z rysunkiem lub zdjęciem mocowania, a resztę wspólnie przepracujemy.

Uszczelki, konserwacja i żywotność

Większość problemów z cylindrami zaczyna się od drobnych rzeczy. Powolny wyciek na uszczelce korbowodu, cienka warstwa oleju na wycieraczce, cykl wydaje się nieco wolniejszy niż w zeszłym miesiącu. System uszczelnień jest zwykle pierwszą rzeczą, którą należy sprawdzić, dlatego posiadamy pełny asortyment uszczelki cylindrów oraz inne części serwisowe dostępne do napraw i przebudów.

Kilka nawyków znacznie wydłuża żywotność:

• Utrzymuj płyn hydrauliczny w czystości i wymieniaj filtry zgodnie z harmonogramem, a nie w przypadku awarii.
• Sprawdź chrom na tłoczysku pod kątem zarysowań i odprysków od kamieni, ponieważ uszkodzona powierzchnia tłoczyska szybko niszczy uszczelki.
• Obserwuj dryf przy zamkniętym zaworze; pełzający cylinder coś ci mówi.
• Przechowuj butle zapasowe ze złożonym prętem i zakrytymi otworami.

Pytania, które słyszymy najczęściej

Jaka jest różnica między cylindrem jednostronnego działania a cylindrem podwójnego działania?

Cylinder jednostronnego działania znajduje się pod ciśnieniem tylko z jednej strony i powraca pod wpływem grawitacji lub sprężyny. Cylinder dwustronnego działania znajduje się pod ciśnieniem po obu stronach, dzięki czemu może pchać i ciągnąć pod wpływem mocy oraz precyzyjniej utrzymywać pozycję.

Czy cylinder dwustronnego działania może wytrzymać obciążenie bez dryfu?

Trzyma się bardzo dobrze, gdy system uszczelniający jest w dobrym stanie, a zawór sterujący jest zamknięty w środku. Niewielki wewnętrzny wyciek na uszczelce tłoka jest zjawiskiem normalnym z biegiem czasu, a każdy ruch pełzający jest zwykle pierwszą oznaką konieczności wymiany zestawu uszczelniającego.

Jak wybrać średnicę i skok?

Zacznij od siły potrzebnej do przeniesienia ładunku przy ciśnieniu roboczym, następnie sprawdź średnicę pręta pod kątem wyboczenia i skok pod kątem pełnego zakresu ruchu oraz ewentualnej amortyzacji. Jeśli liczby są zbliżone, nieco większy otwór jest zwykle bezpieczniejszym wyborem.

Siłowniki dwustronnego działania nie są w zasadzie skomplikowane, ale wymagają starannej specyfikacji. Uzyskanie otworu, pręta, systemu uszczelniającego i montażu już na etapie projektowania jest znacznie tańsze niż naprawianie maszyny w terenie. Jeśli pracujesz na dźwigu, platformie ruchomej, pojeździe specjalnym lub palowcu i chcesz porozmawiać o aplikacji, zawsze chętnie podzielimy się naszą wiedzą.