Устройство гидроцилиндра – Назначение, типы, устройства, принцип действия гидроцилиндров. Формулы усилия, скорости и времени перемещений. Графическое обозначение на схемах

Содержание

Гидроцилиндры. Устройство и характеристики.

Гидроцилиндры - это довольно распространенные механизмы, которые используются во всех видах спецтехники (экскаваторы, автокраны, бульдозеры, автовышки, краны, манипуляторы, бетононасосы, погрузчики, компрессоры, самосвалы, гидромолоты, грейдеры и др.). Гидроцилиндр по принципу действия похож на пневмоцилиндр, только вместо воздуха в гидроцилиндрах движущей силой становится жидкость - вода или масло.

Компания КАСКАД более 20 лет специализируется на изготовлении и ремонте гидро- и пневмоузлов для техники и станков, прессов и другого производственного оборудования.

Гидроцилиндры бывают двух типов действия – односторонние и двухсторонние. Односторонние цилиндры могут работать только в одном направлении. В движение они приводятся с помощью возрастающего давления рабочей жидкости в полости цилиндра. В начальное же положение они возвращаются с помощью работы пружины. Что касается двусторонних поршней, то они мощнее односторонних, так как при приведении гидроцилиндра в действие ему не нужно преодолевать возвратную силу пружины. Кроме того, двусторонние гидроцилиндры могут работать в двух направлениях.

Так же существуют телескопические гидроцилиндры. Они необходимы для того, чтобы при небольшом размере самого цилиндра обеспечить больший ход поршневого штока, что необходимо для работы кранов различного назначения. Цилиндры данного типа также используются в грузовых машинах для поднятия кузовной части автомобиля.

Характеристики гидроцилиндров и их разновидности

Гидроцилиндры являются важной высоконагруженной частью механизмов, применяемой при производстве станков, гидропрессов, специального оборудования, а также огромного количество спецтехники (экскаваторов, погрузчиков, тракторов, всевозможных подъемных устройств и механизмов).

Также использование гидроцилиндров является относительно безопасным и осуществляется достаточно просто. Производимые поршнем движения по возвратно-поступательной траектории, дают возможность осуществлять передачу усилия в нужном направлении. В основе этого процесса лежит принцип гидростатического воздействия столба жидкости на шток гидроцилиндра. Поэтому использование различных видов гидроцилиндров имеет большую распространенность. В свою очередь проектировщики пытаются постоянно дорабатывать и усовершенствовать гидроцилиндры под возникающие задачи.

Классификация гидроцилиндров логично возникает из особенностей конструкции самого устройства, в результате которой все гидроцилиндры делятся на односторонние и двухсторонние. Отличие односторонних от двухсторонних гидроцилиндров состоит в том, что обратный ход штока гидроцилиндра происходит благодаря влиянию наружного приводимого усилия, а двухсторонние имеют рабочий ход в обе стороны.

Также классификация гидроцилиндров возможна по типу действия устройств. При этом можно выделить основные - телескопические, поворотные и поршневые гидроцилиндры. Поворотные гидроцилиндры применяются тогда когда необходимо произвести деформацию некоторого оборудования, поршневые с действием двухстороннего типа часто применяют в приводах различной спецтехники.

Очень часто при производстве спецтехники используют телескопические цилиндры, которые могут содержать от двух и более вложенных отдельных цилиндров. Такие гидроцилиндры применяют силовой принцип, так что общий ход штоков превосходит длину самого корпуса цилиндра. В основном силовые телескопические цилиндры используют при производстве автокранов.

Важным параметром при выборе гидроцилиндра является (номинальное) давление, ход и диаметр штока и поршня. Основополагающим фактором конечно является сама номинальная мощность гидроцилиндра, а диаметр поршня и штока характеризуют рабочее усилие совершаемое устройством.

Устройство гидроцилиндров.

Гидроцилиндр – это самый простой образец двигателя. Выходное (подвижное) звено, которым может быть шток, плунжер или же сам корпус цилиндра, осуществляет возвратно-поступательное движение.

Основные параметры, которыми характеризуют все гидроцилиндры – это внутренний диаметр, ход поршня, диаметр штока и номинальное давление рабочей жидкости.

Наименование компонентов гидроцилиндра:

Крышка – 1; Гильза – 2; Гайка – 3; Кольцо – 4; Шайба – 5; Манжета – 6; Кольцо – 7; Поршень – 8; Кольцо – 9; Шайба – 10; Кольцо пружинное – 11; Кольцо подворотниковое – 12; Манжета – 13; Кольцо – 14; Крышка – 15; Грязесъемник – 16; Кольцо пружинное – 17; Подшипник – 18; Шток – 19; Втулка – 20.

Гидроцилиндры бывают нескольких видов: поршневые, телескопические, плунжерные, двустороннего и одностороннего действия. По типу закрепления гидроцилиндры делятся на модели с шарнирным креплением и жестким.

Гидроцилиндр одностороннего действия совершает усилие на подвижном звене, которое направлено только в одну сторону (рабочий ход цилиндра). В противоположном направлении подвижное звено просто перемещается обратно под действием силы тяжести или возвратного механизма, например, пружины. У этих цилиндров есть лишь одна рабочая плоскость.

У гидроцилиндров двустороннего действия возможностей несколько больше. У них две рабочих плоскости, то есть рабочие усилия на выходном звене они могут создавать в двух направлениях. Чтобы обеспечить возвратно-поступательное движение жидкость поочередно поступает под давлением в полости цилиндра. Когда одна из полостей наполняется жидкостью, другая соединяется со сливом. У гидроцилиндра две полости: штоковая полость, в которой располагается шток, и поршневая.

Гидроцилиндры - изготовление и ремонт в Нижнем Новгороде

Даже если вы прекрасно знаете устройство гидроцилиндра, осуществить его ремонт в кустарных условиях или же собрать свой собственный цилиндр – довольно нелегкая задача. Для этого нужно специальное оборудование и навыки. Поэтому с такими вопросами лучше обратиться к опытным профессионалам. Компания «КАСКАД» специализируется на ремонте гидроцилиндров, а также изготовлении гидроцилиндров по вашим заказам.

Наша компания занимается всем спектром работ, связанных с гидроцилиндрами. Наши работники занимаются ремонтом штока гидроцилиндров, ремонтируют гидроцилиндры для спецтехники, такой как погрузчики, асфальтоукладчики, экскаваторы, бетононасосы, автокраны, краны манипуляторы, другой строительной и коммунальной техники и производственных машин. Также мы можем изготовить гидроцилиндр по предоставленным вами чертежам или образцам. Мы гарантируем высокое качество и короткие сроки работы.

Купить гидроцилиндры: одностороннего, двухстороннего действия, плунжерные, телескопические, двухштоковые и тандемные, аутригеры, гидроцилиндры с демпфированием хода. Низкие цены.

Купить запчасти и комплектующие для гидроцилиндров: буксы, поршни, уплотнения, проушины, бонки, штоки.

Ремонт гидроцилиндров: профессионально, быстро, гарантия качества.

www.kaskadnn.ru

Конструкции гидроцилиндров и их элементов

Конструкции цилиндров могут быть самыми разнообразными и зависят от подвода жидкости, способа крепления цилиндра и штока на машине, соединения крышек с трубой цилиндра, уплотнений поршня и штока, конструкции деталей цилиндра и применения разных приспособлений.

Плунжерные цилиндры — это цилиндры одностороннего силового действия, их конструкция наиболее проста. Поршень у них отсутствует, а усилие передается непосредственно плунжером, касающимся цилиндра в месте уплотнения.

Плунжерные цилиндры в большинстве случаев. устанавливаются вертикально и опираются на подвижную часть машины. При таком расположении рабочий орган поднимается благодаря давлению жидкости, воспринимаемому плунжером и цилиндром, а опускается под действием веса конструкции, связанной с выдвигающейся частью при соединении полости цилиндра с трубопроводом, отводящим рабочую жидкость в бак.

Рисунок 1.32 – Плунжерный цилиндр гидростойки забойной секции крепи

Типовая конструкцию плунжерного цилиндра представлена гидростойкой забойной секции крепи (рис. 1.32) [1]. Корпус цилиндра 1 выполнен в виде трубы, имеющей сферическое дно. Плунжер 2 также состоит из трубы с приваренной сферической опорой 4. Уплотнение 3 герметизирует рабочую полость цилиндра. Плунжер 2 упирается в основание секции 5. Жидкость в цилиндр подводится по трубопроводу 6. Цилиндр 1 при движении направляется расточкой стакана 7, а своим дном 5 поджимает рессорное перекрытие 9 к кровле выработки.

Поршневые цилиндры являются цилиндрами двустороннего силового действия. Они бывают с одно- и двусторонним штоком. Наибольшее распространение в горных машинах получили цилиндры с односторонним штоком.

Поршневой цилиндр (рис. 1.33,а) состоит из трубы 9, штока 8, имеющего резьбовый конец 15, поршня 5, передней крышки 11, крепящейся к цилиндру гайкой 12, задней крышки 19, приваренной к трубе цилиндра, подводящих штуцеров 2 и уплотнений [1]. Труба 9, образующая основной рабочий объем, имеет тщательно обработанную поверхность, по которой и совершает в процессе работы возвратно-поступательные движение поршень 5 с уплотнениями 4, удерживающимися упорами 3. Шток 8 в зависимости от длины и нагрузок или других факторов может быть сплошным или пустотелым. Пустотелые штоки, как правило, выполняются сварными.

В проушину крышки 19 запрессована втулка 1 для шарнирного соединения с органами машины.

Шток движется в бронзовой втулке 16, запрессованной в переднюю крышку 11. Рабочие поверхности штока в последнее время подвергают хромированию, улучающему его износостойкость и антикоррозионные свойства.

Крепление поршня 5, уплотненного кольцом 6, на штоке 8 осуществляется застопоренной гайкой 17. В передней крышке 11 размещаются уплотнение 10, герметизирующее место соединения крышки с трубой 9 цилиндра, штоковое уплотнение 13 и чистильщик 14.

Рисунок 1.33 – Поршневые цилиндры

Кроме конического хвостовика 18 перед поршнем устанавливается конус 7. Конические поверхности предназначены для смягчения ударов в конце хода. При движении штока 8 влево в конце хода хвостовик 18 входит в отверстие задней крышки. Вытесняемая из-под поршня жидкость проходит через образовавшуюся кольцевую щель с большим сопротивлением, создавая противоположно направленное усилие. Происходит смягчение удара, притормаживание.

Передняя и задняя 20 (рис. 1.33, б) крышки цилиндра стянуты планкой 25, шпильками 24 и гайками 21. Герметичность узла задней крышки достигается резиновыми кольцами 22 и 23.

В некоторых случаях подвести жидкость к цилиндру штуцерами и трубопроводами нельзя. Тогда применяется подвод через полый шток. В трубчатый шток 29 (рис.1.33, в) вварена трубка 28, сообщающая поршневую полость цилиндра с подводящими каналами через отверстие в хвостовике штока 27. Последний крепится в корпусе с подводящими каналами болтами 30 и фланцем 31. Уплотнения 32 разделяют подводящие каналы. Задняя крышка имеет шаровую поверхность 26 для шарнирного соединения с машиной.

Телескопические цилиндры применяются в тех случаях, когда требуется при небольших размерах цилиндра по длине получить значительную величину рабочего хода. Такие цилиндры могут быть одно- и двустороннего действия

Рисунок 1.34 – Телескопический поршневой цилиндр

Телескопический цилиндр такого исполнения показан на рис. 1.32 [1]. Его полый шток 1 перемещается во втулке 2 до упора в нее поршня 5, поело чего начинает перемещаться промежуточный цилиндр 3 по аналогичной втулке цилиндра 4 до упора в нее поршня 6. Таким образом, общее перемещение штока составит Н₁+Н₂. Поршни уплотнены манжетами 7. Штоковые полости питаются жидкостью по каналу 10, трубке 8 и отверстию в промежуточном цилиндре 3. Жидкость в поршневые полости поступает по каналу 9 и штоку 1.

Конструктивные элементы цилиндров

Конструкции цилиндров отличаются одна от другой не только принципом действия, но и своими элементами. К числу отличительных элементов можно отнести узлы крепления крышек, конструкции поршней, штоков, плунжеров, демпферных и тормозных устройств.

Наиболее распространенное крепление крышек к цилиндру фланцевое (рис.1.35., а). К трубе приваривается фланец, к которому с помощью болтов крепится крышка. Вариант этого крепления, но без приварки фланца, показан на рис. 1.35, б. Фланец крепится с помощью разрезного кольца, вставленного в канавку трубы и охваченного его заточкой.

В конструкциях цилиндров Гипрорудмаша применяется крепление с помощью шпилек, стягивающих обе крышки (рис. 1.35, в).

Соединение с помощью разрезных наружных (рис. 1.35,г) и внутренних (рис.1.35,д) колец очень удобно, так как позволяет обходиться без сварки деталей цилиндра. Крепление крышек внутренней (рис. 1.35,е) и наружной (рис. 1.35,ж) резьбой является довольно распространенным решением.

Рисунок 1.35 – Различные конструкции крепления крышек цилиндров

Наиболее простой способ крепления крышек к цилиндру — это сварной (рис. 1.35 з), однако он имеет существенные недостатки, так как затрудняет чистовую обработку зеркала цилиндра и может сопровождаться изменением формы соединяемых деталей при сварке. Несмотря на это, сварное соединение крышек довольно широко распространено, так как позволяет уменьшить размеры соединения.

В последнее время находят применение крепления передней крышки к цилиндру круглым закладным кольцом.

Наиболее распространенными конструкциями поршней цилиндров угольных машин являются приведенные на рис. 1.36 а и б. Рабочая поверхность поршня (см. рис. 1.36,6) наплавлена бронзой Бр.КМц 3-1 или латунью ЛЖМЦ 59-1-1. Поршни этих конструкций уплотняются манжетами. В последнее время наплавку производят только на центральном пояске поршня, а крайние пояски делают диаметром несколько меньшим центральных.

На рис. 1.36,в изображена конструкция поршня, облегчающая монтаж манжетных уплотнений.

Стремление к экономии цветных металлов привело к созданию сборных конструкций поршней (рис. 1.36,г), состоящих из нескольких частей, например, двух стальных и одной бронзовой шайбы, прилегающей к рабочей поверхности цилиндра.

Поршень, показанный на рис. 1.36,д, отличается от поршня, приведенного на рис. 1.36,в, наличием наплавленного пояска.

Рисунок 1.36 – Поршни

Соединение поршня со штоком уплотняется резиновыми кольцами круглого сечения. Для этого в поршнях предусмотрены соответствующие канавки. Как правило, канавки делаются в поршне, а не в штоке, чтобы не ослаблять последний.

Штоки и плунжеры бывают цельными или сварными. Они могут оканчиваться плоским или вильчатым ухом, шаровым или резьбовым концом для присоединения деталей крепления. Штоки и плунжеры изготовляются из качественной или нержавеющей стали. Поверхность их при необходимости хромируется для придания антикоррозионных свойств и увеличения износостойкости. Штоки больших размеров изготовляются полыми (см. рис. 1.33в). Наиболее употребительные конструкции штоков показаны на рис. 1.33, а – в.

Корпуса цилиндров, как правило, изготовляют из стальных бесшовных горячекатаных труб и лишь в особо ответственных случаях применяет кованые цилиндры. Конструкция корпуса зависит от крепления крышек (см. рис. 1.35),а также от крепления цилиндра на машине. Материал корпусов – высококачественная конструкционная сталь 35 и 45 или легированная сталь 30ХГС. На концах внутренней поверхности трубы должны быть предусмотрены пологие фаски (15°).

Цилиндры могут быть снабжены специальными устройствами, к которым относятся тормозные устройства, механические замки, перепускные клапаны. В горных машинах наибольшее распространение получили демпферные устройства, применяющиеся для смягчения удара в конце хода (см. рис. 1.33, а).

Чистильщики применяют для очистки от грязи, попадающей по штоку или плунжеру в цилиндр. Резиновые чистильщики обычно имеют внутренний диаметр меньше диаметра штока (рис. 1.37, а – в). Благодаря натягу грязь усом снимается с поверхности штока при втягивании его в цилиндр. Конструкция чистильщика из полихлорвинила или капрона показана на рис. 1.37, г.

Рисунок 1.37 – Чистильщики силовых цилиндров

Чистильщик из набора стальных пластин (рис. 1.37, д) рекомендуется для малоответственных уплотнений или как дублер впереди резинового чистильщика. Наиболее распространены резиновые чистильщики с твердостью резины 80—100 единиц по Шору или резинопластмассовые.

Гидроцилиндры, их назначение, конструктивные особенности и классификация

Гидроцилиндры по сути своей являются объемными гидродвигателями, предназначенными для преобразования энергии жидкости в механическую энергию, обеспечивающую поступательное движение. Выходным (подвижным звеном) может выступать как шток, так и корпус (гильза) цилиндра.

В зависимости от рабочего цикла, скоростей и усилий, которые должны развивать рабочие органы дорожно-строительной, коммунальной, лесозаготовительной техники, применяют гидроцилиндры разных типов с различными способами их включения в гидравлическую схему объемного привода.

Гидроцилиндры по конструктивному признаку можно разделить на гидроцилиндры одностороннего и двухстороннего исполнения.

В первом случае движение выходного вала под действием рабочей жидкости возможно только в одном направлении, а во втором — движение штока под действием рабочей жидкости осуществляется в двух противоположных направлениях.

Гидроцилиндры двухстороннего действия изготавливаются с односторонним, двусторонним и телескопическим штоком, также могут быть снабжены демпфирующим устройством, обеспечивающим уменьшение скорости перемещения выходного звена в конце хода.

Для привода рабочих органов экскаваторов, кранов, погрузчиков и других мобильных машин наиболее широко применяются цилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Усилие на штоке и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость.

Основными параметрами гидроцилиндров являются номинальное давление, диаметр поршня и ход штока. Диаметры поршня и штока определяют усилие, развиваемое гидроцилиндром при заданном давлении.

Землеройно-планировочные, мелиоративные, коммунальные, торфодобывающие, противопожарные, грузоподъемные и подъемно-транспортные машины отечественного производства обычно работают при номинальных давлениях 10, 16, 25, 32 МПа, а пиковые значения это ряда составляют 20, 32, 40, 50 МПа со скоростями штока, не превышающими 0,5 метров в секунду.

Одним из основных параметров при выборе гидроцилиндра является уровень номинального давления. Однако при оценке технического ресурса решающими являются режимы работы цилиндров при максимальном и пиковом давлениях.

По условиям применения гидроцилиндры делятся на три основные группы:

для привода в действие рычажных механизмов рабочего оборудования, совершения повторяющейся циклически полезной работы (одноковшовые экскаваторы, фронтальные погрузчики, лесопогрузчики и др.)
для перемещения рабочих органов, совершения полезной работы в процессе движения (скреперы, автогрейдеры, бульдозеры и др.)
для установки рабочих органов в определенное положение или установки выносных опор, обеспечивающих устойчивое положение машины.

Гидроцилиндры могут изготавливаться под умеренный (У1), холодный (ХЛ1) , сухой (ТС1) и влажный (ТВ1) тропический климат.

Ниже будет приведена структура условного обозначения поршневых гидроцилиндров унифицированной конструкции по ОСТ 22-1417-79:

По способу крепления штока и гильзы гидроцилиндры можно разделить на следующие группы:

На проушинах с шарнирными подшипниками
На проушине с шарнирным подшипником и цапфой на корпусе
На проушине с шарнирным подшипником и с подготовкой задней крышки цилиндра под сварку с ответным элементом конструкции
С подготовкой наружного конца штока под сварку ответной деталью и на проушине с шарнирным подшипником
С подготовкой наружного конца штока под сварку с требуемой деталью и с креплением
С подготовкой под сварку наружного конца штока и задней крышки гидроцилиндра с требуемыми деталями

В зависимости от завода-изготовителя компоновка элементов данной схемы может меняться.

Приведем примеры обозначений гидроцилиндров:

-ЦГ-125×80×1000.11 производства ОАО «ЕЛЕЦГИДРОАГРЕГАТ» где:
125 диметр поршня , 80 диаметр штока, 1000 рабочий ход, 11-конструктивное исполнение: проушины с шарнирным подшипником на корпусе и штоке

-Г-150.125.56.400Г производства ЗАО «СДМ» г.Орёл где;
125 диаметр поршня, 56 диаметр штока, 400 рабочий ход

Причем завод, производящий машину, зачастую использует свои обособленные маркировки изделий, например: г/ц Г-150.125.400Г имеет также обозначение ТО-30.44.10.000, которое применяет непосредственно завод, выпускающий погрузчик ТО-30.

Все особенности маркировок и условных обозначений должны отражаться в соответствующей сопроводительной документации того или иного завода-производителя гидроцилиндров.

Теперь можно обозначить приблизительный алгоритм подбора гидроцилиндра:

по условиям компоновки находят присоединительные и габаритные размеры
из условий внешней нагрузки определяют расчетное значение усилия приведенного к штоку гидроцилиндра
выбирают диаметр гидроцилиндра при усилии, необходимом для преодоления внешней нагрузки
определяют исполнение гидроцилиндра и способ его крепления
определяют ход штока гидроцилиндра
для обеспечения требуемого усилия выбирают номинальное давление
выбирают цилиндр с нужным диаметром поршня и штока с учетом значения скорости
исходя из заданной скорости перемещения штока, определяют расход рабочей жидкости

Конструктивно, гидроцилиндр состоит из следующих основных деталей: гильза, поршень, шток, втулка направляющая, крышка, проушина и опорно-направляющие элементы (манжеты, кольца, грязесъемники и др.).

Стоит написать несколько слов по эксплуатации гидроцилиндров.

При монтаже и эксплуатации должны соблюдаться правила безопасной работы, определяемые ГОСТом, а также инструкцией по эксплуатации машины.

Перед установкой гидроцилиндра на машину необходимо его расконсервировать. При установке гидроцилиндров на шарнирных подшипниках отклонение его геометрической оси не должно превышать 2 градуса в одном направлении. При смазывании подшипников через опорные пальцы смазочные канавки на последних должны совпадать с отверстиями для смазывания во внутреннем кольце подшипника.

После установки гидроцилиндра шарнирные подшипники нужно смазать универсальной среднеплавкой смазкой до ее появления в зазорах подшипников.

В течение первых 8 часов работы давление гидроцилиндрах не должно превышать 50% от номинального.

При нагревании штока нового цилиндра или после регулирования осевого сжатия пакета многорядных уплотнений необходимо ослабить затяжку уплотнений, установив под переднюю крышку дополнительную прокладку.

При работе гидроцилиндров штоки должны двигаться плавно, без толчков и заеданий; не должно быть внешних утечек рабочей жидкости по штоку и в местах соединения подводящих трубопроводов.

www.tradicia-k.ru

Устройство гидроцилиндра стрелы погрузчика

Изобретение относится к гидравлическим приводам рабочего оборудования одноковшовых фронтальных погрузчиков. Техническим результатом является исключение ударов поршня в крышку гидроцилиндра при установке стрелы погрузчика в положение начала черпания на уровне опорной поверхности. Предложен гидроцилиндр стрелы погрузчика, содержащий корпус, нижнюю и верхнюю крышки гидроцилиндра, тормозное устройство и обратный клапан. При этом обратный клапан выполнен в виде цилиндрического колпачка с пружиной внутри и входным штуцером, установленными в отдельном корпусе, закрепленном на корпусе гидроцилиндра. Причем указанный клапан сообщен с поршневой полостью гидроцилиндра посредством дополнительного отверстия, выполненного в корпусе гидроцилиндра. 1 ил.

Изобретение относится к гидравлическим приводам рабочего оборудования одноковшовых фронтальных погрузчиков, а именно к устройствам защиты гидроцилиндров от ударов поршня в крышку.

Известно устройство защиты гидроцилиндров фронтального погрузчика от динамических нагрузок при движении по неровностям опорной поверхности [Патент RU №2342496, опубл. Б.И. №36. - 2008], которое содержит гидроцилиндры стрелы, включающие корпус гидроцилиндра, нижнюю и верхнюю крышки, поршень со штоком, пневмогидравлические демпферы, подключенные в поршневые полости гидроцилиндров стрелы, обратные клапаны.

Недостатком устройства является невозможность предотвращать удары поршня о крышку гидроцилиндра при опускания рабочего оборудования в исходное нижнее положение для черпания материала.

Известно устройство защиты гидроцилиндров одноковшового фронтального погрузчика [Плешков Д.И., Скокан А.И. Строительные погрузчики. - М.: Высшая школа, 1974, с.200-202], которое содержит корпус гидроцилиндра, нижнюю и верхнюю крышки гидроцилиндра, поршень со штоком, в котором с одной стороны поршня гидроцилиндра имеется хвостовик на поршне, а с другой - втулка верхнего демпфера, обеспечивающие торможение движения поршня гидроцилиндра в нижнем и верхнем положениях стрелы.

Недостатком этого устройства при работе одноковшового фронтального погрузчика является наличие пиковых перегрузок гидронасоса в момент начала подъема стрелы с грузом в ковше. При подаче жидкости от гидронасоса в гидроцилиндр поршневая полость закрыта хвостовиком на поршне, поэтому рабочая жидкость от гидронасоса поступает в поршневую полость только через кольцевой зазор, образованный хвостовиком и отверстием в нижней крышке гидроцилиндра. В результате этого повышается давление в гидронасосе, возникают резкие перегрузки насоса, увеличивается износ и снижается долговечность насоса и гидроцилиндра.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство [Станочные гидроприводы: Справочник. - 2-е изд., М.: Машиностроение, 1988, С.52], которое содержит корпус гидроцилиндра, нижнюю и верхнюю крышки цилиндра, поршень со штоком, в котором на поршне гидроцилиндра с одной стороны имеется хвостовик нижнего демпфера, с другой стороны - втулка верхнего демпфера, шариковый обратный гидравлический клапан с пружиной в гидромагистрали, расположенные в нижней крышке гидроцилиндра.

Недостатком данного устройства является несовершенная конструкция шарикового обратного гидравлического клапана с пружиной, заключающаяся в усложнении конструкции нижней крышки. Недостатком устройства является также необходимость использования дополнительной промежуточной детали, обеспечивающей сборку пружины с шариком.

Задачей изобретения является усовершенствование конструкции устройства, обеспечивающего исключение ударов поршня в крышку гидроцилиндра при установке стрелы погрузчика в положение начала черпания на уровне опорной поверхности.

Поставленная задача изобретения решена за счет того, что в известном устройстве, включающем корпус гидроцилиндра, нижнюю и верхнюю крышки гидроцилиндра, обратный клапан, согласно изобретению обратный клапан выполнен в виде цилиндрического колпачка с пружиной внутри и входным штуцером, которые установлены в отдельном корпусе, закрепленном на корпусе гидроцилиндра, в котором выполнено дополнительное отверстие, связывающее поршневую полость гидроцилиндра с корпусом гидроклапана.

Предложенное устройство обеспечивает расширение функциональных возможностей гидроцилиндра путем торможения в нижнем и верхнем положениях стрелы одноковшового фронтального погрузчика, при этом обеспечивается нормальная работа гидронасоса в момент начала подъема стрелы.

Изобретение поясняется чертежом, где показана конструкция предлагаемого устройства.

На чертеже показаны: 1 - корпус гидроцилиндра; 2, 3 - нижняя и верхняя крышки гидроцилиндра; 4 - поршень; 5 - шток; 6, 7 - нижняя и верхняя проушины; 8 - хвостовик; 9 - втулка демпфера; 10 - штуцер поршневой полости; 11 - штуцер штоковой полости; 12 - поршневая полость; 13 - отверстие в корпусе гидроцилиндра; 14 - обратный клапан; 15 - пружина; 16 - корпус гидроклапана.

В предложенном устройстве цилиндрический обратный клапан выполнен с торцевым разделителем полостей и пружиной, которые расположены в отдельном корпусе, закрепленном на внешней поверхности корпуса гидроцилиндра.

Устройство защиты гидроцилиндров одноковшового фронтального погрузчика работает следующим образом. При опускании стрелы в нижнее предельное положение хвостовик 8 поршня подходит к выходному центральному отверстию в крышке 2, происходит запирание некоторого объема рабочей жидкости, который может выходить из поршневой полости через кольцевой канал, образованный хвостовиком и отверстием в нижней крышке гидроцилиндра. В результате повышается давление в поршневой полости, которое обеспечивает торможение стрелы одноковшового фронтального погрузчика, исключается удар поршня о нижнюю крышку гидроцилиндра.

При подъеме стрелы с грузом в ковше из нижнего положения рабочая жидкость подается к штуцеру 10. В связи с тем, что поршневая полость перекрыта хвостовиком 8, рабочая жидкость по центральному отверстию не может поступать в поршневую полость гидроцилиндра, открывается обратный клапан, который через отверстие 13 соединяет гидронасос с поршневой полостью, осуществляя подъем стрелы. Предложенное изобретение исключает гидроудар в насосе в момент начала подъема стрелы погрузчика, увеличивается ресурс работы гидронасоса, гидроцилиндра и гидросистемы в целом.

Устройство гидроцилиндра стрелы погрузчика, включающее корпус гидроцилиндра, нижнюю и верхнюю крышки гидроцилиндра, тормозное гидравлическое устройство, отличающееся тем, что содержит обратный клапан тормозного устройства, выполненный в виде цилиндрического колпачка с пружиной внутри и входным штуцером, выполненными в отдельном корпусе, закрепленном на корпусе гидроцилиндра, в котором выполнено дополнительное отверстие, связывающее поршневую полость гидроцилиндра с корпусом гидроклапана.

www.findpatent.ru

Принцип работы гидравлического цилиндра | Гидроласт

Гидравлический цилиндр – это объёмный двигатель возвратно-поступательного или возвратно-поворотного движения. Гидроцилиндры широко применяют во всех отраслях техники. Например, в строительно-дорожных, землеройных, подъёмно-транспортных машинах, в авиации и космонавтике, в технологическом оборудовании — металлорежущих станках, кузнечно-прессовых машинах и т.п.

В простейшем случае основой конструкции гидроцилиндра является гильза, представляющая собой трубу с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Внутри гильзы перемещается поршень, имеющий резиновые манжетные уплотнения, которые предотвращают перетекание рабочей жидкости из полостей цилиндра, разделенных поршнем. При подаче под давлением рабочей жидкости (специальные минеральные масла) в полость цилиндра поршень начинает перемещаться под действием давления жидкости.

Усилие от поршня передает шток – стержень, имеющий полированную поверхность. Для его направления служит грундбукса. С двух сторон гильзы укреплены крышки с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. Уплотнение между штоком и крышкой состоит из двух манжет, одна из которых предотвращает утечку жидкости из цилиндра, а другая служит грязесъемником. На резьбу штока крепится проушина или деталь, соединяющая шток с подвижным механизмом.

Проушина служит для подвижного закрепления корпуса гидроцилиндра. Управление работой гидроцилиндра осуществляется с помощью гидрораспределителя или с помощью средств регулирования гидропривода. Гидроцилиндры работают при высоких давлениях (до 32 Мпа), что налагает целый ряд требований к прочности и надежности всей конструкции системы (механизм, цилиндр, управление). Для того, чтобы вам было легче найти и купить гидроцилиндр, который будет устраивать вас по всем параметрам, рассмотрим их основные виды подробнее.

Гидроцилиндры одностороннего действия

Выдвижение штока осуществляется за счёт создания давления рабочей жидкости в поршневой полости, а возврат в исходное положение — от усилия пружины. Усилие, создаваемое гидроцилиндрами данного типа, при прочих равных условиях меньше усилия, создаваемого гидроцилиндрами двустороннего действия, за счёт того, что при прямом ходе штока необходимо преодолевать силу упругости пружины. Пружина выполняет здесь роль возвратного элемента. В тех случаях, когда возврат производится за счет действия приводимого механизма, другого гидроцилиндра или силы тяжести поднятого груза, гидроцилиндр может не иметь возвратной пружины ввиду отсутствия необходимости. Такой принцип действия применяется в домкратах.

Гидроцилиндры двустороннего действия

Как при прямом, так и при обратном ходе поршня усилие на штоке гидроцилиндра создаётся за счёт создания давления рабочей жидкости соответственно в поршневой и штоковой полости цилиндра. Следует иметь в виду, что при прямом ходе поршня усилие на штоке несколько больше, а скорость движения штока меньше, чем при обратном ходе, за счёт разницы в площадях, к которым приложена сила давления рабочей жидкости (эффективной площади поперечного сечения). Такие гидроцилиндры осуществляют, например, подъём-опускание отвала многих бульдозеров.

Телескопические гидроцилиндры

Называются так благодаря конструктивному сходству с телескопом или подзорной трубой. Такие гидроцилиндры применяются в том случае, если при небольших размерах самого гидроцилиндра в исходном, сложенном состоянии, необходимо обеспечить большой ход штока. Конструктивно представляют собой несколько цилиндров, вставленных друг в друга таким образом, что корпус одного цилиндра является штоком другого.

Такие гидроцилиндры имеют исполнение как для одностороннего, так и для двустороннего действия. Они осуществляют, например, подъём-опускание кузовов во многих самосвалах.

Дифференциальные гидроцилиндры

«Обычное» подключение поршневых гидроцилиндров двустороннего действия предусматривает поочередное подключение полостей гидроцилиндра к нагнетательной и сливной магистралям через распределитель, что обеспечивает движение поршня за счет разности давлений. Соотношение скоростей движения, а также усилий при прямом и обратном ходе, различны и пропорциональны соотношению площадей поршня. Между скоростью и усилием устанавливается зависимость: выше скорость — меньше усилие, и наоборот.

При рабочем ходе (выдвижении штока) жидкость от насоса подается в поршневую полость, вытесняемая же жидкость из штоковой полости, за счет кольцевого подключения (распределитель 3/2), направляется не в гидробак, а подается также в поршневую полость. В результате выдвижение штока происходит намного быстрее, чем в обычной схеме подключения (распределитель 4/2 или 4/3). Обратный ход (втягивание штока) происходит при подаче жидкости только в штоковую полость, поршневая соединена с гидробаком.

При использовании гидроцилиндра с соотношением площадей поршня 2:1 (в некоторых источниках именно такие гидроцилиндры называются дифференциальными) такая схема позволяет получить равные скорости и равные усилия прямого и обратного ходов, что для гидроцилиндров с односторонним штоком без регулирования или дополнительных элементов получить невозможно.

Механизмы с гибкими разделителями

К механизмам с гибкими разделителями относятся мембраны, мембранные гидроцилиндры и сильфоны. Мембраны применяют в основном при небольших перемещениях и небольших давлениях (до 1 МПа). Мембранный исполнительный механизм представляет собой защемленное по периферии корпуса эластичное кольцо.

При увеличении давления в подводящей камере эластичное кольцо прижимается к верхней части корпуса, и шток, связанный с эластичным кольцом, выдвигается. Обратный ход штока обеспечивает пружина. Сильфоны предназначены для работы при небольших давлениях (до 3 МПа). Их изготавливают из металлов и неметаллических материалов (резины или пластиков).

Металлические сильфоны бывают одно- и многослойные (до пяти слоев). Применение сильфонов оправдано в условиях высоких и низких температур, значение которых лимитируется материалом, из которого изготовлен сильфон. Сильфоны могут быть цельные или сварные. Цельные изготавливают развальцовкой тонкостенной бесшовной трубы.

На сегодняшний день самыми распространенными гидроцилиндрами являются поршневые гидроцилиндры двустороннего действия.

Чтобы вам легче было подобрать гидроцилиндр, нужно знать ряд его параметров. Сначала нужно определить диаметр гильзы (наружный и внутренний в мм). Затем — диаметр штока гидроцилиндра. Нужно определить диаметр проушин или вилок для поршневого гидроцилиндра, диаметр шаров, цапф и бугелей для телескопического гидроцилиндра.

Определить расстояние по центрам проушин (осям) гидроцилиндра в сложенном состоянии в мм, расстояние по центрам проушин (осям) гидроцилиндра в разложенном состоянии (выдвинутом штоке или штоках в мм). По разности двух длин можно определить ход штока гидроцилиндра.

Знание этих параметров существенно облегчит вам задачу по поиску необходимого гидроцилиндра. Если нет стандартного гидроцилиндра с требуемыми параметрами, необходимо заказать изготовление цилиндра по вашим требованиям.

Наши инженеры проконсультируют вас по всем вопросам выбора, изготовления, установки и ремонта гидроцилиндров для вашего оборудования.

www.gidrolast.ru

Types of hydraulic cylinders - grease monkey

Hydraulic cylinders are called volume hydraulic motor with reciprocating output link. Depending on the size of the required forces and working bodies velocities are various designs of hydraulic cylinders and various ways to incorporate them into the system. The double-acting hydraulic cylinder (rice. 97, а, б, д) the movement of the output level under the influence of the working environment possible in two opposite directions, in a single-acting hydraulic cylinder (rice. 97, at, g, it is, is) the movement of the output level under the influence of the working environment is only possible in one direction. The most widely used in machine tool drives a double-acting hydraulic cylinders with single-rod.

In Gidrocilindr, circuit is shown in Figure. 97, а, piston speed depends on the diameters D and d, так, if the rod cross-sectional area (πd²/4) It will be equal to half the cross-sectional area of the hydraulic cylinder (πd²/4), the speed of the piston when moving to the left will be 2 times, while developing strength in 2 half, than when the piston moves in the right direction. При d> (D/sqrt(2)) You can get great reverse speed (to the left) and a large force forward stroke (to the right) at the same fluid flow.

Oil is fed either only in the rod end of the hydraulic cylinder (rice. 97, а), and the other is displaced from the piston and goes to the sink, either directly in the two cavities, while oil from the rod end will be displaced and move into the left cylinder chamber.

Plunžernye gidrocilindry (rice. 97, б) They are easy to manufacture, because only the surface of the rod and the axle box processed to ensure a tight seal for the stem, and the inner surface of cylinder not processed. Some machine tool drives the stock does not move, a corpus gidrocilindra, in this case the liquid is supplied through flexible conduits (hoses) either through the channels in the stem (rice. 97, g).

Membrane and bellows cylinders (rice. 97, д, ё). The membrane cylinder runs flat or corrugated diaphragm. Flat membrane made of rubberized material and is not used for pressures above 1 MPa. Bellows made of metal, and at low pressures with rubber or PTFE.

Rotary hydraulic motors called volumetric hydraulic motors with a limited angle of rotation of the output shaft (rice. 98, а, б, at). working fluid is supplied alternately to the rotary movement of the workers in the hydraulic cavity. The piston (rice. 98, g) and membrane (rice. 98, д) rotary hydraulic motors rotational movement by means of additional devices: rack with the gear in the piston and the rocker arm with the sleeve in the membrane hydraulic motors. Almost believe rotary hydraulic motors inertia less motors; they are used at pressures up to 20 MPa. The air is used as the working medium, oils, aqueous emulsion.

Consider the design of some of the hydraulic cylinders.

Power cylinder head structure is shown in Figure. 99, а. Covers 10 and 4, having to reduce the dimensions of the square section, bolted bolts (not shown on the drawing) to square flanges 7 and 8, which are held on the sleeve half-rings 1. The piston is sealed cast iron piston rings 9, Rod - cuff 5. Cuff 3 designed to clean dirt from the stem when it is drawn into the cylinder. The cylinder is attached to the power head from below and is piped through fittings 11 and 2. The compounds of the sleeve and the cylinder covers are sealed with rubber rings 6 circular cross-section. flat chamfers are provided in the structure for, not to damage the seal during mounting and subsequent dismantling node.

Construction gidrocilindra with frame made polym (rice. 99, б), used in hydraulic feed, no built-in power head housing. Oil from Hydropanels feed is fed through channels α and b of the fixed rod 1 into the corresponding cavity of the hydraulic cylinder, moving together with the power unit, which makes it possible not to use flexible hoses. The main task of setting up and operation of hydraulic cylinders - to achieve, that there is no external leakage of oil on the rod, and to minimize internal leakage of oil past the piston seals with sufficient durability and minimum frictional forces.

Test cylinders produced by the installation scheme (rice. 100, а) a hydraulic tank 1. Stem test cylinder 5 a load connected to the rod of the hydraulic cylinder 3, сопротивление (load) which is regulated by throttling devices 2 with check valves and measured dynamometer 4. In each of the cavities of the test cylinder is installed on the pressure gauge 6. To check the tightness gidrotsilipdrov use installation, circuit is shown in Figure. 100, б. The system is equipped with a slide valve distributor 1 and the three-way valve 2. Leaks of a liquid measuring beaker 4. Before measuring the piston leaks 3 banished to equalize the temperature multiple times from one extreme to the other. cylinder cavity, Leakage of which will be measured, It must be filled with liquid. In order to avoid inadvertent discharge pipes a higher hydraulic cylinder.

Поделиться ссылкой:

Liked this:

Like Loading...

Похожее

tehnar.net.ua

Устройство и принцип работы гидроцилиндра

• Главная • О нас • Статьи

Цилиндр гидравлический (сокр. гидроцилиндр) – это гидравлический двигатель объемного типа, работа которого основана на возвратно-поступательном движении выходного звена. Структурно гидроцилиндры представляют собой емкость, внутри которой находится поршень со штоком. Движение поршня происходит при увеличении давления рабочей жидкости, за счет увеличения ее количества.

Областью применения гидроцилиндров являются механизмы гидравлических машин, где они выступают в роли исполнительного механизма. Гидроцилиндры обладают различными типами конструкции и принципом действия и классифицируются согласно ГОСТ 17752-81.

Существует разделение гидроцилиндров по направлению действия рабочей жидкости: односторонние и двухсторонние. В первом случае жидкость оказывает давление на рабочий орган гидроцилиндра только с одной стороны. По схеме а,г,д.

В цилиндрах такого типа жидкость двигает поршень в одну сторону, при введении ее в рабочую полость, а обратное движение обеспечивается пружиной (рис.1, а) либо грузом, масса которого обеспечивает движение поршня при вертикальном его расположении (рис.1 .д). Во втором случае рабочий орган гидроцилиндра перемещается в одном из направлений также жидкостью, однако она закачивается в левую полость для движения вправо и в правую, для движения влево (рис.1 б,в).

Существует также деление гидроцилиндров по конструкции рабочего органа. Наиболее распространенными являются плунжерные или поршневые гидроцилиндры. Поршневые могут выполняться с односторонним (рис.1 а,б) или двухсторонним (рис.1 в) штоком. Плунжерные гидроцилиндры выполняются только с односторонним штоком (рис. 1 г) и работают только по одностороннему воздействию.

Для гидроцилиндров имеет значение и ход выходного звена, поэтому существует разделение на одноступенчатые (рис.1 а-г) и многоступенчатые (телескопические) (рис.1д)гидравлические цилиндры. Многоступенчатые гидроцилиндры получили название телескопических, благодаря последовательному движению цилиндров друг за другом по мере работы. Телескопические гидроцилиндры могут быть как одностороннего, так и двухстороннего хода.

В зависимости от подключения поршневых гидроцилиндров, говорят о последовательном (стандартном) или же кольцевом (дифференциальном) подключении. Если в первом случае соотношение скорости движения и усилия хода в любом направлении обратно пропорциональны (большая скорость требует меньше усилий), то дифференциальное подключение обеспечивает прямую зависимость между усилиями хода и скоростью, что невозможно реализовать при использовании только гидроцилиндров с односторонним штоком без дополнительных элементов.

Гидроцилиндры, которые у нас продаются.

lenkomtech.ru