Хидравличен цилиндър: видове, конструкция и избор

Хидравличният цилиндър изглежда прост отвън: тръба, бутало, щанга. Отвътре обаче грешният избор на диаметър, ход или тип уплътнение е причина номер едно за преждевременен теч, недостатъчна сила или изкривена щанга под товар. За разлика от помпата, която може да работи в широк диапазон от условия, цилиндърът е точно оразмерен елемент, който трудно прощава грешка при спецификацията.

Хидравличният цилиндър превръща налягането на хидравличната течност в линейна механична сила и движение. GT Supply доставя хидравлични цилиндри и резервни части за тях, а това ръководство обяснява основната конструкция, видовете цилиндри и конкретните критерии, по които се прави правилният избор.

Как работи хидравличният цилиндър

Основната конструкция се състои от няколко елемента: цилиндрова тръба (barrel), бутало (piston), буталена щанга (piston rod), капаци в двата края (end caps) и уплътнения между подвижните и неподвижните части. Хидравличната течност, подавана под налягане в едната кухина на цилиндъра, действа върху повърхността на буталото и генерира сила.

Силата, която цилиндърът развива, зависи от две неща: работното налягане на системата и площта на буталото. По-голям диаметър на буталото означава по-голяма сила при едно и също налягане, но и по-голям разход на течност за постигане на същата скорост на движение. Затова избор само по „колко сила ми трябва“ без да се съобрази наличният дебит от помпата, води до цилиндър, който технически може да развие нужната сила, но се движи неприемливо бавно.

Видове хидравлични цилиндри

Едностранно действащи цилиндри

Хидравличното налягане движи буталото само в едната посока, обикновено при издигане, докато връщането става от собственото тегло на товара, от пружина или от външна сила. Конструкцията е по-проста и по-евтина, но приложението е ограничено до случаи, при които връщащата сила е гарантирана, например повдигащи механизми на самосвали.

Двойнодействащи цилиндри

Хидравличното налягане действа от двете страни на буталото последователно, което позволява контролирано движение в двете посоки без да се разчита на гравитация. Това е най-разпространеният тип в индустриална хидравлика, приложим при преси, машинни задвижвания и позициониращи механизми, при които е нужен контрол както при издигане, така и при спускане.

Телескопични цилиндри

Съставени от няколко вложени една в друга секции, телескопичните цилиндри постигат ход в пъти по-дълъг от прибраната си дължина. Повечето телескопични цилиндри са едностранно действащи, тъй като реализацията на двойнодействащ телескопичен цилиндър изисква значително по-сложна конструкция с уплътнения на всяко стъпало. Използват се предимно в самосвали и мобилна техника, където компактността в прибрано състояние е приоритет.

Конструкция и уплътнения

Уплътненията определят до голяма степен живота на цилиндъра. Основно се разделят на буталени уплътнения (piston seals), които предотвратяват преминаването на течност покрай буталото, и уплътнения на щангата (rod seals и wiper seals), които задържат течността вътре и предпазват системата от замърсяване отвън.

Буталените уплътнения при двойнодействащи цилиндри имат симетричен профил, защото трябва да уплътняват еднакво добре в двете посоки на натоварване. Изборът на материал на уплътнението (нитрилна гума, полиуретан, флуороеластомер) зависи от типа на хидравличната течност, работната температура и наличието на абразивни частици в средата. Грешен материал на уплътнението е честа, но лесно избегната причина за преждевременен теч.

Как да изберете правилния хидравличен цилиндър

• Необходима сила, определена от диаметъра на буталото при работното налягане на системата, не обратното.
• Ход на цилиндъра, съобразен с реалното разстояние на движение на товара, с известен резерв.
• Тип монтаж: клевис, фланец, тръна или друг стандартен монтажен интерфейс, съвместим с конструкцията на машината.
• Устойчивост на изкълчване при дълги щанги. При голямо съотношение ход към диаметър на щангата, буталената щанга може да се огъне под страничен товар, дори когато осовата сила е в допустими граници. При такива случаи е нужна по-дебела щанга или направляваща втулка.
• Съвместимост с помпата, която ще захранва цилиндъра: дебитът на помпата определя скоростта на движение при дадения обем на цилиндъра.
• Условия на работната среда: температура, замърсяване, агресивни течности, които определят избора на материал на уплътненията и покритието на щангата.

Хидравличен цилиндър за преса

Пресовите приложения поставят различни изисквания спрямо стандартните повдигащи или позициониращи цилиндри. Тук цилиндърът работи при високо и често постоянно натоварване, обикновено с директно центрирана ос на буталото спрямо инструмента, за да се избегне странично натоварване на щангата. Пресовите цилиндри обикновено са двойнодействащи, с усилена конструкция на капаците и по-високо номинално налягане спрямо стандартните индустриални модели, защото цикличните пикови натоварвания ускоряват умората на материала.

При подмяна на цилиндър за преса е особено важно новият модел да съответства не само по сила, но и по динамика на натоварване, защото подценен модел, дори с достатъчна номинална сила, може да откаже преждевременно при циклично натоварване.

Хидравличен цилиндър с помпа

Цилиндърът никога не работи самостоятелно. Скоростта на движение зависи пряко от дебита на помпата, а максималната развивана сила зависи от налягането, което системата може да поддържа. При комплектоване на нова хидравлична система изборът на цилиндър и хидравлична помпа трябва да се прави едновременно, а не поотделно, за да се избегне ситуация, при която цилиндърът технически е достатъчно силен, но системата не може да го задвижи с нужната скорост.

За повече информация по избора на хидравлична помпа, вижте нашето ръководство за Bosch Rexroth хидравлика, а за пълния каталог с хидравлични компоненти разгледайте раздел „Пневматика и хидравлика“.

Бутални срещу телескопични цилиндри

Приложения

Индустриални преси за щамповане, коване и формоване, където се изисква висока сила при точно позициониране.

Повдигащи механизми и крикове, включително мобилна техника, където компактността в прибрано състояние има значение.

Машинна автоматизация, при която цилиндърът изпълнява позициониращи или притискащи операции в цикъла на производствената линия.

Мобилна и селскостопанска техника, където телескопичните цилиндри доминират заради ограниченото монтажно пространство.

Защо GT Supply за хидравлични цилиндри

GT Supply доставя хидравлични цилиндри и резервни уплътнителни комплекти, съобразени с реалните параметри на приложението, не само с диаметъра на буталото. При запитване за подмяна на цилиндър първата стъпка е сверяване на монтажния тип, хода и работното налягане на старата единица, а не само на видимите външни размери.

При нов проект помагаме с координирането на избора между цилиндър и помпа, за да се получи система, която работи с очакваната скорост и сила, а не само технически съвместими компоненти на хартия.

Как да поръчате?

Поръчката на хидравличен цилиндър от GT Supply е максимално улеснена:

1. Изпратете ни каталожния номер на стария цилиндър или основните параметри (диаметър на буталото, ход, тип монтаж, работно налягане).
2. Изпратете ни запитване по имейл или чрез формата за контакт.
3. Получете оферта с цена и срок на доставка.
4. Потвърдете поръчката и очаквайте доставка до вашия адрес.

Имате нужда от хидравличен цилиндър или резервни уплътнения? Изпратете запитване за цена

Често задавани въпроси

Каква е разликата между едностранно и двойнодействащ хидравличен цилиндър?

Едностранно действащият цилиндър се движи под хидравлично налягане само в едната посока, а се връща от гравитация, пружина или външна сила. Двойнодействащият цилиндър се движи в двете посоки под контролирано хидравлично налягане, което позволява прецизно управление и при издигане, и при спускане.

Как да определя необходимия диаметър на буталото?

Диаметърът се определя от необходимата сила при работното налягане на системата: по-голям диаметър дава по-голяма сила при същото налягане, но изисква и по-голям дебит от помпата за постигане на същата скорост.

Защо цилиндърът ми тече покрай буталната щанга?

Най-честата причина е износено или несъвместимо с работната среда уплътнение на щангата. Материалът на уплътнението трябва да отговаря на типа хидравлична течност и работната температура, иначе износването е ускорено.

Мога ли да получа аналог за цилиндър, спрян от производство?

В повечето случаи да. Търсим директен функционален аналог по диаметър на буталото, ход, монтажен тип и работно налягане, вместо клиентът да остане без решение.

Как избирам между класически и телескопичен цилиндър?

Ако монтажното пространство в прибрано състояние е ограничено, а ходът трябва да е значително по-дълъг от наличната дължина, телескопичен цилиндър е по-подходящ. За индустриални приложения с достатъчно пространство класическият бутален цилиндър обикновено е по-икономичен избор.

Какъв е срокът за доставка на хидравлични цилиндри от GT Supply?

Зависи от конкретния модел и наличността му в европейски склад. При стандартни позиции срокът обикновено е по-кратък от директна поръчка от производителя.

Предлагате ли само цилиндри, или и комплекти уплътнения за ремонт?

Доставяме и двете: цялостни цилиндри при подмяна, както и отделни уплътнителни комплекти при ремонт на съществуващ цилиндър.

Свържете се с GT Supply за всички ваши нужди от хидравлични цилиндри и резервни части.

• Email: info@gtsupply.eu
• Телефон: +359 899 559 100