Конструкція гідроциліндра

Конструкція гідроциліндра

Існують гідроциліндри декількох видів: телескопічні, плунжерні, поршневі, односторонньої і двосторонньої дії - кожний зі своїми особливостями конструкції. За способом кріплення розрізняються моделі з жорстким та шарнірним кріпленням.

Гідроциліндр односторонньої дії прикладає зусилля на вихідній ланці, направленій лише в одну сторону - т. зв. робочий хід гідроциліндра. У зворотньому напрямку рухома ланка просто рухається під дією сили тяжіння або поворотного механізму. У цього типу циліндрів є лише одна робоча площина.

Гідроциліндри двосторонньої дії виготовляються з одностороннім, двостороннім і телескопічним штоком, також вони можуть бути забезпечені демпфуючим пристроєм, що забезпечує зменшення швидкості переміщення вихідної ланки в кінці ходу.

Під час роботи штоки гідроциліндрів повинні рухатися плавно, без поштовхів та заїдань; не повинно бути зовнішніх витоків робочої рідини по штоку та в місцях з'єднання підводних трубопроводів.

Також гідроциліндри поділяються за конструкцією основного робочого органу. Максимально поширений варіант гідроциліндра, це агрегат з основним органом у вигляді плунжера або поршня. Необхідно відзначити, що поршневі гідроциліндри можливі у двох варіантах: з  одно- та двостороннім штоком. Разом з тим, гідроциліндри з плунжерами можливі тільки з одностороннім дією та з одностороннім штоком.

Залежно від підключення поршневих гідроциліндрів, говорять про послідовне (стандартне) або про кільцеве (диференціальне) підключення. Якщо в першому випадку співвідношення швидкості руху та зусилля ходу в будь-якому напрямку назад пропорційні (велика швидкість вимагає менше зусиль), то диференціальне підключення забезпечує пряму залежність між зусиллями ходу та швидкістю, що неможливо реалізувати при використанні тільки гідроциліндрів з однобічним штоком без додаткових елементів.

Циліндр гідравлічний (скор. Гідроциліндр) - це гідравлічний двигун об'ємного типу, робота якого заснована на зворотньо поступальному русі вихідної ланки. Конструктивно гідроциліндри являють собою ємність, всередині якої знаходиться поршень зі штоком. Рух поршня відбувається при збільшенні тиску робочої рідини, за рахунок збільшення її кількості.

Ремонт гідроциліндрів плунжерного типу здійснюється на спеціалізованому обладнанні, а роботи по заміні ущільнювальних елементів або виготовлення нових гідроциліндрів, виконуються з імпортних комплектуючих високої якості від провідних світових брендів (Simrit, Klinger, Eaton та ін).

Щоб уникнути поломок, пов'язаних з перевищенням максимально можливого робочого тиску, плунжерні гідроциліндри односторонньої дії вбудовується система запобіжних клапанів, і в разі перевищення порогу, частина мастила зливається назад в бак гідросистеми.

Високий ККД зовсім не означає, що агрегати мають і великі габарити. Плунжерні гідроциліндри представлено різними профілями: високий, середній, низький і надзвичайно низький (профіль в даному випадку класифікує висоту корпуса гідроциліндра).

Гидромастило під тиском надходить через клапан в "порожню" порожнину, таким чином виштовхуючи монолітний шток. А повернення та згортання гідроциліндра здійснюється або за рахунок впливу зовнішніх сил, або під власною вагою штока.

У механізмі 1-сторонніх гідроциліндрів для руху штока використовується тиск, який створюється робочою рідиною в порожнині поршня, а повернення його назад в порожнину здійснюється вбудованою пружиною або дією приводу (іншого механізму, сили тяжіння або циліндра). Таким чином, рух вала здійснюється під власною робочою силою тільки в одному напрямку. У двосторонніх гідроциліндрах рух поршня проводиться гідравлічно в обидві сторони. Воно здійснюється завдяки тиску, створюваному в порожнині поршня та штока; при цьому зусилля на стрижень є дещо більшим при прямому ході у порівнянні зі зворотним. Так, наприклад, реалізується робота підйомно-спускових пристроїв у складі екскаваторів. Крім того, варто відзначити, що деякі механізми можуть забезпечуватися системою гальмування - демпфуючим пристроєм, за допомогою якого знижується швидкість руху штока між ланками, розташованими в порожнині циліндра.

Необхідно стежити за гігієнічним станом гідрообладнання. При роботі на стрижень може налипати бруд, який може потрапляти в порожнину циліндра в тому випадку, якщо ущільнення знаходяться в ослабленому стані. Забруднення також призводить до поломки пристрою, тому необхідно своєчасно проводити профілактичні огляди та здійснювати технічне обслуговування обладнання: замінювати ущільнення, очищати систему, встановлювати нові фільтри, здійснювати змащування деталей чистим гідравлічним маслом. Гарний догляд за гідроциліндром значно збільшить термін його служби та позбавить від необхідності здійснювати складний ремонт.

Пристрій гідроциліндра є доволі простим, що робить гідроциліндри дуже зручними в періодичному обслуговуванні. Основними частинами гідродвигуна є металевий зварний корпус, шток та поршень. Корпус складається з гільзи з прикрученою до неї задньою кришкою та передньої кришки, в якій є технологічний отвір для штока. Всі з'єднання, включаючи рухомі, зміцнюються та герметизуються за допомогою спеціальних ущільнень, що встановлюються в шток і поршні для захисту механізму від розгерметизації та захистити пристрій від втрати робочого тиску.

За допомогою телескопічного гідрообладнання забезпечується робота підйомно-спускових механізмів у різних технічних засобах. Свою назву вони отримали завдяки конструктивним особливостям, оскільки включають в себе не один гідроциліндр, а кілька вставлених один в одного елементів, які забезпечують широкий хід штока, при цьому зберігаючи компактний розмір в складеному вигляді. Диференціальні гідроциліндри оснащуються одностороннім штоком, який рухається всередину гідроциліндра та виходить з нього на різних швидкостях, які залежать від площі поршня та зусиль, які потрібно задавати механізму.

Винахід відноситься до пристроїв для отримання оксидних покриттів на деталях, виготовлених з алюмінієвих сплавів, і може бути використане при відновленні з зміцненням робочої поверхні поршнів гідроциліндрів.

Використання запропонованого пристрою для мікро дугового оксидування доцільно не лише при відновленні з зміцненням зношених робочих поверхонь поршнів гідроциліндрів, але й при зміцненні нових деталей.

Недоліком цього пристрою при роботі одноковшового фронтального навантажувача є наявність пікових перевантажень гідронасоса в момент початку підйому стріли з вантажем в ковші. При подачі рідини від гідронасоса в гідроциліндр поршнева порожнина закрита хвостовиком на поршні, тому робоча рідина від гідронасоса надходить в поршневу порожнину тільки через кільцевий зазор, утворений хвостовиком і отвором в нижній кришці гідроциліндра. В результаті цього підвищується тиск в гідронасосі, виникають різкі перевантаження насоса, збільшується знос та знижується довговічність насоса та гідроциліндра.

Запропонований пристрій забезпечує розширення функціональних можливостей гідроциліндра шляхом гальмування в нижньому і верхньому положеннях стріли одноковшового фронтального навантажувача, при цьому забезпечується нормальна робота гідронасоса в момент початку підйому стріли.

Завданням винаходу є вдосконалення конструкції пристрою, що забезпечує виключення ударів поршня в кришку гідроциліндра при встановленні стріли навантажувача в положення початку черпання на рівні опорної поверхні.

Недоліком даного пристрою є недосконала конструкція кулькового зворотного гідравлічного клапана з пружиною, яка полягає в ускладненні конструкції нижньої кришки. Додатковим недоліком пристрою є також необхідність використання додаткової проміжної деталі, яка забезпечує складання пружини з кулькою.

Пристрій гідроциліндрів двосторонньої дії надає більше можливостей. У них є дві робочі площини, тобто на вихідній ланці робочі зусилля можуть створюватися у двох напрямках. Для забезпечення зворотно-поступального руху робоча рідина по черзі надходить під тиском у порожнини гідроциліндра. Коли одна з них повністю заповнюється, інша з'єднується зі зливом. У циліндрі є дві порожнини: поршнева, та штокова, в якій знаходиться шток.