A hydraulisylinteri on hydraulinen toimilaite, joka muuntaa hydraulisen energian mekaaniseksi energiaksi tyypillisesti lineaarisen edestakaisen (tai värähtelevän) liikkeen suorittamiseksi. Yksinkertaisen rakenteen ja luotettavan toiminnan ansiosta hydraulisylintereitä käytetään laajalti erilaisissa hydraulijärjestelmissä koneteollisuudessa. Kun niitä käytetään edestakaisin liikkeessä, ne poistavat alennusvaihteiston tarpeen, välttävät vaihteiston välyksen ja varmistavat sujuvan liikkeen.
Hydraulisylinterin ulostulovoima on verrannollinen teholliseen männän pinta-alaan ja paine-eroon molemmilla puolilla. Vakiohydrauliikkasylinteri koostuu pääasiassa sylinterin piipusta, sylinterin kannesta, männästä, männän varresta, tiivisteelementeistä ja valinnaisesti vaimennus- ja pakolaitteista – sovelluksesta riippuen. Kaikki muut komponentit ovat välttämättömiä.
I. Hydraulisylinterien luokitus
Hydraulisylintereillä on erilaisia rakenteellisia muotoja ja ne luokitellaan eri kriteerien perusteella:
Liikkeen tyypin mukaan :
Lineaariset edestakaisin liikkuvat hydraulisylinterit
värähtelevät hydraulisylinterit Pyörivät
Hydraulisen painevaikutuksen perusteella :
Rakenteen mukaan :
Mäntätyyppiset hydraulisylinterit
Mäntätyyppiset hydraulisylinterit
Teleskooppiset (monivaiheiset) hydraulisylinterit
Hammastanko-tyyppiset hydraulisylinterit
Asennustavan mukaan :
Raidetangon kiinnitys
Clevis teline
Jalkapidike
Tukijalka
Paineluokituksen mukaan :
1. Mäntätyyppinen hydraulisylinteri
Yksitankoisessa mäntäsylinterissä on männänvarsi vain toisessa päässä. Kuten kaaviosta näkyy, molemmat portit A ja B voidaan liittää paineöljyyn tai paluuöljyyn kaksisuuntaisen liikkeen mahdollistamiseksi, mikä määrittelee sen kaksitoimiseksi sylinteriksi.
Männän liike yhteen suuntaan saa hydraulisen paineen, kun taas paluuliike voi vaatia ulkoista voimaa. Mäntätyyppiset sylinterit sallivat kuitenkin yleensä pidemmät iskut kuin muut tyypit. Rakenteellisesti ne voivat olla yksi- tai kaksitankoisia. Painesovelluksen perusteella ne voivat olla yksi- tai kaksitoimisia:
Yksitoiminen sylinteri : Paineöljy vaikuttaa vain yhteen kammioon, ja paluuisku riippuu ulkoisesta voimasta (esim. jousi, painovoima tai ulkoinen kuorma).
Kaksitoiminen sylinteri : Molemmat kammiot vuorottelevat paineistetun öljyn kanssa männän kaksisuuntaisen liikkeen tehostamiseksi.
Yksitankoisessa kaksitoimisessa männän sylinterissä vain yksi männän puoli on varustettu männänvarrella. Tämä johtaa epätasaisiin tehollisiin alueisiin kahdessa kammiossa. Siksi:
Kun öljyvirtaus on sama, männän nopeudet vaihtelevat joka suuntaan.
Samalla kuormitusvoimalla vaadittu paine vaihtelee riippuen käytettävästä kammiosta.
Tämä epäsymmetria on otettava huomioon hydraulijärjestelmän suunnittelussa, kuten sanitaatioajoneuvoissa.
2. Mäntätyyppinen hydraulisylinteri
Männän hydraulisylinteri sylinteri on yksitoiminen .Se suorittaa liikkeen vain yhteen suuntaan käyttämällä hydraulista painetta; paluuliike perustuu ulkoisiin voimiin tai männän omaan painoon.
Mäntää tukee sylinteriholkki, mutta se ei kosketa sitä suoraan, jolloin holkki on helppo työstää. Siksi se on ihanteellinen pitkätahtisylintereille.
Mäntä pysyy jatkuvan paineen alaisena käytön aikana ja sen tulee olla erittäin jäykkä.
Suuren painonsa vuoksi vaakasuora asennus voi aiheuttaa painumista , mikä johtaa epätasaiseen kulumiseen . tiivisteiden ja ohjainten Pystysuuntaista käyttöä suositellaan.
3. Teleskooppinen hydraulisylinteri
Teleskooppiset hydraulisylinterit koostuvat kahdesta tai useammasta mäntävaiheesta. Pidentymisen aikana männät ulottuvat peräkkäin suurimmasta pienimpään ; vetäytymisen aikana (kuormittamattomana) järjestys on yleensä pienimmästä suurimpaan . Tämän tyyppisellä sylinterillä saavutetaan pitkät iskut ja säilytetään lyhyt sisään vedetty pituus , mikä tekee siitä kompaktin. yleisesti käytettyjen Rakennus- ja maatalouskoneissa teleskooppisylintereiden nopeus ja voima vaihtelevat liikkeessä olevan männän vaiheen mukaan.
4. Oskilloiva hydraulisylinteri
Värähtelevät hydraulisylinterit muuttavat hydraulienergian edestakaisin pyöriväksi liikkeeksi , mikä tuottaa vääntömomentin. Tyyppejä ovat:
Yksisiipi
Kaksoissiipi
Kierteinen värähtelevä
Siipityypeissä staattori on kiinnitetty sylinterin runkoon, kun taas siipi on kiinnitetty roottoriin. Öljyn virtaussuunnasta riippuen siipi saa roottorin värähtelemään. Kierteiset värähtelysylinterit (nykyään yleisemmin kaksoiskierteiset) muuttavat lineaarisen männän liikkeen yhdistelmäksi lineaarisen ja pyörivän liikkeen käyttämällä kahta kierukkapyöräsarjaa.
II. Hydraulisylinterien toimintaperiaate
Hydraulisten voimansiirtojärjestelmien toimilaitteina hydraulisylinterit ovat energianmuuntimia , jotka muuttavat hydraulisen energian mekaaniseksi energiaksi. Toisin kuin hydraulimoottorit, jotka tuottavat jatkuvaa pyörivää liikettä , hydraulisylinterit on suunniteltu edestakaisin liikenteeseen.
Hydraulisylinterit luokitellaan kolmeen päärakennetyyppiin:
Hydraulisylintereitä voidaan käyttää itsenäisesti tai yhdistettynä muihin toimilaitteisiin ja mekaanisiin järjestelmiin erikoistoimintojen suorittamiseksi. Niiden yksinkertainen rakenne ja luotettava toiminta tekevät niistä välttämättömiä työstökoneissa ja muissa tehokkaan hydraulisen käytön vaativissa koneissa.
III. Miksi tähän oppaaseen voi luottaa
Vuonna 2004 perustettu Dongguan Blince Mechanical & Electrical Co., Ltd. on johtava täydellisten hydrauliikkaratkaisujen toimittaja. Yhden luukun hydrauliikkakumppanina olemme erikoistuneet monenlaisten hydraulikomponenttien suunnitteluun, valmistukseen ja jakeluun, mukaan lukien:
Missiomme on tarjota tehokkaita, luotettavia ja kustannustehokkaita hydrauliikkaratkaisuja rakentamiseen, maatalouteen, teollisuuteen ja merenkulkuun. Vuosien asiantuntemuksella ja innovaatioilla Blince on luotettava nimi maailmanlaajuisella hydrauliikkateollisuudella.
IV. Virheellisen sylinterin pidennyksen ja sisäänvetämisen vaikutus
Rakennuskoneet :
Rakennuskoneissa käytetään laajalti teleskooppisia hydraulisylintereitä. Esimerkiksi kaivinkoneissa teleskooppisylinterit säätävät varren pituutta ja syvyyttä, jotta käyttäjät voivat suorittaa kaivutehtäviä monimutkaisissa ympäristöissä. Puskutraktorin terät ja nosturipuomit luottavat myös teleskooppisylintereihin tarkan ulos- ja vetäytymisen takaamiseksi.
Automaatiolaitteet :
Automaatiojärjestelmissä teleskooppisia hydraulisylintereitä käytetään laitteen korkeuden tai asennon säätämiseen – erityisesti nostotasoissa ja robottikäsivarsissa – mikä mahdollistaa tarkan pystysuoran liikkeen ja parantaa toiminnan tehokkuutta. Esimerkiksi logistiikka-alan nostolavat turvautuvat yleisesti teleskooppisylintereihin säätämään korkeutta joustavasti materiaalinkäsittelyn aikana.
Maatalouskoneet :
Teleskooppisia hydraulisylintereitä käytetään usein maatalouslaitteissa, kuten harvestereissa ja kylvökoneissa, säätämään työvarsien korkeutta ja kulmaa, mikä mahdollistaa tarkat toiminnot, jotka on räätälöity vaihteleviin maatalouden tarpeisiin.
Rakentaminen ja erikoislaitteet :
Torninostureissa, rakennusnostimissa ja työtasoissa teleskooppisylinterit ovat välttämättömiä puomin pituuden ja lavan korkeuden säätämiseksi. Korkealla ajettaessa ne tarjoavat vahvan tehon ja tarkan ohjauksen.
V. Yleisiä syitä siihen, että pidennystä tai sisäänveto ei onnistu kunnolla
1. Järjestelmän paineeseen liittyvät ongelmat ja voiman epätasapaino
Useimmat hydraulisylinterit ovat kaksitoimisia , joissa on sauvapuoli ja varraton puoli. Laajentuminen tapahtuu, kun öljyä virtaa sauvattomaan kammioon ja ulos sauvan puolelta; takaisinveto on päinvastoin. Koska sauvattoman kammion tehollinen pinta-ala on suurempi, laajeneminen on hitaampaa, mutta tuottaa suuremman voiman. Vetäytyminen on nopeampaa, mutta heikompaa pienemmän alueen ansiosta.
Jos järjestelmän paine on riittämätön – alhaisen varoventtiiliasetuksen tai painehäviön vuoksi – sylinteri ei ehkä kehitä tarpeeksi voimaa vetäytyäkseen sisään. Liian korkea tasapainoventtiilin asetus voi myös aiheuttaa sisäänvetohäiriön. Siksi, kun hydraulisylinteri ei vedä sisään, paineen tulisi olla ensimmäinen asia, joka tarkistetaan , mukaan lukien siihen liittyvät komponentit, kuten hydraulipumppu ja ohjausventtiili.
2. Suuntaohjausventtiilin kela juuttuu/tukos
Likaantuminen : Kiinteät hiukkaset (esim. metallilastut, tiivisteen roskat, hapettumisen sivutuotteet) voivat jäädä puolan ja kotelon väliin (välys vain muutaman mikronin verran), mikä estää kelan täyden liikkeen.
Öljyn hajoaminen : Ikääntynyt öljy muodostaa lakkaa ja lietettä, mikä lisää kitkaa ja tarttuu.
Kuluminen : Liiallinen rullan rungon välys pitkäaikaisesta käytöstä voi aiheuttaa vuotoa tai tarttumista.
Sivukuorma/muodonmuutos : Väärin kohdistetut putkistot tai väärä asennus voivat muuttaa venttiilin koteloa ja rajoittaa kelan liikettä.
Hydraulinen lukitus : Korkeassa paineessa epäsymmetriset voimat tai nesteen polarisaatio voivat työntää kelan koteloa vasten, mikä lisää huomattavasti kitkaa.
3. Yksisuuntainen kaasuventtiilin toimintahäiriö
Tukkeutunut aukko : Epäpuhtaudet tai liete voi tukkia kaasun tai säätöneulan, mikä rajoittaa paluuvirtausta ja hidastaa tai pysäyttää vetäytymisen.
Takaiskuventtiili juuttunut : Kulunut tai likainen takaiskuventtiili (pallo tai iskuventtiili) ei välttämättä avaudu, mikä estää kokonaan paluuöljyn.
Virheellinen säätö : Kaasuventtiili asetettu vahingossa liian lähelle kiinni-asentoon.
4. Hydraulisen tasapainotusventtiilin vika
Juttunut kela : Epäpuhtaudet voivat aiheuttaa pää- tai ohjauskelan takertumisen. Vetäytymisen aikana ohjauspaineen on siirrettävä pääpuolaa paluutien avaamiseksi. Jumissa oleva kela estää tämän.
Jousivika : Väsymys, rikkoutuminen tai väärä esijännitys vaikuttaa venttiilin avautumispaineeseen. Jos järjestelmän paine on liian korkea, järjestelmän paine ei välttämättä riitä venttiilin avaamiseen, mikä aiheuttaa takaisinvedon viivettä tai epävakautta.
Tukkeutunut aukko : Pienet vaimennusaukot säätelevät puolan liikettä. Tukkeutuminen voi aiheuttaa virheellisen tai viivästyneen vasteen.
Liiallinen sisäinen vuoto : Kulunut puolan rungon välys aiheuttaa hitaan ohjauspaineen muodostumista, mikä viivästyttää pääventtiilin toimintaa.
5. Hydraulilukon (ohjausohjattu takaiskuventtiili) vika
Juttunut tulppa : Likaantuminen tai kuluminen voi saada takaiskuventtiilin tarttumaan kiinni, mikä estää paluuvirtauksen sauvattomasta kammiosta.
Ohjausmäntä juuttunut/vuoto : Ohjausmännässä oleva juuttuminen tai sisäinen vuoto estää riittävän ohjauspaineen muodostumisen takaiskuventtiilin vapauttamiseksi.
Jousivika : Rikkoutunut tai väsynyt palautusjousi voi saada venttiilin jäämään auki (aiheuttaa sisäistä vuotoa) tai se ei avaudu tarvittaessa.
6. Lisääntynyt sisäinen vuoto venttiileissä
Kuluminen : Suuremmat välykset vähentävät hallintaa ja paineen muodostumista.
Tiivistevaurio : Kuluneet tai vaurioituneet dynaamiset (esim. T-tiivisteet) tai staattiset tiivisteet aiheuttavat ohitusvirtauksen.
Naarmuuntuminen : Kovat epäpuhtaudet voivat naarmuttaa kelan pintoja.
Vuoto vähentää tehokasta virtausta ja viivästyttää paineen muodostumista, mikä vaikuttaa sisäänvetovoimaan ja ajoitukseen. Se myös heikentää järjestelmän tehokkuutta ja nostaa öljyn lämpötilaa.
7. Taipunut tai vääntynyt männänvarsi
Syyt : Virheellinen kohdistus, sivukuormitukset, iskuiskut tai materiaalivirheet voivat taivuttaa tankoa.
Vaikutukset : Taipunut tanko lisää kitkaa, erityisesti lähellä ohjausholkkia, ja voi juuttua kokonaan kiinni. Se nopeuttaa tiivisteiden kulumista ja aiheuttaa sisäisiä tai ulkoisia vuotoja.
8. Lisääntynyt sisäinen vuoto sylinterissä
Männän tiivistevika : Vanheneminen, kuluminen, pursotus, repeytyminen, virheellinen asennus tai kontaminaatiovaurioita tiivisteet.
Sylinterin putken vauriot : Naarmut tai kuluminen, jotka johtuvat likaantumisesta, tangon taipumisesta tai huonosta asennuksesta, vaarantavat tiivisteen pinnan.
Männän kuluminen/löysyys : Löysä mäntä tai kuluneet kierteet voivat aiheuttaa aksiaalista liikettä tai liiallista välystä, mikä mahdollistaa korkeapaineisen öljyn vuotamisen varrettomasta kammiosta varren puolelle, mikä vähentää tehokasta painetta ja takaisinvetovoimaa.
9. Riittämätön järjestelmän paine/virtaus
Pumpun kuluminen/vika : Vähentynyt tilavuushyötysuhde sisäisen vuodon tai käyttöongelmien vuoksi.
Ylipaineventtiilin säätöongelmat : Väärä paineasetus tai tahaton avautuminen sisäänvetämisen aikana johtuen kelan takertumisesta, jousen rikkoutumisesta tai aukon tukkeutumisesta.
Huono imu : Tukkeutunut imusuodatin, alhainen säiliön taso, ilmavuodot tai alimitoitettu imuputki voivat aiheuttaa kavitaatiota ja pienentää tehoa.
Muut käytössä olevat toimilaitteet : Monitoimilaitejärjestelmissä muut komponentit voivat kuluttaa virtausta ja painetta.
10. Hydraulinesteen ongelmat
Likaantuminen : Suurin osa venttiilien takertumista, tiivisteiden kulumisesta ja tukkeutumisesta on suurin syy. ISO 4406 -kontaminaatiorajojen ylittäminen on yleistä.
Viskositeetti ei täsmää :
Liian korkea (kylmäkäynnistys tai väärä neste): Lisää vastusta, viivästyttää venttiilin liikettä ja vähentää pumpun imua.
Liian alhainen (ylikuumeneminen tai huonontunut neste): Lisää sisäistä vuotoa ja kulumista.
Öljyn hajoaminen : Hapetus, hydrolyysi ja lisäaineiden loppuminen johtavat liejuun, korkeaan happamuuteen, korroosioon, suodattimien tukkeutumiseen ja tiivisteen nopeutumiseen.
Ilman imeytyminen/vaahtoutuminen : Ilmavuodot tai huono säiliön rakenne vähentävät jäykkyyttä ja aiheuttavat viiveitä, epävakautta ja melua, mikä saattaa johtaa kavitaatiovaurioihin.
11. Putkisto- ja liitäntäongelmat
Murskatut/taivutetut linjat : Rajoita öljyn virtausta, lisää vastapainetta tai vähennä syöttöä.
Alimittaiset linjat : Suuri virtausnopeus lisää painehäviötä.
Vuoto : Ulkoiset vuodot vähentävät painetta; sisäiset vuodot liitoksissa (esim. vaurioituneet O-renkaat) aiheuttavat virtaushäviöitä.
Akun toimintahäiriö : Jos sisäänveto perustuu varaajaan, viallinen rakko, alhainen esilatauspaine tai viallinen venttiili vähentää käytettävissä olevaa virtausta.
12. Kavitaatio
Syy : Paluulinjan suuri vastus (esim. tukkeutunut suodatin, suljettu kaasuventtiili) tai riittämätön pumpun virtaus voi aiheuttaa tyhjiön sauvakammioon, mikä aiheuttaa öljyn höyrystymistä.
Vaikutus : Kuplan romahtaminen aiheuttaa paineiskuja, jotka aiheuttavat pistesyömiä , tärinää, melua ja epäsäännöllistä liikettä. Ajan myötä se vaurioittaa sylinterin seinämiä ja mäntiä, mikä pahentaa sisäistä vuotoa.
