Гидравлик цилиндрийн хэсгүүд юу вэ?

Гидравлик цилиндрүүд нь тоо томшгүй олон машинуудын эрчим хүчний чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Тэд даралтат гидравлик шингэний энергийг хяналттай шугаман хөдөлгөөн болгон хувиргадаг.
Хэрэв та гидравлик дээр тулгуурласан тоног төхөөрөмж ажиллуулдаг бол гидравлик цилиндрийн бүтцийг ойлгох нь зөв засвар үйлчилгээ, ашиглалтад зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нийтлэлд гидравлик цилиндрийн үндсэн хэсгүүдийг тайлбарлаж, системийн даралтыг тогтвортой байлгахын чухлыг онцлон тэмдэглэв.

1. Цилиндрийн торх

Цилиндр баррель гэж юу вэ?
Цилиндрийн баррель нь гидравлик цилиндрийн үндсэн бүтцийн хэсгийг бүрдүүлдэг. Энэ нь ихэвчлэн өндөр бат бэх оёдолгүй ган хоолойгоор хийгдсэн бөгөөд бүх дотоод хөдөлгөөн, даралтын дамжуулалт, битүүмжлэл явагддаг 'бүрхүүл' ба даацын тээвэрлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Энэ торхны дотор поршений дотоод хана дагуу гулсаж, шугаман хөдөлгөөнийг бий болгохын тулд гидравлик шингэний даралтаар хөдөлдөг. Поршений жигд хөдөлгөөнийг хангахын тулд торхны дотоод диаметрийг нарийн боловсруулсан байх ёстой.
Нэмж дурдахад, торхны дотоод гадаргуу нь ихэвчлэн нарийвчлалтайгаар өнгөлөгч эсвэл өнхрөхөд өртдөг (дотоод гадаргуугийн тэгш бус байдлын ердийн утгыг 4-16 μм-ийн мужид хүрдэг), ингэснээр гадаргуу нь маш гөлгөр болно. Энэхүү гөлгөр байдал нь үрэлтийг мэдэгдэхүйц бууруулж, лацын ашиглалтын хугацааг уртасгах, элэгдлийг багасгахад тусалдаг.

Цилиндрийн торх яагаад чухал вэ?

• Өндөр даралтын эсэргүүцэл : Гидравлик цилиндр нь ихэвчлэн хэдэн арван мегапаскаль (МПа) дотоод даралт дор ажилладаг. Торх нь эдгээр нөхцөлд хуванцар хэв гажилт эсвэл хагарлыг эсэргүүцэх ёстой. 

• Системийн бүтцийн цөм : Торх нь зөвхөн даралтыг зөөвөрлөхөөс гадна поршен, поршений саваа, лац, цилиндрийн толгой/таг болон бусад чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Энэ нь шууд утгаараа цилиндрийн 'араг яс' юм. Торхны аливаа хэв гажилт, оноо, зэврэлт, хагарал нь битүүмжлэл эвдрэх, үр ашиг буурах эсвэл бүр тоног төхөөрөмжийг зогсооход хүргэдэг. 

• Хөдөлгөөний нарийвчлалын үндэс : Торхны дотоод хананы чанар нь поршений гулсах, системийн хариу хурд, лацын элэгдэл, улмаар цилиндрийн ашиглалтын хугацаа зэрэгт шууд нөлөөлдөг.

• Байгаль орчинд дасан зохицох чадвар : Практикт ашиглахдаа торх нь тоос, манан, идэмхий орчин эсвэл хатуу ширүүн орчинд өртөж болзошгүй. Тиймээс материал, гадаргуугийн боловсруулалт (хром бүрэх, бүрэх, дулааны боловсруулалт гэх мэт) нь бас чухал хүчин зүйл юм.

Нэмэлт тэмдэглэл

• Материалын сонголт : Нүүрстөрөгчийн ган эсвэл хайлшин ган стандарт боловч хөнгөн жинтэй, өндөр зэврэлтэнд тэсвэртэй эсвэл тусгай температурын үзүүлэлт шаарддаг (хүнсний үйлдвэр, далай тэнгис, сансар огторгуй гэх мэт) зарим хэрэглээнд хөнгөн цагаан хайлш, нийлмэл материал эсвэл зэвэрдэггүй ган торх ашиглаж болно. 

• Үзүүлэлтийн төрөл : Торхны диаметр, хананы зузаан, урт, дотоод диаметрийн хүлцэл, гадаргуугийн өнгөлгөө, дулааны боловсруулалтын байдал болон бусад үзүүлэлтүүдийг машины хүч, харвалтын урт, ачаалал, хурд, суурилуулах зай зэргээс хамааран тохируулна. Тодорхойлолтыг зөв сонгох нь системийн гүйцэтгэлийн зорилтод хүрэх урьдчилсан нөхцөл юм.

• Үйлдвэрлэлийн чанарт тавигдах шаардлага : Үүнд дотоод цооногийн төвлөрсөн байдал, шулуун байдал, бөөрөнхий байдал, гадаргуугийн тэгш бус байдал, дулааны боловсруулалтын дараах үлдэгдэл стресс зэрэг нь урт хугацааны найдвартай байдалд нөлөөлдөг.

• Засвар үйлчилгээний зөвлөмж : Энгийн ашиглалтын явцад торхны дотоод хананд нүх, зураас, зэв үүсэхээс сэргийлнэ. Оноо болон хэвийн бус дуу чимээ илэрвэл нэн даруй унтрааж, лац болон торхны байдлыг шалгана уу.

2. Поршений ба поршений саваа

Поршен гэж юу вэ?
Поршен нь торхны дотор суурилуулсан үндсэн хөдөлдөг бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь гидравлик шингэний даралтын энергийг шугаман механик хүч болгон хувиргадаг. Поршений хөндлөн огтлол нь ихэвчлэн диск хэлбэртэй бөгөөд торхны дотоод хананд ойрхон байрладаг боловч битүүмжлэлийг суурилуулахад тохиромжтой бага зайтай байдаг.
Поршений нэг талаас нөгөө тал руу гидравлик шингэнийг тойрч гарах, урсахаас сэргийлж, хөдөлгөөнд шаардлагатай даралтын зөрүүг хадгалахын тулд поршенд битүүмжлэх цагиргуудыг (жишээ нь U хэлбэрийн, V хэлбэрийн эсвэл металл нөөц цагираг) суурилуулсан байдаг.  
Поршений диаметр, материал (ихэвчлэн ган эсвэл хөнгөн цагааны хайлш), гадаргууг бүрэх эсвэл хатууруулах (дулаан боловсруулалт, хром бүрэх гэх мэт) нь ажлын даралт, гулсалтын хурд, ашиглалтын хугацаа шаардлагын дагуу хийгдсэн байдаг.

Поршений саваа гэж юу вэ?
Поршений бариул нь поршенд холбогдож, цилиндрийн торхоос гадуур сунадаг; Энэ нь гидравлик цилиндрээс гадны механик ачаалал руу хүчийг дамжуулах гүүр юм. Поршений саваа нь тэнхлэгийн түлхэлт, татах хүч, хажуугийн ачаалал, гулзайлтын болон цохилтын ачааллыг тэсвэрлэх ёстой.  
Ихэвчлэн поршений бариул нь хүйтэн цувисан гангаар хийгдсэн бөгөөд элэгдэлд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй, гадаргуугийн өнгөлгөөг сайжруулахын тулд хатуу хром бүрсэн (эсвэл гадаргууг өөр аргаар боловсруулсан) байж болно. Хром давхарга нь лацтай нийцтэй байдлыг сайжруулж, элэгдлийг бууруулдаг.  
Поршений бариулын чанарын гол үзүүлэлтүүд нь гадаргуугийн өнгөлгөө (жишээ нь, Ra утга), хатуулаг, шулуун байдал, гадаргуугийн согоггүй байдал (хагарал, зураас гэх мэт) орно. Эдгээр нь поршений бариулын ашиглалтын хугацаа болон системийн найдвартай байдалд ихээхэн нөлөөлдөг.

Ажлын зарчим
Гидравлик шингэн нь цилиндрийн нэг камерт (тагны төгсгөл эсвэл саваагийн төгсгөл гэх мэт) ороход поршенд дарамт учруулдаг. Үүссэн даралтын дифференциал дор поршений дагуу тэнхлэгийн дагуу хөдөлдөг. Поршений бариул нь поршенд хатуу холбогдсон бөгөөд үүний дагуу сунгаж эсвэл ухарч, шугаман хөдөлгөөнийг гадны ачаалалд шилжүүлдэг.
Поршег цилиндр доторх 'хөдөлгүүр'-тэй, поршений саваа нь үйлдвэрлэсэн хүчийг ажлын төхөөрөмжид хүргэдэг 'хөдөлгүүрийн гол'-той зүйрлэж болно.  
Давхар үйлдэлтэй цилиндрт поршений хоёр тал нь даралт эсвэл сулрах боломжтой; Нэг үйлдэлт цилиндрт ихэвчлэн зөвхөн нэг тал нь даралттай байдаг бол буцах цохилт нь пүрш, таталцал эсвэл гадны хүчнээс хамаардаг. 

Нэмэлт тэмдэглэл

• Поршений болон поршений бариулыг зохион бүтээхдээ саваа дээрх хажуугийн ачааллыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хажуугийн ачаалал ихтэй бол элэгдлийг багасгахын тулд чиглүүлэгч бут эсвэл тулгуур төмөр зам тавих хэрэгтэй.

• Поршений бариул нь цилиндрийн торхоос гадуур ил байдаг тул тоос шороо, шавар, идэмхий орчин болон бусад гадны нөлөөнд өртөмтгий байдаг. Саваа төгсгөлийн битүүмжлэлийг найдвартай гүйцэтгэх ёстой бөгөөд гадаргуу нь согоггүй байх ёстой.

• Тогтмол засвар үйлчилгээ нь поршений бариулын гадаргуугийн байдлыг шалгах (зураас, хонхорхой, зэврэлт) -ийг шалгах, холбох боолтыг нягт, бэхэлгээний бэхэлгээний бэхэлгээний найдвартай байдлыг хангахад чиглэгдэх ёстой.

3. Цилиндрийн толгой ба цилиндрийн таг

Цилиндрийн толгой ба таг нь юу вэ?
Цилиндрийн толгой (ихэвчлэн булчирхай эсвэл төгсгөлийн толгой гэж нэрлэдэг) ба цилиндрийн таг (мөн суурь эсвэл төгсгөлийн таг гэж нэрлэдэг) нь цилиндрийн торхны битүүмжилсэн төгсгөлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр битүү даралтын камер үүсгэдэг. Тэд мөн цилиндрийг суурилуулах, гидравлик шингэнийг чиглүүлэхэд дэмжлэг үзүүлдэг.
Тодруулбал, цилиндрийн толгой нь саваа битүүмжлэлийн зохион байгуулалт, саваа чиглүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсэг, шингэний оролт/гаралтын портууд, тоос арчигч элементүүдийг байнга нэгтгэдэг. Эдгээр шинж чанарууд нь поршений саваа нь тэнхлэгийн дагуу байрлалыг хадгалж, сунгах, татах үед найдвартай битүүмжлэлийг баталгаажуулдаг. Малгай нь ихэвчлэн торхны эсрэг талын үзүүрийг бэхлэх, бүтцийн дэмжлэг үзүүлэх, хаах зориулалттай.

Тэд яагаад чухал вэ

• Даралтын бүрэн бүтэн байдал : Хэрэв толгой эсвэл тагны битүүмжлэл нь буруу эсвэл сул холболттой бол дотоод даралт алдагдаж, үр дүнтэй гаралтын хүчийг бууруулж, бүр эвдрэлд хүргэж болзошгүй. 

• Бохирдлоос хамгаалах : Толгойн тоос арчигч эсвэл хусах цагираг нь торхонд гадны тоосонцор (тоос, зутан, чийг) орохоос сэргийлж, бүлүүр, лац, дотоод цооногийг гэмтлээс хамгаална.

• Чиглүүлэгч ба тэгшлэх функц : Поршений бариулыг эргүүлэх үед хажуугийн ачаалал, өнцгийн хазайлт эсвэл чичиргээ үүсч болно; толгойн чиглүүлэгчийн бүтэц нь савааны буруу байрлалыг багасгаж, битүүмжлэх хугацааг уртасгана.

• Засвар үйлчилгээ хийхэд ээлтэй байдал : Үйлдвэрлэлийн олон цилиндрүүд нь салдаг толгой эсвэл тагтай байдаг тул засвар үйлчилгээ, лацыг солих, дотоод эд ангиудыг шалгахад хялбар болгодог.

Нэмэлт тэмдэглэл

• Материал ба үйлдвэрлэл : Толгой ба таг нь ихэвчлэн цутгамал эсвэл хуурамч ган бөгөөд өндөр даралтыг тэсвэрлэх чадвартай. Шингэний төрөл, температур, хурд, бохирдлын түвшинд (нитрил резин, полиуретан, FKM, PTFE гэх мэт материал) үндэслэн битүүмжлэх, арчигч бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгоно.

• Холболтын арга : Толгой/таг нь боолт, оосор, утас эсвэл гагнуурын тусламжтайгаар торхонд бэхлэгдэж болно. Сонголт нь засвар үйлчилгээний хялбар байдал, бүтцийн тогтвортой байдал, өртөгт нөлөөлдөг. 

• Засвар үйлчилгээний зөвлөгөө : Буулгахаасаа өмнө системийн даралтыг үргэлж сулруулж байгаарай. Зайлсаны дараа жийргэвч эсвэл O-цагирагийн байдлыг шалгаж, толгой/таг болон торхны хоорондох холболтын гадаргуу нь цэвэр, гэмтэлгүй байгаа эсэхийг шалгаж, угсрах явцад буруу тохируулга, мушгирахаас зайлсхий.

4. Битүүмжлэл ба битүүмжлэлийн бөгж

Лац, лацын цагираг гэж юу вэ?
Битүүмжлэл ба лацын цагираг нь ихэвчлэн дутуу үнэлэгддэг боловч гидравлик цилиндрийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Тэдний гол үүрэг нь дотоод даралтыг хадгалахын зэрэгцээ гидравлик шингэнийг системээс гадагшлуулахаас сэргийлж, бохирдуулагчийг нэвтрүүлэхгүй байх явдал юм.
Нийтлэг лацны төрлүүд нь:

• O-цагираг : Хөдөлгөөнгүй хэсгүүдийн (жишээ нь, толгой/баррель интерфэйс) хооронд статик битүүмжлэл хийхэд ашигладаг дугуй хэлбэртэй резинэн цагираг.

• Поршений битүүмжлэл : Поршен ба торхны хоорондох зайг битүүмжлэхийн тулд поршений дээр суурилуулсан бөгөөд даралтын бүсүүдийг тусгаарладаг.

• Саваа чигжээс : Поршений бариулыг тойруулан толгойн төгсгөлд байрладаг бөгөөд саваа хөдөлж байх үед шингэн алдагдахаас сэргийлнэ.

• Арчигч/ хусуур : Баррель руу орохоос өмнө саваагаас шороо, чийгийг хусах зорилгоор саваа орох цэг дээр суурилуулсан.

Яагаад лац, цагираг чухал вэ?

• Даралт = хүч : Гидравлик цилиндрийн хүч нь поршений талбайг тосны даралтаар үржүүлсэнтэй пропорциональ байна. Хэрэв битүүмжлэл алдагдсан бол даралтыг барьж чадахгүй, гаралтын хүч буурч, үр ашиг нь буурдаг.

• Бохирдлоос урьдчилан сэргийлэх : Битүүмжлэл гоожиж, бүтэлгүйтсэн нь гадны бохирдуулагч бодис (тоос, ус, металл үртэс) нэвтэрч, цилиндрийн цооног, поршений бариул, лац болон бусад эд ангиудын элэгдлийг хурдасгадаг.

• Ашиглалтын хугацааг уртасгах : Чанартай лац нь дотоод эд ангиудын элэгдлийг эрс багасгаж, эвдрэлийн эхлэлийг хойшлуулж, улмаар гидравлик цилиндрийн ашиглалтын хугацааг уртасгана.

Нэмэлт тэмдэглэл

• Материалын сонголт : Битүүмжлэх материалыг газрын тосны төрөл, ажлын температур, хурд, даралт, бохирдлын орчинд үндэслэн сонгоно. Жишээ нь: Нитрил резин (NBR) стандарт нөхцөлд, полиуретан (PU) өндөр хурдтай хөдөлгөөн, фторкарбон резин (FKM) эсвэл PTFE өндөр температур/түрэмгий шингэн.

• Хэрэглээний шинж чанар : Битүүмжлэл нь хэрэглээний зүйл гэж тооцогддог - оновчтой дизайн, арчилгаатай байсан ч элэгдэх болно. Нэвчилт, дусал дуслах, радиаль хөдөлгөөн эсвэл саваа үзүүрийн тос уйлж байгаа эсэхийг тогтмол шалгаж байх нь чухал юм.

• Засвар үйлчилгээний зөвлөмж : Битүүмжлэлийг солихдоо битүүмжлэлийн ховил болон нүхний гадаргуу нь цэвэр, чигжээсийн хэмжээ, чиг баримжаа зөв байгаа эсэхийг шалгаад, хуурай элэгдэлд орохоос сэргийлж зохих тосолгооны материал хэрэглээрэй.

5. Гидравлик цилиндрийн системийн ерөнхий ажиллагаа

Дээрх бүх хэсгүүд хэрхэн хамтран ажилладагийг бүрэн ойлгохын тулд гидравлик цилиндрийн үйл ажиллагааны хураангуйг энд оруулав.

• Гидравлик насос нь хяналтын хавхлагаар гидравлик цилиндрийн нэг камерт (тагны төгсгөл эсвэл бариулын төгсгөл) чиглэсэн тосыг дардаг. 

• Даралттай шингэн нь поршений гадаргуу дээр үйлчилж, поршений торхны дагуу хөдөлдөг. Поршений саваа нь үүссэн хөдөлгөөнийг гадны ачаалал руу шилжүүлдэг.

• Давхар үйлдэлтэй цилиндрт хоёр камерыг ээлжлэн даралттай эсвэл ус зайлуулах боломжтой тул сунгах, татах боломжтой. Нэг үйлдэлтэй цилиндрт зөвхөн нэг камерт даралттай байдаг; ухрах нь пүрш, таталцал эсвэл гадны хүчээр хийгддэг.

• Цилиндр баррель нь даралт агуулсан эзэлхүүн, бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг; толгой ба таг нь төгсгөлүүд болон байшингийн портууд болон хөтөчүүдийг битүүмжлэх; поршений болон поршений саваа нь даралтыг хөдөлгөөн болгон хувиргадаг; лац нь дотоод даралтыг хадгалж, бохирдуулагчийг оруулахгүй.

• Системийн гүйцэтгэлд олон хүчин зүйл нөлөөлдөг: насосны даралт ба урсгалын хурд, гидравлик шингэний хэмжээ ба нөхцөл, баррель диаметр, поршений саваа харьцаа, торхны дотоод гадаргуугийн өнгөлгөө, битүүмжлэлийн байдал, бэхэлгээний шугам, орчны температур, бохирдлын түвшин гэх мэт.

6. Дүгнэлт ба зөвлөмж

Дээрх дэлгэрэнгүй тайлбараас харахад гидравлик цилиндр нь нэг нэгж боловч түүний гүйцэтгэл нь цилиндрийн торх, поршений саваа, цилиндрийн толгой / таг, лац гэсэн дөрвөн үндсэн хэсгээс хамаардаг болохыг бид харж байна. Тэдний дизайн, материалын сонголт, үйлдвэрлэл, засвар үйлчилгээ нь найдвартай байдал, урт наслалтад шууд нөлөөлдөг.

• Сонгохдоо : Торхны хэмжээ, поршений бариулын материал, лацны төрөл, бэхэлгээний хэв маягийг сонгохдоо машины хүч, цохилт, хурд, суурилуулах зай, орчныг анхаарч үзээрэй.

• Ашиглалтын болон засвар үйлчилгээний явцад :

• Торхны дотоод хананд зураас, нүх, зэврэлт байгаа эсэхийг шалгана.

• Поршений бариулын гадаргуугийн гөлгөр, зураас, гулзайлтын байдлыг шалгана уу.

• Битүүмжлэлийг нэвчих, дусал дуслах эсвэл саваа үзүүрийн тос гоожиж байгаа эсэхийг хянах; бариулын төгсгөлийн холболтууд нь нягт, зэрэгцсэн эсэхийг шалгаарай.

• Гидравлик шингэний цэвэр байдлыг хадгалах, температурыг хянах, бохирдуулагч бодис орохоос зайлсхийх.

• Засвар эсвэл солих үед : Анхны үзүүлэлтийг хангасан эсвэл хэтрүүлсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг илүүд үздэг. Доод хэсгүүдэд эрт гэмтэл учруулахгүйн тулд зохих материал, хүлцлийг ашигла.
  Гидравлик цилиндрийн бүтэц, үйл ажиллагааны зарчмуудыг эзэмшсэнээр та сонголтын үр ашгийг дээшлүүлж, үйлчилгээний хугацааг уртасгаж, системийн найдвартай байдлыг сайжруулж, засвар үйлчилгээний хэрэгцээ, алдаа дутагдлыг илүү үр дүнтэй оношлох боломжтой.