Cilindro hidráulico Análisis de la estructura y guía de selección: una interpretación integral desde el principio hasta la aplicación

 

Como el componente ejecutivo central del sistema hidráulico, el cilindro hidráulico realiza la tarea crucial de convertir la energía hidráulica en energía mecánica y se utiliza ampliamente en campos como maquinaria de construcción, equipos industriales y maquinaria agrícola. Su principio de funcionamiento se basa en el cambio del volumen sellado. A través de la transmisión de presión del aceite hidráulico en la cavidad cerrada, el pistón se acciona para lograr un movimiento lineal u oscilante. Este artículo llevará a cabo un análisis sistemático a partir de cuatro dimensiones: composición estructural, métodos de clasificación, factores de selección y elementos esenciales de mantenimiento

 

El I. Composición estructural central del cilindro hidráulico

1. Asamblea de bloque de cilindro

Como la estructura principal, el barril del cilindro generalmente está hecho de tuberías de acero sin costura de alta resistencia. La pared interior debe ser procesada con precisión (como los procesos de afilado o laminación) para reducir la resistencia a la fricción y mejorar el rendimiento de sellado. Las cubiertas delanteras y traseras están conectadas por bridas o hilos para formar una cámara de presión cerrada. Los materiales son principalmente acero laminado o hierro fundido para resistir ambientes de alta presión.

 

2. Asamblea de pistón

La combinación del pistón y la varilla de pistón es la unidad central de la transmisión de potencia. El pistón generalmente está hecho de hierro fundido o acero de aleación y se fija a la varilla del pistón por medio de hilos, medio anillos o soldadura. La superficie de la varilla del pistón se trata mediante carburación y enfriamiento, chapado cromado, etc., con resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión.

 

3. Sistema de sellado

El dispositivo de sellado incluye dos tipos: sellado estático (como entre la cubierta del extremo y el barril del cilindro) y sellado dinámico (como entre el pistón y el barril del cilindro). Los materiales comúnmente utilizados incluyen caucho de nitril, poliuretano, etc. Los sellos de alta calidad pueden prevenir efectivamente la fuga de aceite hidráulico y garantizar una transmisión de presión estable.

 

4. Dispositivos auxiliares

- Dispositivo Buffer: A través de una válvula de aceleración o un diseño de apertura variable, la velocidad del pistón se reduce al final de la carrera para evitar una colisión mecánica.

- Válvula de escape: Elimina el aire mezclado en el sistema y elimina los fenómenos de vibración o arrastre durante la operación.

 

II. Clasificación y escenarios de aplicación de cilindros hidráulicos

De acuerdo con las diferencias en las formas de movimiento y estructuras, los cilindros hidráulicos se pueden dividir en tres categorías principales:

1. Cilindros hidráulicos de pistón

- Tipo Single Rod: Es adecuado para escenarios con requisitos de empuje asimétricos (como el sistema de alimentación de la máquina herramienta), y la carrera de retorno requiere cargas externas o fuerzas de resorte.

- Tipo de doble varilla: Emite fuerza simétricamente en ambos extremos y se usa comúnmente en dispositivos de sujeción o mecanismos de equilibrio.

 

2. Cilindros hidráulicos Plunger

El émbolo solo soporta presión en una dirección y necesita cooperar con un mecanismo externo para lograr la carrera de retorno. Es adecuado para escenarios de carrera larga y de alta carga (como los engranajes de dirección de barcos).

 

3. Cilindros telescópicos multietapa

Utiliza una estructura de manga anidada y puede lograr una carrera ultra larga en un espacio de instalación limitado. Se encuentra comúnmente en los sistemas de elevación de camiones volquetes.

 

III. Parámetros clave para la selección de cilindros hidráulicos

1. Clasificación de presión: Seleccione especificaciones de 16MPa, 25MPa o 31.5MPa de acuerdo con la presión de trabajo del sistema, y debe reservarse un margen de seguridad del 20%.

2. Formulario de instalación: El tipo de barra de amarre es adecuado para espacios compactos, el tipo de anillo de oreja es conveniente para la instalación oscilante y el tipo de eje de bisagra es adecuado para mecanismos giratorios.

3. Stroke y Velocidad: Calcule la relación del diámetro de la varilla del pistón con el diámetro del cilindro en combinación con la distancia de movimiento de la carga y el flujo del sistema para evitar el riesgo de cavitación.

4. Adaptabilidad ambiental: En un entorno corrosvo, se recomienda utilizar un bloque de cilindro de acero inoxidable o un tratamiento de chapado en níquel. En condiciones de trabajo de alta temperatura, se deben usar sellos de fluoro caucho.

 

IV. Fallas comunes y estrategias de mantenimiento

1. Grietas en la pared del cilindro: son causadas principalmente por la concentración de estrés por fatiga. Compruebe regularmente la distribución de la tensión en el arco de transición de la brida.

2. Fallo del sello: Se recomienda que el ciclo de reemplazo no exceda de 5000 horas laborales. Evite torcer o rascar el anillo de sellado durante la instalación.

3. Daños por cavitación: Mantenga la limpieza del aceite hidráulico (por debajo del nivel NAS 8) y controle la temperatura del aceite en el rango de 50 ° C ± 10 ° C.

4. Buffering anormal: Limpie regularmente las impurezas en el orificio del acelerador, compruebe el desgaste de la manga de amortiguación y reemplace las piezas compuestas de cerámica si es necesario.

 

Al comprar un cilindro hidráulico, es necesario aclarar las características de carga, la frecuencia de trabajo y las condiciones ambientales del equipo, y dar prioridad a los proveedores que proporcionen informes de pruebas de presión y certificaciones de materiales. A través de la selección científica y el mantenimiento, la vida útil del cilindro hidráulico se puede extender en más de un 30%, reduciendo significativamente el riesgo de tiempo de inactividad del equipo.