Направляющие гидравлического цилиндра двустороннего действия: как они работают и как выбрать

Любой, кто проводит время возле кранов, подъемных платформ или сваебойных установок, знает ритм исправной машины: плавный подъем, пауза, пока груз устойчиво висит, а затем контролируемый возврат в рабочее положение. Большая часть этого движения исходит от гидравлического цилиндра двойного действия. Вместо того, чтобы толкаться в одном направлении и полагаться на силу тяжести, цилиндр двустороннего действия получает масло под давлением с обеих сторон поршня, поэтому он может выдвигаться и втягиваться с одинаковой силой.

Мы проектируем и производим гидравлические цилиндры в Хучжоу, провинция Чжэцзян, с 2004 года, и инженеры и покупатели, с которыми мы работаем, продолжают задавать одни и те же вопросы: как на самом деле работают эти цилиндры, где они используются и что следует проверить, прежде чем выбрать один из них. В этом руководстве собраны все, что мы узнали в цехах и на местах.

Как работает гидравлический цилиндр двойного действия

Цилиндр двустороннего действия имеет два отверстия для жидкости, по одному на каждом конце цилиндра. Когда масло попадает в порт со стороны поршня, давление на всю поверхность поршня возрастает, и шток выдвигается. Когда распределительный клапан переключается, масло поступает в порт со стороны штока и толкает поршень назад. В то же время противоположная камера сливается в резервуар, поэтому ничто не должно бороться с захваченной жидкостью.

Идея проста, но важны детали. Поскольку стержень занимает часть камеры со стороны стержня, эффективная площадь там меньше. При том же давлении сила втягивания ниже силы выдвижения; при том же потоке скорость отвода выше. Вот почему тяговая и тяговая способности всегда указываются отдельно, а диаметр штока никогда не упоминается в спецификации.

В таблице ниже суммированы практические различия между двумя распространенными архитектурами.

Короче говоря, всякий раз, когда машине приходится перемещать груз в двух направлениях, удерживать его в устойчивом положении или опускать на выбранной скорости, компоновка двойного действия обычно является правильным решением.

Почему конструкция двойного действия доминирует в мобильной технике

Посмотрите на рабочие цилиндры автокрана или подъемной платформы, и вы обнаружите, что почти все они двойного действия. Причины скорее практические, чем теоретические:

• Управление на обратном ходе. Цилиндр двойного действия опускает стрелу со скоростью, заданной оператором, а не со скоростью, которую выбирает сила тяжести.
• Более короткое время цикла. Поскольку поршень возвращается в исходное положение, а не тянется под нагрузкой, рабочий цикл ускоряется, что важно для машин, которые работают целый день.
• Лучшее удержание и точное позиционирование. Благодаря удержанию масла с обеих сторон и клапану с закрытым центром цилиндр намного лучше противостоит сносу, поэтому корзина или стрела остаются там, где они установлены.
• Предсказуемое поведение под нагрузкой. Усилия выдвижения и втягивания можно рассчитать, поэтому машина ведет себя одинаково независимо от того, работает ли она пустым или полностью загруженным.

Ничто из этого не происходит бесплатно. Для контура двойного действия необходимы две линии, направляющий клапан и возврат в резервуар, а сам цилиндр должен быть сконструирован так, чтобы воспринимать давление в обеих камерах. По нашему опыту, дополнительные затраты быстро окупаются для всего, что повторяется сотни раз в день.

Где работают цилиндры двустороннего действия

Краны

В бортовых и автомобильных кранах используются цилиндры двойного действия для изменения вылета стрелы, телескопирования, выдвижения выносных опор, перемещения салазок и вращения. На автомобильном кране цилиндр подъема стрелы поднимает стрелу, а также определяет, насколько плавно она опускается. Телескопический цилиндр под давлением выталкивает секции стрелы, а не позволяет им скользить. Цилиндры выносных опор представляют собой хрестоматийную работу двойного действия: им приходится поднимать машину, а затем втягивать ее обратно.

Гидравлические цилиндры автомобильных кранов для систем подъема стрелы, телескопических и выносных опор Категория включает цилиндры подъема вылета стрелы, телескопические, выносные, горизонтальные и поворотно-поворотные цилиндры для автокранов с герметичными конструкциями, удерживающими давление для подъема, позиционирования стрелы и поддержки. Посмотреть продукт →

Подъемные рабочие платформы

Подъёмники, стреловые и ножничные подъемники работают по одному и тому же принципу. Выравнивание, рулевое управление, изменение вылета стрелы, телескопирование и выдвижение платформы требуют усилий в обоих направлениях. Цилиндры выравнивания и стрелового подъемника являются хорошим примером того, почему: они постоянно регулируют уровень корзины, когда стрела проходит через ее диапазон, и им приходится удерживать это положение, пока человек работает на высоте.

Гидравлические цилиндры для подъемных подъемников со стрелой Перечень категорий: цилиндры подъема вылета стрелы, телескопические, выравнивающие, выравнивающие рамы, удлинения моста и рулевые цилиндры, используемые для позиционирования и стабилизации пилотируемых подъемных платформ. Посмотреть продукт →

Специальная техника и сваебойное оборудование

Автомобили для осмотра мостов и эвакуаторы

Транспортным средствам для осмотра мостов необходимы выносные опоры, задний стабилизатор, поворотные цилиндры, цилиндры изменения вылета главной стрелы и вертикальные телескопические цилиндры, которые удерживают свое положение, пока оператор работает под настилом моста. Эвакуаторы добавляют складной рычаг, систему изменения вылета стрелы, телескопическую стрелу и цилиндры платформы, где возможность вернуть сложенную стрелу обратно в ее транспортное положение так же важна, как и подъем груза.

Сваебойная техника

В роторных буровых установках используются качающиеся, подъемные и телескопические цилиндры, а машины работают в условиях грязи, пыли и перепадов температур, которые наказывают любое слабое место в системе уплотнений. В машинах для подъема труб используются главный подъемный, корректирующий и релейный цилиндры, которые проталкивают секции труб через землю и направляют режущую головку по намеченной линии.

Гидравлические цилиндры для сваебойной техники и роторных буровых установок Категория охватывает подъемные, телескопические и поворотные цилиндры для роторных буровых установок и свайных машин, используемых в сложных условиях фундамента и строительства. Посмотреть продукт →

Подробнее об этом мы говорили в отдельной заметке о цилиндры двойного действия при свайных работах , который стоит прочитать, если ваши машины проводят время на фундаментных площадках.

Выбор цилиндра двойного действия: что нужно иметь наготове

Самый быстрый путь к точному ценовому предложению — это краткий список деталей заявки. Вот контрольный список, который мы используем при поступлении нового запроса:

1. Диаметр отверстия и штока. Вместе они определяют толкающую и тянущую силу, доступную при данном давлении.
2. Ход и монтаж. Длина между контактами, способ монтажа и любые ограничения на пространство для установки.
3. Рабочее давление и расход. Постоянное давление, пиковое давление и производительность насоса, которую может обеспечить машина.
4. Среда. Пыль, грязь, солевые брызги, температурный диапазон и то, работает ли машина в помещении или на открытом воздухе.
5. Рабочий цикл. Сколько циклов в день и как долго машина должна работать между сервисами.
6. Интерфейсы. Размер и положение порта, требования к амортизации и любые датчики положения.

Если некоторые из этих номеров все еще открыты, это нормально. Отправьте то, что у вас есть, вместе с чертежом или фотографией крепления, а остальное мы проработаем вместе.

Уплотнения, техническое обслуживание и срок службы

Большинство проблем с цилиндрами начинаются с малого. Медленный всхлип на уплотнении штока, тонкая пленка масла на дворнике, цикл кажется немного медленнее, чем в прошлом месяце. Система уплотнений обычно проверяется в первую очередь, поэтому мы храним полный ассортимент уплотнения цилиндра и другие запасные части для ремонта и восстановления.

Несколько привычек значительно продлевают срок службы:

• Поддерживайте чистоту гидравлической жидкости и меняйте фильтры вовремя, а не в случае неисправности.
• Осмотрите хром на штоке поршня на наличие царапин и сколов от камней, поскольку поврежденная поверхность штока быстро разъедает уплотнения.
• Следите за сносом при закрытом клапане; ползущий цилиндр вам о чем-то говорит.
• Храните запасные баллоны с втянутым штоком и закрытыми портами.

Вопросы, которые мы слышим чаще всего

В чем разница между цилиндром одностороннего и двустороннего действия?

Цилиндр одностороннего действия находится под давлением только с одной стороны и возвращается под действием силы тяжести или пружины. Цилиндр двойного действия находится под давлением с обеих сторон, поэтому он может толкать и тянуть под действием силы и более точно удерживать положение.

Может ли цилиндр двустороннего действия удерживать нагрузку без сноса?

Он может удерживаться очень хорошо, если система уплотнений находится в хорошем состоянии и регулирующий клапан закрыт в центре. Небольшая внутренняя утечка через уплотнение поршня со временем является нормальным явлением, и любое плавное движение обычно является первым признаком необходимости замены комплекта уплотнений.

Как выбрать диаметр цилиндра и ход поршня?

Начните с силы, необходимой для перемещения груза при вашем рабочем давлении, затем проверьте диаметр стержня на предмет коробления и ход на полный диапазон перемещения плюс любую амортизацию. Если цифры близки, обычно более безопасным выбором является диаметр немного большего диаметра.

Цилиндры двустороннего действия в принципе несложны, но требуют тщательной спецификации. Подобрать отверстие, шток, систему уплотнений и монтаж прямо на стадии проектирования гораздо дешевле, чем ремонтировать машину в полевых условиях. Если вы работаете на кране, автовышке, спецтехнике или сваебойной машине и хотите поговорить через приложение, мы всегда рады поделиться тем, что мы узнали.