Гидравлический цилиндр двойного действия с передним фланцем представляет собой высокопроизводительный привод, предназначенный для двунаправленной линейной выходной силы в сочетании с фланцевой конструкцией для надежной интеграции в гидравлические системы. Его способность генерировать силу как при удлинении, так и при втягивании в сочетании со стабильностью крепления переднего фланца делает его основным продуктом в отраслях, требующих точного и мощного управления движением. В этой статье подробно описаны его принцип работы, преимущества переднего фланца, конструкционные материалы, типичные области применения, критерии выбора и синергия с гидравлическими силовыми агрегатами (ГПУ).  

 

 

1. Принцип работы двойного действия Гидравлические цилиндры  

В отличие от цилиндров одностороннего действия (которые полагаются на внешние силы, такие как пружины для втягивания), цилиндры двойного действия используют гидравлическое давление жидкости для управления движением в обоих направлениях с помощью двухкамерной конструкции. Основной механизм работает следующим образом:  

- Ствол цилиндра содержит поршень со штоком, отходящим от одного конца, разделяющим ствол на две герметичные камеры: концевую камеру колпачка (напротив штока) и концевую камеру штока (вокруг штока).  

- Когда гидравлическая жидкость закачивается в концевую камеру колпачка (через колпачковый порт), давление действует на всю площадь поршня, толкая его и шток наружу (расширение), создавая максимальную силу (Сила = Давление × Площадь поршня).  

- Когда жидкость перенаправляется в концевую камеру стержня (через штоковый порт), давление действует на меньшую кольцевую область поршня (за вычетом площади поперечного сечения стержня), вытягивая стержень обратно (втягивание).  

- Жидкость из камеры без давления вытесняется обратно в гидравлический резервуар, обеспечивая плавное контролируемое движение в обоих тактах.  

 

 

2. Ключевые преимущества переднего монтажа фланца  

Передний фланец - кольцевая металлическая пластина, приваренная или привинченная болтами к концу крышки (нестержневому концу) цилиндра, - отвечает критическим требованиям монтажа и эксплуатации. Его преимущества промышленного класса включают:  

 

- Высокая структурная стабильность: передние фланцы распределяют рабочие усилия (растяжение, сжатие и изгиб) равномерно по монтажной поверхности. Это устраняет концентрации напряжения на цилиндре, уменьшая вибрацию и предотвращая смещение (основная причина износа уплотнения и утечки).  

- Упрощенная установка и выравнивание: фланцы имеют предварительно просверленные болтовые отверстия (соответствующие таким стандартам, как ISO 6022 или SAE J1453), которые совпадают с монтажными кронштейнами для оборудования. Это сокращает время установки на 30-40% по сравнению с резьбовыми или цапфовыми креплениями, обеспечивая при этом соосность между цилиндром и нагрузкой (≤ 0,1 мм / м биение).  

- Совместимость с тяжелыми нагрузками: передние фланцы спроектированы для высокой статической и динамической грузоподъемности. Например, цилиндр диаметром 100 мм с передним фланцем толщиной 16 мм может выдерживать радиальные нагрузки до 5 кН, что делает его подходящим для тяжелых применений, таких как прессовые машины или строительное оборудование.  

- Эффективность пространства: установка фланца на конце крышки обеспечивает беспрепятственный конец стержня, идеально подходит для систем с ограниченным зазором (например, автоматизированных производственных линий, где стержень должен полностью проходить в оборудование).  

 

 

3. Строительные материалы и долговечность  

Выбор материала цилиндра напрямую влияет на его производительность в суровых условиях (например, влажность, пыль, высокие температуры). В промышленных конфигурациях используются следующие материалы:  

 

| Компонент | Общие материалы | Ключевые свойства |  

|---------------------|----------------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------------|  

| Бочка | - Углеродистая сталь (ST52, 45 #): Экономичная, высокая прочность на растяжение (≥ 500 МПа) < br > - Легированная сталь (40Cr, 27SiMn): для применений под высоким давлением (≥ 35 МПа) < br > - Нержавеющая сталь (304 / 316L): Коррозионная стойкость для пищевого / фармацевтического применения | Углеродистая / легированная сталь: выдерживает высокое давление; нержавеющая сталь: устойчива к химическим веществам / влаге. |  

| Поршень / стержень | - Закаленная хромированная сталь (40Cr): твердость поверхности ≥ 50 HRC, износостойкость < br > - Нержавеющая сталь (316L): для коррозионно-чувствительных сред | Хромирование снижает износ стержня на 50%; нержавеющая сталь избегает ржавчины во влажных условиях. |  

| Передний фланец | - Углеродистая сталь (Q235) с цинкованием: экономичная, антикоррозионная < br > - Легированная сталь (40Cr): для высоконагруженных применений < br > - Нержавеющая сталь (304): коррозионная стойкость | Цинкование защищает от воздействия окружающей среды; легированная сталь выдерживает тяжелые радиальные нагрузки. |  

| Уплотнения | - Полиуретан (PU): хорошая стойкость к истиранию, рабочий диапазон от -20 ° C до 80 ° C < br > - PTFE с уплотнительными кольцами: высокотемпературная стойкость (до 200 ° C), низкое трение | PU уплотнения для общего использования; PTFE уплотнения для экстремальных температур (например, литейные заводы). |  

 

 

4. Типичные промышленные применения  

Универсальность переднего фланцевого цилиндра двойного действия делает его неотъемлемой частью нескольких секторов, где двунаправленное усилие и стабильное крепление имеют решающее значение:  

 

- Производство: Используется в штамповочных прессах для штамповки металла (для зажима и выпуска заготовок), литьевых машинах (для приведения в действие зажима пресс-формы) и конвейерных системах (для подъема / позиционирования нагрузок). Передний фланец обеспечивает стабильность при циклах высокого давления (20-30 МПа).  

- Конструкция: интегрирована в ковшевые цилиндры экскаватора (для скручивания / подъема ковшей), цилиндры лезвий бульдозера (для толкания грунта) и телескопические рычаги крана. Высокая грузоподъемность фланца выдерживает вибрацию и удары от тяжелых земляных работ.  

- Сельское хозяйство: используется в тракторных фронтальных погрузчиках (для поднятия / опускания навесного оборудования, такого как вилки) и жаберных цилиндрах (для регулировки высоты резки). Варианты из нержавеющей стали устойчивы к коррозии от удобрений или дождя.  

- Автомобильный: Используется в роботах сборочной линии (для позиционирования автомобильных деталей) и подъемных платформах транспортных средств (для подъема транспортных средств для технического обслуживания). Пространственный передний фланец вписывается в компактные компоновки мастерских.  

 

 

5. Синергия с гидравлическими силовыми агрегатами (HPU)  

Цилиндры двойного действия полагаются на HPU для подачи жидкости под давлением. Спецификации HPU должны соответствовать требованиям цилиндра для обеспечения оптимальной производительности:  

- Согласование давления: максимальное давление HPU (например, 21 МПа, 35 МПа) должно равняться или превышать номинальное давление в цилиндре. Например, для цилиндра диаметром 100 мм, рассчитанного на 25 МПа, требуется HPU, который может выдавать 25 МПа для создания полной силы растяжения 49 кН.  

- Управление расходом: скорость потока HPU (л / мин) определяет скорость хода цилиндра. 500-мм цилиндр с отверстием 100 мм требует 3,9 л жидкости для расширения - HPU с потоком 10 л / мин завершит ход за ~ 23 секунды.  

- Охлаждение и фильтрация: ГПУ с масляными охладителями (на воздушной или водной основе) предотвращают перегрев жидкости (≤ 60 ° C), что приводит к ухудшению уплотнений. Фильтры 10 мкм в ГПУ удаляют мусор, избегая царапин на цилиндре.  

 

 

6. Критерии выбора оптимальной производительности  

Чтобы выбрать правильный цилиндр, рассмотрите следующие технические параметры:  

1. Требования к усилию и давлению: Рассчитайте необходимое усилие (усилие = давление × площадь поршня) и выберите цилиндр с диаметром отверстия, соответствующим давлению HPU. Например, для усилия 50 кН при 25 МПа требуется цилиндр диаметром 160 мм.  

2. Длина хода: выберите ход, соответствующий диапазону движения приложения (например, 300 мм для небольшого пресса, 1000 мм для ковша экскаватора). Убедитесь, что длина ствола соответствует ходу плюс перекрытие поршня / стержня (обычно 20-30 мм).  

3. Условия окружающей среды: Для влажных / пыльных сред выберите компоненты из нержавеющей стали или оцинкованные с защитой IP67 / IP68. Для высоких температур используйте уплотнения из ПТФЭ и термостойкую жидкость.  

4. Монтажная совместимость: проверьте рисунок болта переднего фланца (например, 4-болт M16, 6-болт M20) и толщину, соответствующую монтажному кронштейну оборудования, чтобы избежать точек напряжения.