Крупногабаритный гидравлический цилиндр — это исполнительный элемент, преобразующий гидравлическую энергию в механическую; он приводит поршневой шток в поступательное возвратно-поступательное движение за счёт давления гидравлической жидкости, тем самым обеспечивая передачу мощности и управление движением различных видов оборудования. Широко применяется в таких отраслях, как машиностроение, металлургия, горное дело и судостроение.

Классификация гидроцилиндров

1. Классификация по структурной форме:

- Поршневой гидроцилиндр: делится на односторонний и двухсторонний. В одностороннем цилиндре поршень приводится в движение гидравлической жидкостью только в одном направлении, а обратный ход осуществляется за счёт внешней силы; в двухстороннем гидроцилиндре жидкость может приводить поршень в движение в обоих направлениях.

- Плунжерный гидроцилиндр: плунжер является единственным движущимся элементом, приводится в поступательное движение под давлением гидравлического масла, имеет большую длину хода и подходит для применений с большой силой тяги и длинным ходом; часто используется в крупной строительной технике и горнодобывающем оборудовании.

- Телескопический гидроцилиндр: состоит из нескольких вложенных друг в друга секций, что позволяет обеспечить большой ход при минимальном занимаемом пространстве; часто используется в кранах, экскаваторах и других устройствах, требующих большого хода и ограниченного места для установки.

2. Классификация по способу установки:

- Гидроцилиндр с проушинами: с обеих концов имеет конструкцию в виде проушин, что позволяет соединять его с другими деталями; обладает гибкостью монтажа и подходит для различных условий установки, например, для сочленения стрелы на строительной технике.

- Фланцевый гидравлический цилиндр: соединяется с другими деталями при помощи фланца, обеспечивая надежное крепление и подходя для применения в условиях больших нагрузок, например, в приводных узлах металлургического оборудования.

- Гидравлический цилиндр с шарнирным соединением: корпус цилиндра может поворачиваться вокруг шарнира, что делает его пригодным для применений, требующих движения под разными углами, например, в рулевых системах судов.

Параметры дизайна

1. Основные параметры

- Внутренний диаметр цилиндра (D): рассчитывается на основе необходимого усилия и рабочего давления по формуле: , где Для тяги, Для рабочего стресса.

- Диаметр штока поршня (d): обычно составляет 0,3–0,7 от внутреннего диаметра цилиндра, то есть ( В зависимости от рабочего давления и нагрузки, принимается равным 0,3–0,7.

Путь (S): определяется в зависимости от эксплуатационных требований, обычно составляет 10–30 раз больше внутреннего диаметра цилиндра.

2. Конструкционные параметры

- Толщина стенки цилиндра (δ): согласно формуле Расчёт, где Для испытательного давления (обычно в 1,25–1,5 раза превышающего рабочее давление), Допустимое напряжение материала.

- Толщина головки блока цилиндров (h): согласно формуле Расчёт, где Для внутреннего диаметра цилиндра, Допустимое напряжение для материала головки цилиндров.

- Минимальная длина направления (H): , где Для поездки, Для внутреннего диаметра цилиндра.

3. Эксплуатационные параметры

- Рабочее давление (P): определяется в соответствии с требованиями системы, обычно составляет 16–35 МПа.

- Поток (Q): , где Для скорости, Для площади поршня.

- Скорость (v): , где Для трафика, Для площади поршня.

Описание технологии

1. Выбор материалов: обычно используются высокопрочные стали, такие как сталь 45#, 27SiMn и др., что обеспечивает прочность и износостойкость гидравлических цилиндров.

2. Технологический процесс: включает такие операции, как ковка, токарная обработка, шлифование, растачивание, хонингование и другие, что обеспечивает точность размеров и шероховатость поверхности гильзы цилиндра и поршневого штока. Ключевые детали, такие как поршни и уплотнительные элементы, подвергаются тщательной обработке и строгой проверке.

3. Термическая обработка: проводят улучшение, закалку и другие виды термической обработки цилиндров и поршневых штоков, повышая твёрдость, прочность и износостойкость материалов.

4. Обработка поверхности: проводится гальваническое нанесение твердого хрома, оксидирование и другие виды обработки поверхности для повышения износостойкости и коррозионной стойкости, а также продления срока службы.

5. Сборка и наладка: производите сборку в точном соответствии с технологическими требованиями, обеспечивая высокую точность взаимного расположения деталей и их подвижность. После сборки проводите тщательную наладку и проверку, убедившись, что эксплуатационные характеристики гидравлического цилиндра соответствуют предъявляемым требованиям.

Сфера применения

1. Область инженерии: используется для привода стрел, рукоятей и других компонентов строительной техники, таких как экскаваторы, погрузчики и бульдозеры, обеспечивая выполнение операций по копанию, погрузке и разравниванию земли.

2. Металлургическая промышленность: обеспечивает мощную энергию на таких устройствах, как прокатные станы и пресс-машины, позволяя осуществлять процессы прокатки и прессования металлических материалов.

3. Горно-шахтная техника: в таких устройствах, как угледобывающие и проходческие машины, приводит в действие ключевые узлы, такие как режущий орган и ходовая часть, способствуя добыче полезных ископаемых на горных предприятиях.

4. Сфера судостроения: используется для привода рулевых машин, грузоподъёмных механизмов, люковых крыш и других устройств на судах, обеспечивая безопасность их хода и эксплуатации.