Гидроцилиндры

Гидроцилиндры – это устройства, которые преобразуют энергию потока жидкости в механическую работу, обычно линейного перемещения. Они широко применяются в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и многих других областях, где требуется выполнение точных, мощных и плавных движений.

Параметры гидроцилиндров

Главные параметры, характеризующие гидроцилиндры, включают:

  1. Усилие. Это максимальная сила, которую гидроцилиндр способен развивать при определенном давлении в системе. Сила зависит от давления рабочей жидкости и площади поршня.
  2. Ход. Это максимальное расстояние, на которое шток гидроцилиндра может выдвигаться или втягиваться. Этот параметр определяется конструкцией цилиндра и его назначением.
  3. Скорость. Зависит от объема жидкости, подаваемой в цилиндр за единицу времени. Скорость перемещения штока может регулироваться с помощью клапанов и других элементов гидросистемы.
  4. Давление рабочей жидкости. Величина давления, при котором гидроцилиндр эффективно функционирует. Обычно измеряется в барах или МПа.
  5. Герметичность. Один из ключевых параметров, обеспечиваемых качественными уплотнительными элементами, что предотвращает утечки жидкости и поддерживает стабильную работу системы.

Классификация гидроцилиндров

Существует несколько классификаций гидроцилиндров, основанных на их конструкции и назначении. Основные виды включают:

  1. По типу движения:

    • Одностороннего действия. Такие цилиндры выполняют работу только в одном направлении. Обратное движение штока осуществляется либо под воздействием внешних сил (например, под действием пружины), либо под весом самого штока.
    • Двустороннего действия. В таких цилиндрах движение штока происходит в обоих направлениях за счет подачи рабочей жидкости в противоположные камеры.
  2. По конструкции:

    • Плунжерные. Характеризуются отсутствием поршня, рабочий элемент – плунжер, представляющий собой шток большого диаметра. Используются для создания больших усилий при малых ходах.
    • Поршневые. В этих цилиндрах рабочий орган – поршень с двумя раздельными камерами, куда подается рабочая жидкость.
  3. По типу монтажа:

    • Фланцевые. Закрепляются с помощью фланцев.
    • Шарнирные. Имеют шарнирные соединения для обеспечения подвижности в системе.

Основные составные части гидроцилиндра

  1. Корпус (цилиндр). Это основная часть гидроцилиндра, в которой происходит движение поршня или плунжера. Корпус изготавливается из высокопрочных материалов, таких как сталь или алюминий, чтобы выдерживать высокие давления и механические нагрузки.

  2. Поршень. Поршень разделяет внутреннее пространство цилиндра на две рабочие камеры (при двустороннем действии). Поршень передает усилие от гидравлической жидкости на шток, осуществляя перемещение.

  3. Шток. Шток – это элемент, связанный с поршнем, который выходит из цилиндра и передает механическую работу на внешние элементы (например, подъемные механизмы). Шток изготавливается из закаленной стали и часто покрывается антикоррозийным покрытием для увеличения срока службы.

  4. Уплотнения. Это один из важнейших элементов гидроцилиндра, обеспечивающий герметичность и защиту от утечек рабочей жидкости. Уплотнения устанавливаются на поршне, штоке и в корпусе цилиндра. Их задача – не только предотвращение утечек, но и уменьшение трения между подвижными частями цилиндра.

  5. Крышка и дно цилиндра. Эти элементы закрывают корпус цилиндра и служат для крепления штока и уплотнений. В крышке обычно устанавливаются уплотнения для штока, а дно обеспечивает герметичность системы.

  6. Направляющие втулки или кольца. Они используются для обеспечения ровного перемещения штока, минимизации трения и увеличения срока службы гидроцилиндра.

  7. Гидравлические порты. Это точки подключения гидравлических трубок, через которые подается или отводится рабочая жидкость.

Уплотнения в гидроцилиндрах

Уплотнения играют критически важную роль в работе гидроцилиндра. Основные типы уплотнений включают:

  • Поршневые уплотнения. Они разделяют две камеры внутри цилиндра, предотвращая перетекание жидкости из одной камеры в другую.
  • Штоковые уплотнения. Они предотвращают утечку жидкости из цилиндра через область выхода штока.
  • Буферные уплотнения. Устанавливаются перед основными уплотнениями штока для смягчения воздействия высокого давления.
  • Грязесъемные уплотнения. Предназначены для защиты гидроцилиндра от пыли и грязи, которые могут попасть на шток.
  • Статические уплотнения. Применяются в неподвижных соединениях. Они предотвращают утечки рабочей жидкости в местах крепления крышек, фланцев или других неподвижных частей гидроцилиндра.

Исходя из конструкции, уплотнения могут быть однокомпонентными и многокомпонентными, иметь сложный профиль или форму, быть изготовлены из разнообразных материалов.

Основные различия между профилями уплотнений для штока и поршня:

  • Функциональность. Уплотнение штока предназначено для работы с односторонним давлением (удержание жидкости внутри цилиндра), в то время как уплотнение поршня должно работать с двусторонним давлением (разделение двух камер).
  • Профиль. Уплотнение штока имеет ассиметричный профиль, а уплотнение поршня – симметричный.
  • Трение. Уплотнение штока должно минимизировать трение между штоком и цилиндром, в то время как уплотнение поршня должно выдерживать высокие осевые нагрузки.
  • Герметичность. Уплотнение штока герметизирует выход штока наружу, а поршневое уплотнение обеспечивает герметизацию внутри цилиндра между камерами.
Манжета штока гидроцилиндра

Манжеты

Однокомпонентные уплотнения применяются как манжеты штока, так и как манжеты поршня.
Их используют когда существует возможность возникновения сильного осевого смещения и высокого давления и требуется простота замены и обслуживания.
Типичным представителем современных манжет штока являются манжеты типа RSB по каталогу GAPI и их аналоги.
Внешняя статическая кромка таких манжет штока имеет больший размер, чем внутренняя динамическая кромка. Жесткая посадка на наружный диаметр обеспечивает стабильную фиксацию в монтажной полости. Они также имеют дополнительную кромку. Эта кромка:

  • уменьшает «stick-slip» эффект из-за «жидкостного кольца», которое образуется между дополнительной и главной кромками;
  • блокирует попадание внешних примесей;
  • противостоит скручиванию материала при низких температурах;
  • служит стабилизатором.

На картинке слева можно увидеть фото в целом  и форму профиля такой манжеты штока.

Ниже наше предложение манжет:

Двухкомпонентные уплотнения

Используются как уплотнения штока, так и как уплотнения поршня. При этом, двухкомпонентные уплотнения для штока и поршня гидроцилиндров имеют разные конструкции и профили, так как они выполняют различные функции в системе. Несмотря на схожую многокомпонентную структуру, их профиль и задача значительно отличаются из-за специфики работы штока и поршня.

Типичные представители двухкомпонентного уплотнения:

  • для штока — это TSS/P и TSS (размеры паза взаимозаменяемы) по каталогу GAPI и их аналоги. Этот тип уплотнения используется как в качестве первичного, так и в качестве вторичного уплотнения (тандем). Рекомендуется использовать такие 2-х компонентные уплотнения в гидроцилиндрах с высоким давлением и частыми гидравлическими ударами.
    Вид профиля на картинке вверху справа.
  • для поршня — это PSO по каталогу GAPI и его аналоги. Они с двумя симметричными кромками на внешней динамической стороне и двумя выступами на внутренней статической стороне, на которую устанавливается кольцо круглого сечения. Кольцо круглого сечения активирует уплотнение и этим достигается отличный уплотнительный эффект, как при низком, так и при высоком давлении. Благодаря своей форме, уплотнение позволяет предотвратить повышение гидродинамического давления на его профиль и возможный риск прорыва. Вид профиля на картинке нижний справа.

Пятикомпонентные уплотнения для поршня

это сложные многоступенчатые конструкции, которые обеспечивают более высокий уровень герметизации и устойчивости к нагрузкам. Такие уплотнения чаще применяются в условиях экстремальных нагрузок и давления.

Особенности:

  • Основное уплотнение – мягкая резина или полиуретан, обеспечивает герметичность.
  • Направляющее кольцо – стабилизирует поршень, предотвращая его перекосы.
  • Буферное уплотнение – защищает основные элементы от пиковых нагрузок.
  • Кольцо защитное – предотвращает попадание грязи и посторонних частиц.
  • Упорное кольцо – защищает уплотнение от разрушения при воздействии высоких давлений.

Типичный представитель — KDAS по каталогу GAPI и его аналоги.

Ниже наше предложение уплотнений поршня:

Грязесъемники (сальники)

Грязесъемники (или сальники, или пыльники штока) устанавливаются на выходе штока из гидроцилиндра и выполняют важную задачу – защиту системы от проникновения пыли, грязи и абразивных частиц.

Типичный представитель — WSL по каталогу GAPI и его аналоги, имеют высокую эластичную очищающую кромку на стороне, примыкающей к штоку и более короткую и жесткую выступающую кромку на стороне корпуса передней крышки (буксы). Такой вариант профиля обеспечивает надежную очистку штока от загрязнений, побочных частиц и воды, одновременно предотвращая их проникновение и со статической стороны. При отсутствии грязесъемника попадание посторонних частиц приводит к повреждению уплотнения штока, а также прочих внутренних деталей цилиндра.

Ниже наше предложение грязесъемников:

статическое уплотнение гидроцилиндра

Статические уплотнения

Статические уплотнения применяются в неподвижных соединениях. Они предотвращают утечки рабочей жидкости в местах крепления крышек, фланцев или других неподвижных частей гидроцилиндра.

  • О-кольца. Простые и эффективные статические уплотнения. Они герметизируют соединения и предотвращают утечку жидкости в местах фиксации деталей.

  • Кольца круглого сечения. Эти уплотнения используются для обеспечения герметичности между цилиндром и крышкой или другими неподвижными элементами системы.

  • Кольца сложного сечения. Статические уплотнения типа GDS заменяют традиционные уплотнения в виде колец круглого сечения и О-кольца (O-ring). Характеризуются своим особым профилем, который обеспечивает оптимальное уплотнение при высоких давлениях, не нарушая герметичность из-за скручивания, как при обычном круглом сечении профиля.

Типичный представитель современных статических уплотнений — SSA по каталогу GAPI и их аналоги.

Ниже наше предложение статических уплотнений:

Применение гидроцилиндров

Гидроцилиндры используются в различных отраслях, таких как:

  • Строительная техника. Экскаваторы, подъемные краны, грейдеры.
  • Сельскохозяйственная техника. Тракторы, комбайны, плуги.
  • Автомобильная промышленность. Гидравлические системы тормозов, подвески.
  • Металлообработка. Прессы, штамповочные машины.
Корзина для покупок
Прокрутить вверх