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How to Design Cilindro hidráulico

La combinación de un cilindro hidráulico y un mecanismo.

Para la situación en la que la forma de movimiento del mecanismo de trabajo de la máquina principal es más complicada, el hidráulico actuator can be organically matched with other mechanisms to form a hydraulic mechanical working mechanism to meet the activity requirements. For hydraulic motors and swing hydraulic motors, the working mechanism can be driven to move through the gear mechanism and the screw nut mechanism. For hydraulic cylinders, the working mechanism can be driven in horizontal, vertical, and inclined directions. The schematic diagram and characteristics are shown in 1-1. How to Design Hydraulic Cylinder

Diagram of a hydraulic cylinder

Combination working structure of common hydraulic cylinders How to Design Hydraulic Cylinder

1. Mecanismo de accionamiento directo

Feature: The piston rod of hydraulic cylinder 1 is directly connected with moving object 2, and the hydraulic cylinder drives the moving object to make horizontal reciprocating linear. How to Design Hydraulic Cylinder

Surface grinder table, combined machine tool power sliding table reciprocating motion, etc. How to Design Hydraulic Cylinder

Característica: El vástago del pistón del cilindro hidráulico 1 está conectado directamente con el objeto en movimiento 2, y el cilindro hidráulico impulsa el objeto en movimiento para realizar un movimiento lineal alternativo vertical.

Press slider and ejector device, hydraulic elevator lifting device, harvester header lifting, etc. How to Design Hydraulic Cylinder

Característica: El vástago del pistón del cilindro hidráulico 1 está conectado directamente con el objeto en movimiento 2, y el cilindro hidráulico impulsa el objeto en movimiento para realizar un movimiento lineal alternativo en una dirección inclinada.

Mining and metallurgical machinery, etc. How to Design Hydraulic Cylinder

2. Force-increasing clamping mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Característica: El vástago del pistón del cilindro hidráulico vertical 1 está conectado con el mecanismo de la biela 2, y la pieza de trabajo 4 se sujeta en la dirección horizontal mediante la abrazadera 3, y se utiliza un cilindro hidráulico con un empuje menor para lograr una fuerza de sujeción mayor. , y la fuerza de sujeción varía con la pieza de trabajo sujeta. Cambios de tamaño.

Machine tool fixtures, manipulators, etc. How to Design Hydraulic Cylinder

3. Telescopic extension mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Feature: The piston rod of the horizontal hydraulic cylinder 1 is connected with the connecting rod mechanism 2, and the horizontal movement of the hydraulic cylinder is converted into vertical lifting movement of platform 3, which can expand the range and increase speed. How to Design Hydraulic Cylinder

Lifting stage, large-stroke scissor telescopic frame, automobile maintenance lifting platform, etc. How to Design Hydraulic Cylinder

4. Pulley lifting mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Feature: Hydraulic cylinder 1 is installed obliquely, and its piston rod is connected with the steel cable 2 wound on pulley 3 to realize the lifting movement of lift 4. How to Design Hydraulic Cylinder

Hoist, blast furnace feeding device. How to Design Hydraulic Cylinder

5. Swing mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Característica: El vástago del pistón del cilindro hidráulico 1 está conectado con el mecanismo de balancín 2 que convierte el movimiento telescópico del cilindro hidráulico en la oscilación del balancín.

Construction machinery, construction machinery working mechanism. How to Design Hydraulic Cylinder

6. Rack-gear mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Característica: El vástago del pistón del cilindro hidráulico 1 está conectado con la cremallera 2 para convertir el movimiento lineal alternativo del cilindro hidráulico en el movimiento giratorio del engranaje 3.

Intermittent feeding mechanism, feeding mechanism. How to Design Hydraulic Cylinder

7. Sector gear-rack mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Característica: El vástago del pistón del cilindro hidráulico 1 conectado en el extremo está conectado con el engranaje sectorial 2 para convertir el movimiento lineal alternativo horizontal del cilindro hidráulico en el movimiento lineal alternativo vertical del bastidor 3.

Short-stroke working device. How to Design Hydraulic Cylinder

8. Linear motion mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Característica: El vástago del pistón del cilindro hidráulico 1 está conectado con el sistema de vástago 2, que convierte el movimiento vertical del cilindro hidráulico en un movimiento lineal recíproco horizontal bidireccional ajustable positivo y negativo.

Periodic motion mechanisms in various types of machinery. How to Design Hydraulic Cylinder

9. Moving cam mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Feature: The piston rod of hydraulic cylinder 1 is connected to the moving cam 2, which can make follower 3 perform vertical reciprocating motion according to the predetermined motion law under the cam drive. The structure is simple and compact, and the required cam profile can be easily obtained by CNC machine tools. How to Design Hydraulic Cylinder

Automatic feeding device, etc. How to Design Hydraulic Cylinder

10. Tension and compression clamping mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Característica: El vástago del pistón del cilindro hidráulico 1 está conectado con la camisa cónica 2 y la sujeción se realiza mediante el movimiento de estiramiento del vástago del pistón.

Machine tool fixtures, etc. How to Design Hydraulic Cylinder

11. Double-cylinder rigid synchronization mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Característica: Los circuitos de aceite de los dos cilindros hidráulicos 1 están conectados en paralelo, y sus vástagos de pistón establecen una conexión rígida a través del miembro rígido 2 para lograr la sincronización de desplazamiento.

Press, blast furnace feeder, planter fertilizer box lifting device, harvester header, etc. How to Design Hydraulic Cylinder

Cálculo de los parámetros del cilindro hidráulico.

Pregunta 1: Cálculo de parámetros de movimiento

• The movement of the main engine’s actuators can be represented by the displacement cycle diagram (L-t), the velocity cycle diagram (v-t), and the overall machine working cycle diagram, to analyze the movement law. How to Design Hydraulic Cylinder

Diagrama del ciclo de desplazamiento Cómo diseñar un cilindro hidráulico

• Figure 2-1 is a hydraulic cylinder displacement cycle diagram of a hydraulic machine. The ordinate L represents the displacement of the piston, the abscissa t represents the time from the start of the piston to the return to the original position, and the slope of the curve represents the movement speed of the piston. Figure 2-1 clearly shows that the working cycle of a hydraulic press is composed of six stages: fast down, decelerated down, compression, pressure retention, pressure relief, slow return, and fast return. How to Design Hydraulic Cylinder

Diagrama de ciclo de velocidad

Análisis de parámetros de movimiento

• The movement of the main engine’s actuators can be represented by the displacement cycle diagram (L-t), the velocity cycle diagram (v-t), and the overall machine working cycle diagram, to analyze the movement law. How to Design Hydraulic Cylinder

Diagrama del ciclo de desplazamiento

• It is a hydraulic cylinder displacement cycle diagram of a hydraulic machine. The ordinate L represents the displacement of the piston, the abscissa t represents the time from the start of the piston to the return to the original position, and the slope of the curve represents the movement speed of the piston. Figure 2-1 clearly shows that the working cycle of a hydraulic press is composed of six stages: fast down, decelerated down, compression, pressure retention, pressure relief slow return, and fast return. How to Design Hydraulic Cylinder

Diagrama de ciclo de velocidad

• According to the working cycle diagram of the whole machine, the stroke or speed of the actuator, and the acceleration change law, the speed cycle diagram (v-t or v-L) of the actuator can be calculated and drawn. According to the characteristics of the movement form of the hydraulic cylinder in the project, it can be summarized as three types. How to Design Hydraulic Cylinder

• Es el diagrama del ciclo de velocidad de los tres tipos de movimiento del cilindro hidráulico.

• Como lo muestra la línea continua 1 en la Figura 1-2, el cilindro hidráulico comienza a moverse con una aceleración uniforme, luego se mueve a una velocidad constante y finalmente desacelera hasta el punto final; como se muestra por la línea de puntos 2 en la Figura 2-2, la primera mitad de la carrera total del cilindro hidráulico se realiza. Realice un movimiento de aceleración uniforme y finalmente realice un movimiento de desaceleración uniforme, y los valores de aceleración son iguales; Como se muestra en la línea de puntos dobles 3 en la Figura 2-2, el cilindro hidráulico se mueve con una pequeña aceleración durante la mayor parte de la carrera total y luego desacelera uniformemente hasta el final de la carrera. Las curvas de tres velocidades de la figura no solo muestran claramente las leyes de movimiento de los tres tipos de cilindros hidráulicos, sino que también muestran las características dinámicas de las tres condiciones de trabajo.

Diagrama del ciclo de trabajo de toda la máquina. Cómo diseñar un cilindro hidráulico

• In a complex system with multiple hydraulic actuators, the actuators usually work in cycles according to a certain program. Therefore, it is necessary to reasonably arrange the working sequence and working time of each actuator according to the working mode and productivity of the host and draw the working cycle diagram of the whole machine. How to Design Hydraulic Cylinder

Pregunta 2: Cálculo de la fuerza de carga máxima del cilindro hidráulico

• For the actuators that drive the working mechanism of the machine tool, the focus is on the time relationship between the load and each working condition; for the actuators that drive the working mechanism of the construction machinery, the focus is on the gravity at each position, and the load diagram uses the position as a variable. The external load of hydraulic actuators includes three types: working load, friction load, and inertial load. How to Design Hydraulic Cylinder

• Figure 1-1 shows the calculation diagram of the hydraulic cylinder, where Fe is the external working load acting on the piston rod, Fm is the seal of the hydraulic cylinder (between the piston and the inner wall of the cylinder, and between the piston rod and the guide sleeve on the cylinder head The internal sealing resistance of the seal).  How to Design Hydraulic Cylinder

Carga de trabajo Fe

• La carga de trabajo tiene carga de resistencia (la carga que es opuesta a la dirección del movimiento y evita el movimiento, también llamada carga positiva) y carga de avance (la carga que promueve el movimiento en la misma dirección de movimiento, también llamada carga negativa). Las cargas de trabajo comunes de los cilindros hidráulicos incluyen la gravedad, la fuerza de corte, la fuerza de compresión, etc. La carga de resistencia es positiva y la carga de inercia es negativa.

Carga de fricción mecánica FF

• Friction load refers to the mechanical friction resistance load to be overcome when the hydraulic actuator drives the working mechanism. There are two types of static friction load and dynamic friction load. How to Design Hydraulic Cylinder

• Carga de fricción mecánica Ff; para máquinas herramienta, es la resistencia a la fricción del carril guía. Carril guía plano. La resistencia a la fricción del riel de guía plano varía con la forma en que se coloca el riel de guía.
• Rieles planos colocados horizontalmente (consulte la Figura 1-2)
• Static friction resistance How to Design Hydraulic Cylinder
• Ffs-us(G＋Fn) How to Design Hydraulic Cylinder
• Resistencia dinámica a la fricción
• Ffd=ud(G + Fn) How to Design Hydraulic Cylinder
• Rieles de guía planos colocados oblicuamente (consulte la Figura 1-2)
• Resistencia a la fricción estática
• Ffs—us (Gcosβ+Fn) How to Design Hydraulic Cylinder
• Resistencia dinámica a la fricción
• Ffd = pd (Gcosβ ＋ Fn)
• Riel guía en forma de V (consulte la Figura 1-3).
• Static friction resistance How to Design Hydraulic Cylinder
• Ffs-us (G + Fn) / sin (a / 2)
• Resistencia dinámica a la fricción
• Fd=ud(G＋Fn )/ sin(a /2) How to Design Hydraulic Cylinder
• En la fórmula, G: gravedad de las partes móviles, N;
• Fn —— El componente vertical de la carga de trabajo en el riel guía, N;
• β——Inclination angle of the plane guide rail, (°); How to Design Hydraulic Cylinder
• α——The included angle of the V-shaped guide rail, (°); How to Design Hydraulic Cylinder
• Us, factores de fricción Ud-estáticos y dinámicos, seleccionados según el material y las propiedades de la superficie de fricción. Generalmente, para rieles de guía deslizantes, us = 0.1 ~ 0.2, Ud = 0.05 ~ 0.12 (valor grande a baja velocidad y valor pequeño a alta velocidad); para riel de guía rodante, Ud = 0.003 ~ 0.02 [hierro fundido a bola (columna) toma el valor más grande, Acero a rodillo toma el valor pequeño]; para carril guía hidrostático de hierro fundido, Ud = 0,005.

Pregunta 3: Comprobación del área efectiva del cilindro hidráulico

• The effective working area of the hydraulic cylinder affects the thrust and speed of the hydraulic system. Therefore, the effective working area calculated according to the load must be checked according to the speed to verify that it can meet the requirements of the minimum stable flow of the throttle or speed control valve. The minimum operating speed of the system is required. After the effective working area meets the minimum working speed requirements of the hydraulic system, it needs to be rounded to ensure that standard sealing elements can be used. How to Design Hydraulic Cylinder

• For example, for hydraulic cylinders with a very low working speed, such as the feed cylinder of a precision boring combined machine tool, after calculating the size of the cylinder according to the load force. How to Design Hydraulic Cylinder
• Minimum working speed check cylinder size, How to Design Hydraulic Cylinder
• A≥q min/v min How to Design Hydraulic Cylinder How to Design Hydraulic Cylinder
• Where A is the effective working area of the hydraulic cylinder, m2; V min’; How to Design Hydraulic Cylinder
• The minimum working speed of the hydraulic cylinder, m/s;q min; How to Design Hydraulic Cylinder
• The minimum stable flow of the system, m3/s, the throttle speed control system depends on the minimum stable flow of the flow control valve; How to Design Hydraulic Cylinder
• El sistema de control de velocidad volumétrica depende del caudal mínimo estable de la bomba variable, y la muestra se verifica de acuerdo con la selección de componentes.
• If the effective area after verification cannot meet the minimum working speed requirement, the cylinder’s size must be determined at the minimum stable speed. How to Design Hydraulic Cylinder

Pregunta 4: compile diagramas de condiciones de trabajo de cilindros hidráulicos o motores hidráulicos

• The working condition diagram includes a pressure cycle diagram (p-t diagram or p-L diagram), a flow cycle diagram (q-t diagram or q-L diagram), and a power cycle diagram. Diagram (P-t diagram or P-L diagram), which reflects the pressure, flow, and power requirements and changes of a hydraulic system in a cycle. How to Design Hydraulic Cylinder

• The situation and the location of the peak are the basis for drawing up hydraulic systems, comparing schemes, adjusting or modifying design parameters for equalizing power distribution, and selecting and designing hydraulic components. p-t diagram (or p-L diagram). How to Design Hydraulic Cylinder

• According to the final size of the actuator structure, according to the actual load, it can be calculated that the hydraulic actuator is in its action. How to Design Hydraulic Cylinder

• The working pressure at each stage of the cycle is shown in Figure 1-5 and then drawn into a p-t diagram (or p-L diagram). How to Design Hydraulic Cylinder

• Si varios actuadores funcionan al mismo tiempo en el sistema, el diagrama qt (o diagrama qL) de cada actuador debe apilarse.
• Además, dibuje el diagrama qt total (o diagrama qL) del sistema;
• P-t diagram (or P-L diagram); How to Design Hydraulic Cylinder
• P-t diagram (or P-L diagram) can be drawn from the p-t; How to Design Hydraulic Cylinder
• Graph (or p-L graph) and q-t graph (or q-L graph) root; How to Design Hydraulic Cylinder
• According to the hydraulic power, P=pq plotted.How to Design Hydraulic Cylinder

• La Figura 1-6 es un ejemplo de un diagrama de condiciones de trabajo de un cilindro hidráulico. El diagrama de condiciones de trabajo del cilindro hidráulico sirve para seleccionar otros elementos del sistema. Componentes y circuitos básicos hidráulicos, para la elaboración del sistema hidráulico; Tanto el sistema como la comparación de esquemas juegan un papel importante.

• The maximum pressure and maximum flow in the working condition diagram determine the maximum working pressure and the maximum working pressure of hydraulic components such as hydraulic pumps and hydraulic valves. Maximum working flow. How to Design Hydraulic Cylinder

• The main parameter values of the hydraulic system determined according to the working condition diagram reflect the rationality of the original design parameters and are the main parameters of the system. The revision and finalization provided the basis. How to Design Hydraulic Cylinder

• By analyzing the change law of pressure and flow in each stage of the working condition diagram, the hydraulic circuit and oil can be selected reasonably. The structural form of the source, a perfect hydraulic system plan is drawn up. When the actuator in the hydraulic system is a hydraulic motor, because the hydraulic motor is a series of design products, this step becomes an option. Determine the working pressure p, displacement Vm, maximum speed max, and maximum flow max of the hydraulic motor, and then perform rounding to determine the specifications of the hydraulic motor. As for drawing the pressure diagram, flow diagram, and power diagram of the hydraulic motor according to the load and speed, it is the same as that of the:How to Design Hydraulic Cylinder

Pregunta 5: Cálculo de la longitud del cilindro del cilindro hidráulico

Cálculo de la longitud del cilindro hidráulico.

• La longitud del cilindro L1 del cilindro hidráulico está determinada por la longitud máxima de la carrera de trabajo más varios requisitos estructurales, a saber.
• L1=L+B+A+M +C How to Design Hydraulic Cylinder
• In the formula, L is the maximum working stroke of the piston;How to Design Hydraulic Cylinder
• B-Piston width, generally (0.6~1)D;How to Design Hydraulic Cylinder
• A-Longitud de la guía del vástago del pistón, tome (0,6 ~ 1,5) D;
• M-La longitud de sellado del vástago del pistón se determina mediante el método de sellado;
• C-Other lengths.How to Design Hydraulic Cylinder

Presta atención al problema

• Generally, the length of the cylinder should not exceed 20 times the inner diameter. In ensuring that the conditions of movement stroke and load force can be met. Next, the outline size of the hydraulic cylinder should be reduced as much as possible.How to Design Hydraulic Cylinder

• Problemas especiales de los cilindros hidráulicos largos de alta presión. Cuando la longitud del cilindro hidráulico es particularmente grande y la presión de trabajo es alta, se debe adoptar una estructura especial para asegurar la deformación del cilindro hidráulico. No tan grande. La solución específica es instalar un aro de refuerzo en el medio del tubo del cilindro del cilindro hidráulico, como se muestra en la Figura 1-7.

• Calculation of minimum guide length of hydraulic cylinderHow to Design Hydraulic Cylinder
• When the piston rod is fully extended, the distance from the midpoint of the piston bearing surface to the midpoint of the sliding surface of the guide sleeve is called the minimum guide length H (Figure 1-8). For general hydraulic cylinders, the minimum guide length should meet the following formula: How to Design Hydraulic Cylinder
• HL / 20 + D / 2
• Donde L es la carrera máxima de trabajo del cilindro hidráulico, m;
• D-Inner diameter of cylinder, m. How to Design Hydraulic Cylinder
• La longitud A de la superficie deslizante del manguito de guía general, cuando D <80 mm, tome A = (0,6 ~ 1,0) D; cuando D> 80 mm, tome A = (0.6 ~ 1.0) d.

• The width B of the piston, take B=(0.6~1.0)D. To ensure the minimum guide length, it is not appropriate to increase A and B excessively. It is best to install a spacer K between the guide sleeve and the piston. The spacer width C is determined by the required minimum guide length, namely: How to Design Hydraulic Cylinder

• El uso de espaciadores no solo puede garantizar la longitud mínima de la guía, sino que también mejora la versatilidad del manguito guía y el pistón.

Presta atención al problema

• La longitud de la guía del vástago del pistón no debe ser demasiado pequeña. Si la longitud de la guía es demasiado pequeña, aumentará la deflexión inicial (deflexión causada por la holgura) del cilindro hidráulico, lo que afectará la estabilidad del cilindro hidráulico. Por lo tanto, se debe garantizar una longitud de guía mínima en el diseño. La longitud A del manguito guía generalmente varía con el tamaño del cilindro hidráulico y el tipo y propósito del sello del vástago del pistón, pero el tamaño general debe ser más de 0,6 veces el diámetro del vástago del pistón para asegurar una estabilidad suficiente del pistón. varilla, como se muestra en la Figura 1-9 mostrada.

•  The guide sleeve of the high-speed and long-stroke hydraulic cylinder should adopt a special structure. For hydraulic cylinders with a speed greater than 1000mm/s and a stroke greater than 4000mm, local overheating caused by high-speed action will cause significant wear of the guide sleeve and the appearance of metal powder. This not only requires forced lubrication on the surface of the guide sleeve from the structural point of view but also requires special treatment such as high-frequency quenching on the surface of the piston rod. At the same time, hydrostatic bearings may also be considered. How to Design Hydraulic Cylinder

Pregunta 6: Determinación de la tolerancia de la forma y posición del cilindro

• The cylinder must ensure the necessary shape and position tolerances. To ensure that the hydraulic cylinder has a lower starting pressure and does not occur “unusual” during movement, sufficient attention should be paid to the shape and position tolerance of the cylinder. How to Design Hydraulic Cylinder

• En circunstancias normales, el error de redondez y cilindricidad del diámetro del cilindro no puede ser mayor que la mitad de la tolerancia del diámetro del cilindro.

• La desviación circular del extremo del cilindro que mira hacia el eje del cilindro no es más de 0.04 mm por 100 mm.

• El error de posición del orificio del pendiente del cilindro hidráulico tipo pendiente en el eje del cilindro del cilindro no es superior a 0,03 mm.

• La tolerancia de la posición del eje del pasador del cilindro hidráulico de tipo pasador no es superior a 0,1 mm, y el error de perpendicularidad no supera los 0,1 mm en la longitud de 100 mm.

• El error de rectitud del eje del cilindro no supera los 0,03 mm por 500 mm de longitud.

Pregunta 7: Cálculo de los parámetros del pistón

Cálculo de la longitud del pistón

• Although the piston is not expected to bear radial force from the perspective of design thinking, due to the limitation of the actual structure, the piston of the hydraulic cylinder. How to Design Hydraulic Cylinder

• It is inevitable to bear a considerable part of the radial external force; for this reason, the length of the piston of the hydraulic cylinder must be appropriate, generally, 0.6 to 1.0 times the outer diameter of the piston, to increase the guiding effect of the piston and increase the supporting surface area, to reduce wear, The purpose of improving the service life of the hydraulic cylinder, as shown in Figure 1-10. How to Design Hydraulic Cylinder

Se determina la tolerancia de forma y posición del pistón.

• The quality of the hydraulic cylinder largely depends on the quality of the piston, so the machining of the piston should be required to have sufficient precision geometric tolerances. Generally speaking, the error of the outer diameter of the piston, the roundness of the inner hole, and the cylindricity cannot be greater than half of its dimensional tolerance; the tolerance of the concentricity of the outer diameter of the piston to the inner hole and the sealing groove should be within 0.02mm. How to Design Hydraulic Cylinder

Determinación de la tolerancia de la forma y posición del vástago del pistón

• Generalmente, se requiere que la tolerancia de rectitud del vástago del pistón sea inferior a 0,02 mm / 100 mm; la redondez y otras tolerancias de precisión geométrica no son mayores que el exterior.

• 1/2 de la tolerancia de diámetro; la tolerancia de concentricidad entre el diámetro del eje y el círculo exterior que coincide con el orificio interior del pistón no es superior a 0,01 ~ 0,02 mm; el pistón está instalado.

• The perpendicularity tolerance between the shaft shoulder and the axis of the piston rod is not more than 0.04mm/100mm. How to Design Hydraulic Cylinder

Diseño de la estructura del cilindro hidráulico

Pregunta 1: Problema con la estructura de conexión del extremo del cilindro 

1. Conexión de brida

Conexión de brida en el extremo del cilindro, como se muestra en la Figura 1-11. El bloque de cilindros de la Figura 1-11 (a) y la Figura 1-11 (b) es una tubería de acero y el método de soldadura de extremos; Figura 1-11 (c) el cuerpo del cilindro es un tubo de acero con titanio de extremo grueso; Figura 1-11 (d) el cuerpo del cilindro es de forja o fundición, esta estructura es la más utilizada y su ventaja es que la estructura es relativamente simple; Procesando; fácil de cargar y descargar; alta resistencia, capaz de soportar altas presiones.

Presta atención al problema

El peso es mayor que la conexión roscada pero menor que la conexión de la barra de dirección; el diámetro exterior es mayor.

2. Conexión de rosca externa

La conexión de rosca externa del extremo del cilindro se muestra en la Figura 1-12.

3. Conexión de rosca interna

La conexión de rosca interna al final del cilindro se muestra en la Figura 1-13. La ventaja es que el peso es pequeño y el diámetro exterior es pequeño.

Presta atención al problema

• Se deben utilizar herramientas especiales cuando la estructura del extremo es complicada. Al atornillar el extremo, es posible girar el anillo de sellado, como se muestra en la Figura 1-13 (a).
• Cuando la tapa del extremo y el cilindro del cilindro están conectados por una rosca (rosca interna del cilindro, rosca externa de la tapa del extremo), se debe tener especial cuidado de no dañar el anillo de sellado durante el proceso de montaje. Esto requiere que el diámetro de la punta de la rosca interior en el cilindro del cilindro sea mayor que el diámetro exterior del anillo de sellado colocado en la tapa del extremo. De lo contrario, el anillo de sellado se dañará en el proceso de ensamblaje de la cubierta del extremo, como se muestra en la Figura 1-14 (a).
• Dado que el punto de presión inicial del anillo de sello después de entrar en el cilindro del cilindro no se puede agarrar, se debe mecanizar una zona de transición de guía adecuada al final de la rosca interna en el cilindro del cilindro para evitar daños al anillo de sello durante el proceso de ensamblaje, como se muestra en la Figura 1-14 (b) Se muestra.

4. Conexión de anillo de resorte externo

La conexión del anillo de resorte exterior en el extremo del cilindro, como se muestra en la Figura 1-15, tiene las ventajas de un peso más pequeño que la conexión de la barra de acoplamiento, una estructura compacta y un tamaño pequeño.

Presta atención al problema

El diámetro exterior del cuerpo del cilindro debe mecanizarse, y la ranura de medio anillo debilita el cuerpo del cilindro, y el grosor de la pared del cuerpo del cilindro debe aumentarse en consecuencia.

5. Conexión de anillo de resorte interno

La conexión del anillo de resorte en el extremo del cuerpo del cilindro, como se muestra en la Figura 1-16, tiene las ventajas de una estructura compacta y liviana.

Presta atención al problema

Al instalar, el extremo está más adentro del cilindro y el borde de la entrada de aceite puede rayar el anillo de sellado.

6. Conexión de la barra de acoplamiento

La conexión de la barra de acoplamiento en el extremo del cilindro se muestra en la Figura 1-17. Este mecanismo es muy utilizado. Las ventajas son que el cuerpo del cilindro es fácil de procesar, fácil de instalar y descargar, y la estructura es versátil.

Presta atención al problema

• El peso es relativamente grande y el tamaño total es relativamente grande.
• Se debe evitar la estructura de barra de acoplamiento para cilindros hidráulicos largos. Cuando la longitud del cilindro hidráulico es superior a 1500 ～ 2000 mm, no deben adoptarse estructuras de tirantes. Aunque el cilindro hidráulico de la barra de dirección tiene las características de buena capacidad de fabricación y rendimiento de mantenimiento, debido a la acción de la presión hidráulica, es fácil alargar la barra de dirección y provocar fugas, como se muestra en la Figura 1-18.
• Los cilindros hidráulicos con estructuras de tirantes no deben usarse en entornos de trabajo hostiles. En las ocasiones en que las condiciones de uso son demasiado malas y el anillo de sello y el manguito guía del vástago del pistón deben reemplazarse con frecuencia, y el equipo que usa el cilindro hidráulico no permite que se retire el cilindro hidráulico, el cilindro hidráulico no debe adoptar una estructura de tirantes. La razón es que al reemplazar el anillo de sello y el manguito guía del vástago del pistón del cilindro hidráulico de la barra de acoplamiento, primero se debe quitar el cilindro hidráulico y luego se pueden quitar las cuatro barras de acoplamiento antes del reemplazo, lo cual es muy inconveniente. En este caso, utilice La estructura del barril de núcleo es mejor.

7. Soldadura

El extremo del cilindro está soldado como se muestra en la Figura 1-19. Sus ventajas son una estructura simple y un tamaño reducido.

Presta atención al problema

• El cuerpo del cilindro puede deformarse; el diámetro interior del cilindro después de la soldadura no es adecuado para el reprocesamiento y está endurecido localmente.
• La costura de soldadura final debe estar a cierta distancia de la superficie de trabajo del cilindro hidráulico. Cuando se utiliza el cilindro hidráulico con soldadura en los extremos, la distancia entre la pieza de soldadura y la superficie de trabajo del cilindro hidráulico no debe ser inferior a 20 mm, como se muestra en las Figuras 1-20. Esto se debe a que la superficie interna del cilindro del cilindro hidráulico después de soldar el extremo, es decir, la superficie de trabajo ya no se procesa después de la soldadura, y el proceso de soldadura hará que el cilindro del cilindro se deforme hasta cierto punto. Si la distancia es demasiado corta, la fuerza de fricción del cilindro hidráulico aumentará o incluso se atascará cuando se acerque al final.

8. Conexión de alambre de acero

La conexión de alambre de acero en el extremo del cuerpo del cilindro, como se muestra en la Figura 1-21, tiene las ventajas de un mecanismo simple, liviano y de tamaño pequeño.

Presta atención al problema

• Es inconveniente de montar y desmontar, y el cable es difícil de montar y desmontar.
• Cuando no existen requisitos especiales sobre el tamaño y el peso de la maquinaria fija, se recomienda adoptar la forma de un mecanismo de conexión de brida o tirante.
• Cuando existen requisitos especiales para el tamaño y el peso de la maquinaria móvil, se recomienda adoptar la forma de una brida, rosca externa o mecanismo de conexión de anillo de resorte externo.

Pregunta 2: Selección del material del cuerpo del cilindro

Los materiales del cuerpo del cilindro son tubos de acero sin costura de uso común de 20 aceros, 35 robos y 45 robos. El cuerpo del cilindro del cilindro hidráulico cuya temperatura de trabajo sea inferior a -50 ℃ debe ser de acero al 35 ° C y acero al 45 ° C, y debe estar templado y revenido. El cuerpo del cilindro soldado al extremo está hecho de acero 35, que es preprocesado mecánicamente y luego templado y revenido. El cuerpo del cilindro que no está soldado a otras partes utiliza acero 45 templado y revenido. Los materiales del cuerpo del cilindro también son útiles para acero forjado, acero fundido y aleación de aluminio.

Pregunta 3: Requisitos técnicos para el diseño de bloques de cilindros

• El diámetro interior del cilindro D adopta un ajuste H9.
• Tratamiento térmico: temple y revenido, dureza 241 ～ 285HB.
• La conicidad y la ovalidad del diámetro D no son más de la mitad de la tolerancia del diámetro.
• La curvatura del eje no supera los 0,03 mm en la longitud de 500 mm.
• La no perpendicularidad de la cara del extremo T no es más de 0,04 mm en el diámetro de 100 mm.
• Cuando el cuerpo del cilindro y el extremo están conectados por hilo, el hilo adopta un hilo métrico de precisión 2a.
• Cuando la cola del cuerpo del cilindro tiene forma de pendiente o el cuerpo del cilindro es de tipo pasador de eje:
• La desviación del eje del agujero d1 del diámetro del cilindro D no es más de 0,03 mm;
• La no perpendicularidad del eje del orificio d1 al diámetro del cilindro D no es superior a 0,1 mm en la longitud de 100 mm;
• El grado de separación del eje del diámetro del eje d: al diámetro del cilindro D no es más de 0,1 mm;
• La no perpendicularidad del diámetro del eje d2 al diámetro del cilindro D no es más de 0,1 mm en la longitud de 100 mm.

Pregunta 4: Diseño de la tapa del extremo

• La tapa del extremo no debe ser demasiado delgada. La tapa del extremo del cilindro hidráulico soporta la presión hidráulica es relativamente grande. Si la cubierta del extremo es demasiado delgada y el espacio entre los pernos es demasiado grande, se producirán fácilmente espacios locales bajo la acción de la presión hidráulica, lo que provocará fugas de aceite, como se muestra en las Figuras 1-23.
• La tolerancia geométrica de la cara final del cilindro hidráulico. Requisitos generales: la tolerancia de perpendicularidad del extremo del cilindro hidráulico que mira hacia el eje del cilindro hidráulico debe ser inferior a 0,04 mm / 100 mm.
• Cuando hay un impacto severo durante el trabajo, el tubo del cilindro y la tapa del extremo del cilindro hidráulico no pueden estar hechos de materiales quebradizos, como hierro fundido.

Pregunta 5: Se forma la conexión entre el pistón y el vástago del pistón

• En condiciones normales de trabajo, el cilindro hidráulico, el pistón y el vástago del pistón están conectados mediante rosca, como se muestra en la Figura 1-24.
• Cuando la presión de trabajo del cilindro hidráulico es grande y la maquinaria de trabajo está vibrando, se adopta la conexión de medio anillo, como se muestra en la Figura 1-25. Según la situación específica, el pistón y el vástago del pistón también se forman en un todo.

Pregunta 6: Selección del material del pistón

• Hierro fundido resistente al desgaste; hierro fundido gris (HT150 ～ HT200); acero (algunos anillos resistentes al desgaste con manga de diámetro exterior de nailon 66 o nailon 1010); aleación de aluminio.
• El par de fricción en el cilindro hidráulico debe evitar el uso del mismo material. El coeficiente de fricción del par de fricción del mismo material es relativamente grande y deben evitarse todas las dos superficies que necesitan lubricarse en movimiento relativo. Lo mismo ocurre con los cilindros, pistones y cilindros hidráulicos Vástago del pistón y manguito guía Evite usar el mismo material entre ellos para facilitar la lubricación y reducir la fricción.

Pregunta 7: Requisitos técnicos para el diseño de pistones

La no perpendicularidad de la cara del extremo no debe ser superior a 0,04 mm en el diámetro de 100 mm; la ovalidad y conicidad del diámetro exterior d no será mayor que la mitad de la tolerancia del diámetro.

Pregunta 8: Diseño de la estructura del vástago del pistón

• Evite la concentración de esfuerzos en la transición del diámetro del eje del vástago del pistón 

Cuando se utiliza un cilindro hidráulico de carrera larga, es necesario considerar exhaustivamente la selección de un vástago de pistón con suficiente rigidez e instalar un anillo espaciador.

• Considere la selección del vástago del pistón y el espaciador.

Cuando se utiliza un cilindro hidráulico de carrera larga, es necesario considerar exhaustivamente la selección de un vástago de pistón con suficiente rigidez e instalar un anillo espaciador.

• Considere el uso de una funda protectora de vástago de pistón

Cuando el entorno de trabajo está muy contaminado y hay más impurezas como polvo, arena, humedad, etc., se requiere un manguito protector del vástago del pistón.

Pregunta 9: Escape del cilindro hidráulico

When the hydraulic system stops working for a long time, the oil in the system will flow out due to its weight and other reasons. At this time, it is easy for air to enter the system. If there is air in the hydraulic cylinder or mixed with air in the oil, the hydraulic cylinder will not move smoothly. Therefore, the air in the system should be discharged before the hydraulic system starts to work. For this reason, an exhaust device can be installed at the highest part (often where air collects) at both ends of the cylinder. There are two types of exhaust devices.

One is to open an exhaust hole at the highest part of the hydraulic cylinder and connect the exhaust valve with a pipe for exhaust; the other is to place an exhaust plug on the highest part of the hydraulic cylinder. The device is opened when the hydraulic cylinder is exhausted and closed after the exhaust is completed.

1. El ángulo de la superficie de contacto del asiento de la válvula de escape de bola de acero

La válvula de escape del cilindro hidráulico es en su mayor parte del tipo de bola de acero, y el asiento de la válvula generalmente se perfora directamente con una broca. El ángulo de los taladros de uso común es generalmente de 120 °. La experiencia ha demostrado que la rigidez de este ángulo no es óptima. El ángulo es pequeño, es fácil guiar la bola de acero, pero el rendimiento de sellado no es bueno; el ángulo es grande, es fácil de sellar, pero el rendimiento de la guía es deficiente. Según la experiencia, el mejor ángulo es de unos 160 °, como se muestra en la Figura 1-27.

2. Problema de fugas de la válvula de escape tipo asiento

The cone valve type exhaust valve is composed of a sealed cone valve and a plug sleeve. The rod of the cone valve passes through the middle hole of the plug sleeve. When the axis of the screw plug sleeve is too large, it will cause the cone valve and valve seat. One-sided contact, leakage occurs. 

Also, if the axial dimension of the screw plug sleeve is too small, the poppet valve cannot be compressed when fully screwed in, it will also cause leakage. The cone angle of the poppet valve head is between 60°and 90°, as shown in Figure 1-28. When it is too large because the contact surface is enlarged and widened, it is not easy to obtain an ideal sealing line with the same tightening force, and it is easy to be blocked if it is too small.

3. El problema del aire de escape

La válvula de escape debe instalarse en el punto más alto de la cavidad de aceite del Cilindro hidráulico para descargar aire.

Forma de instalación del cilindro hidráulico

Los requisitos de instalación del cilindro hidráulico son los siguientes:

• La instalación del cilindro hidráulico debe ser sólida y confiable. Para evitar la influencia de la expansión térmica, un extremo del cilindro debe mantenerse flotando cuando la carrera es grande y las condiciones de trabajo son calientes. La conexión de la tubería no debe estar suelta.
• La superficie de instalación del cilindro hidráulico y la superficie de deslizamiento del vástago del pistón deben mantener suficiente paralelismo y perpendicularidad.
• El eje central del cilindro en movimiento debe ser concéntrico con la línea central de la fuerza de carga, de lo contrario, causará una fuerza lateral, que es fácil de desgastar el sello y dañar el pistón. Cuanto mayor sea la distancia entre los puntos de apoyo del vástago, menor será el desgaste. Para el cilindro hidráulico del objeto en movimiento, el cilindro debe mantenerse paralelo al objeto en movimiento durante la instalación, y el no paralelismo es generalmente no más de 0.05 mm / m.
• No instale el anillo de sellado demasiado apretado, especialmente el anillo de sellado en forma de U, que tiene una resistencia muy alta.
• El tanque de combustible debe limpiarse cuidadosamente, secarse con aire comprimido y luego revisarse con queroseno para verificar la calidad de la soldadura.

Problema 1: Habilidades de instalación de ejes fijos

La posición del eje del cilindro hidráulico de este tipo de instalación es fija cuando está funcionando. La gran mayoría de cilindros hidráulicos en máquinas herramienta adoptan este tipo de instalación.

1. Tipo de barra de acoplamiento

Taladre agujeros en las culatas de los cilindros en ambos extremos y use un tornillo de doble cabeza para apretar la conexión entre el cilindro y el asiento de montaje.

Presta atención al problema

Generalmente se utiliza para cilindros hidráulicos con carreras cortas y baja presión.

2. Tipo de brida

Utilice la brida del cilindro hidráulico para fijarlo a la máquina.

La brida se coloca en la culata del vástago del pistón y el lado exterior está firmemente unido a la superficie de instalación mecánica. Este es el tipo de brida exterior de la cabeza.

Presta atención al problema

• Debido a la acción de la fuerza de reacción cuando el cilindro hidráulico está funcionando, los pernos de montaje soportan la acción de tracción de la presión hidráulica, el diámetro de los pernos de montaje es relativamente grande y se requiere el cálculo de la resistencia.
• La brida está dispuesta en la culata en el extremo del vástago del pistón, y la superficie interior está firmemente unida a la superficie de montaje mecánico. Este es el tipo de brida interior de la cabeza. Cuando el cilindro hidráulico está funcionando, los pernos de montaje no están sometidos a tensión y están soportados principalmente por la superficie de soporte de montaje, por lo que el diámetro de la brida es pequeño y la estructura es más compacta. Este tipo de instalación es el más utilizado en una instalación fija.
• La brida se coloca en la parte inferior del cilindro y se fija con pernos en la superficie de montaje mecánico. Este es un tipo de brida de cola. Presta atención al problema. Este tipo de instalación hace que el cilindro hidráulico sea voladizo, la longitud de instalación es grande y la estabilidad es pobre.
• Tenga en cuenta que la fuerza y el centro de soporte deben estar en el mismo eje. La conexión entre la brida y el asiento de soporte debe hacer que la superficie de la brida soporte la fuerza, y no debe hacer que el tornillo de fijación soporte la tensión. Ej. Brida frontal. Para la instalación, si la fuerza de actuación es de empuje, se debe adoptar la estructura que se muestra en la Figura 1-29 (a) y se debe evitar la estructura que se muestra en la Figura 1-29 (b); si la fuerza que actúa es la fuerza de tracción, viceversa.
• Para la instalación de la brida trasera, si la fuerza de actuación es de empuje, se debe adoptar la estructura que se muestra en la Figura 1-30 (a) y se debe evitar la estructura que se muestra en la Figura 1-30 (b); si la fuerza que actúa es la fuerza de tracción, lo contrario es cierto.

3. Instalación base

• Fije las bridas en los extremos de la cabeza y la cola del cilindro hidráulico con la base. La base se puede colocar en las direcciones radial y tangencial de la izquierda y la derecha del cilindro hidráulico, y también se puede colocar en los extremos delantero y trasero del fondo axial. En la instalación radial, la superficie de instalación está en el mismo plano que el eje del vástago del pistón. Cuando el cilindro hidráulico está funcionando, los pernos de instalación solo soportan la fuerza de corte.
• Al instalar tangencial y axialmente, existe una cierta distancia entre el eje del vástago del pistón y la superficie inferior de la base, y el perno de montaje está sujeto tanto a fuerza de cizallamiento como a fuerza de flexión debido al momento de vuelco. El momento de inclinación de la instalación tangencial es menor que el de la instalación axial.

Presta atención al problema

• Para el formulario de instalación de tipo base, GB / T 3766-2015 estipula: Si el cilindro hidráulico de tipo base no usa llaves o pasadores para soportar el esfuerzo cortante, los pernos de anclaje deben resistir todos los esfuerzos cortantes sin causar peligro.
• La base delantera necesita usar tornillos de posicionamiento o pasadores de posicionamiento, y la base trasera usa orificios para tornillos sueltos para que el cilindro pueda expandirse y contraerse cuando el cilindro hidráulico se calienta, como se muestra en la Figura 1-31. Cuando el eje del cilindro hidráulico es alto y la distancia H desde la superficie de apoyo es grande (vea la Figura 1-31 (b)), los tornillos de la base y la rigidez de la base soportan el efecto del momento de vuelco F × H.

Problema 2: Habilidades de instalación de tipo swing de eje

Cuando el cilindro hidráulico es alternativo, debido a la interacción del mecanismo, su eje oscila para cumplir con los requisitos de ajuste de posición y dirección. Para instalar este tipo de cilindro hidráulico, la única forma de instalarlo puede ser hacerlo basculante. Los cilindros hidráulicos utilizados en maquinaria de construcción, maquinaria agrícola, camiones volquete y maquinaria de cubierta de barcos se utilizan principalmente en este tipo de instalación.

1. Instalación de muñón

• El eje de la bola de masa fijada en el cilindro hidráulico se instala en el sello del eje de la máquina, de modo que el eje del cilindro hidráulico puede oscilar libremente en un cierto plano y la fuerza está en el mismo plano.
• El muñón colocado en la cabeza del cilindro hidráulico está por delante del tipo muñón. Con este tipo de instalación, la amplitud de giro del cilindro hidráulico es menor, pero la estabilidad es mejor.
• El muñón colocado en la cola del cilindro hidráulico es del tipo muñón trasero. El cilindro hidráulico de este tipo de instalación tiene un giro mayor, pero su estabilidad es pobre.
• El muñón colocado en el medio del cilindro hidráulico es del tipo muñón medio, y su amplitud de oscilación y estabilidad son medias.
• Por lo general, el muñón delantero y el muñón medio se utilizan con más frecuencia. El muñón trasero solo se utiliza en cilindros hidráulicos pequeños de carrera corta. Debido a su gran longitud de apoyo, afecta la estabilidad a la flexión del pistón.
• El muñón del cilindro hidráulico del muñón debe estar en ángulo recto con el eje del cilindro hidráulico. Al instalar un cilindro hidráulico de muñón, debe asegurarse de que el eje del cuerpo del cilindro esté en ángulo recto con la dirección de giro, como se muestra en la Figura 1-32. Si hay una desviación, los dos muñones no pueden compartir la carga de manera uniforme y, en casos severos, el muñón del cilindro hidráulico puede romperse.
• Para los cilindros hidráulicos montados en muñón, se debe prestar atención a la dirección de la carga. Al igual que los cilindros hidráulicos con instalación de un solo anillo, los cilindros hidráulicos utilizan muñones. Durante la instalación, también se permite que la carga oscile en una dirección. Sin embargo, no se permite oscilar o moverse en la otra dirección perpendicular a él, de lo contrario, el cilindro hidráulico estará sujeto a una carga de flexión y provocará la rotura de la rosca. Además, debido a la fuerza lateral, es fácil tensar la superficie interior del cilindro, provocando un desgaste desigual del manguito guía, lo que resulta en un sellado desigual, lo que resulta en fugas, como se muestra en la Figura 1-33.
• El soporte del muñón debe estar lo más cerca posible de la raíz del muñón. El lado interior del soporte del muñón debe estar lo más cerca posible de la raíz del muñón, preferiblemente sin dejar un espacio. Si es realmente necesario, la distancia máxima no puede ser superior a 1 mm, como se muestra en la Figura 1-34. Esto es para reducir el momento flector de un solo rodamiento. Cuanto mayor sea la distancia anterior, mayor será la tensión total en el cojinete de orejeta.

• Los cojinetes esféricos no son adecuados para cilindros hidráulicos de muñón. Cuando el cilindro hidráulico se instala con un muñón, el rodamiento del muñón no puede ser un rodamiento esférico. Este tipo de cojinete puede ajustarse cuando su línea central está inclinada, lo que es beneficioso para el propio cojinete. Pero es desventajoso para el muñón del cilindro hidráulico. La razón es: si se utiliza un cojinete de deslizamiento, el muñón solo soporta esfuerzo cortante; si se utiliza un cojinete esférico, el muñón debe soportar el mismo esfuerzo cortante, pero también un momento flector adicional causado por la inclinación del eje del muñón. La condición de tensión se ha deteriorado significativamente, por lo que no se pueden instalar cojinetes esféricos en el muñón.

2. Tabú para la instalación de aretes

Conecte los pendientes del cilindro hidráulico con los pendientes de la máquina con un pasador, de modo que el cilindro hidráulico pueda girar libremente en un plano determinado. La fuerza que actúa está en un plano, como los aretes con bolas de masa, pueden cambiar de dirección dentro de un ángulo cónico de ± 4 °.

Los aretes se encuentran en la cola del cilindro hidráulico y pueden ser aretes simples o aretes dobles, y también se pueden convertir en aretes simples o aretes dobles con cojinetes articulados.

Pay attention to the load direction of hydraulic cylinders installed in earrings. As shown in Figure 1-34, when the hydraulic cylinder is installed in the earring type, the load is allowed to have a considerable swing range in one direction. However, it is not allowed to swing or move in the other direction perpendicular to it, otherwise, the hydraulic cylinder will be subjected to the bending load with the earring as the fulcrum. Sometimes the thread of the rod end may be broken due to the bending of the piston rod.

Moreover, because the piston rod reciprocates when the piston rod is in a bent state, it is easy to damage the inner surface of the cylinder, causing uneven wear of the guide sleeve, resulting in imperfect sealing. Evenly, leading to leakage, these must be avoided.

3. Tabú para la instalación de rótulas

Conecte la cabeza de bola en la cola del cilindro hidráulico con el asiento de bola en la máquina, de modo que el cilindro hidráulico pueda oscilar libremente dentro de un cierto rango de ángulo de cono espacial. Este tipo de instalación tiene un gran grado de libertad, pero su estabilidad es pobre. Este tipo de cilindro hidráulico se utiliza a menudo para las plumas de elevación de barcos.

Presta atención al problema

Los cilindros hidráulicos instalados con eje de giro suelen estar inclinados cuando funcionan. A medida que el vástago del pistón se extiende gradualmente, el ángulo entre el eje y el plano horizontal también cambia gradualmente, y su desplazamiento de trabajo cambia con el ángulo. Por lo tanto, calcule la presión hidráulica. La fuerza de trabajo efectiva del cilindro debe basarse en la carga empujada cuando el ángulo incluido es mínimo.

Problema 3: Tabúes de instalación de cilindros hidráulicos

1. La disposición de la posición del cilindro hidráulico debe considerar la conveniencia del desmontaje y montaje.

La ubicación del cilindro hidráulico generalmente está determinada por la estructura del equipo. Al diseñar el equipo principal, se deben considerar las necesidades de instalación y desmontaje del cilindro hidráulico, y se debe dejar al menos suficiente espacio de operación para facilitar el funcionamiento del cilindro hidráulico. En el proyecto, de hecho, hay casos en los que los cilindros hidráulicos están dispuestos en una posición irrazonable, lo que conduce a un mantenimiento y revisión muy difíciles, que deben tenerse en cuenta en el diseño general del equipo.

2. Determine correctamente el método de instalación y fijación del cilindro hidráulico

Por ejemplo, el vástago del pistón sometido a flexión no puede conectarse con roscas, sino que debe conectarse con una espita; el cilindro hidráulico no se puede colocar con llaves o pasadores en ambos extremos, sino que solo se puede colocar en un extremo, para no obstaculizar su expansión térmica; la carga de impacto hace que el vástago del pistón Para la compresión, la pieza de posicionamiento debe colocarse en el extremo del vástago del pistón; para carga de tracción, la pieza de posicionamiento debe colocarse en el extremo de la culata.

3. Evite fijar ambos extremos del cilindro hidráulico durante la instalación fija

En términos generales, la temperatura del aceite hidráulico que fluye en el cilindro hidráulico siempre cambia, y no hay problema cuando la temperatura no cambia demasiado. Sin embargo, cuando la temperatura del aceite cambia mucho, el cuerpo del cilindro del cilindro hidráulico siempre se expandirá y contraerá en diferentes grados. Si el cilindro hidráulico se instala fijo en ambos extremos en este momento, puede causar una tensión muy grande en el cuerpo del cilindro e incluso dañar la estructura del cilindro hidráulico. Por lo tanto, al instalar un cilindro hidráulico fijo, trate de evitar la instalación de uno fijo en ambos extremos. El método de instalación fija del cilindro hidráulico se muestra en la Figura 1-35.

4. Los cilindros hidráulicos grandes no deben cargarse con pernos de montaje.

La fuerza de salida de un cilindro hidráulico grande es generalmente relativamente grande, y la función principal del perno de montaje del cilindro hidráulico es fijar el cilindro hidráulico en la posición de trabajo. Por supuesto, el perno puede soportar cierta carga. Sin embargo, cuando el cilindro hidráulico es grande y la carga es más pesada, los pernos de montaje del cilindro hidráulico no deben usarse para soportar la carga, porque la carga en este momento es muy grande y requiere una mayor cantidad de pernos o pernos con un mayor diámetro para ser instalado. Causar irracionalidad estructural. Se pueden usar otros métodos mecánicos para arreglar el cilindro hidráulico, como agregar un tapón.

5. La base de montaje del cilindro hidráulico debe tener suficiente rigidez

La base de instalación del cilindro hidráulico debe ser firme y rígida. Si la base instalada no es fuerte, no importa cómo sea el método de instalación correcto, el cuerpo del cilindro hidráulico se doblará hacia arriba en forma de arco al trabajar, como se muestra en la Figura 1-36. En casos severos, el vástago del pistón se doblará, atascará y romperá el vástago del pistón.

6. Vástago de pistón del cilindro hidráulico

Intente hacer que el vástago del pistón del cilindro hidráulico soporte la carga máxima bajo tensión o tenga una buena estabilidad bajo presión.

7. El cilindro del émbolo no debe colocarse horizontalmente

Although the plunger cylinder has the advantage of simple processing of the inner wall of the cylinder because the plunger cylinder can only withstand pressure, the cylinder rod is generally thicker in terms of rigidity; at the same time, its radial support point is also somewhat different from that of ordinary hydraulic cylinders.

Because of the difference, the cylinder base cylinder is generally heavy and heavy. When installed in a horizontal position, the plunger is easy to press on one side, causing the guide sleeve and the sealing ring to wear back. If the right hand is installed horizontally, a plunger bracket needs to be installed to prevent the plunger from sagging, causing bending and increasing initial deflection, and causing jamming.

8. Los cilindros hidráulicos con requisitos de sincronización no deben conectarse simplemente en paralelo.

En teoría, cuando el área de trabajo efectiva de los dos cilindros hidráulicos es la misma y el flujo de entrada es igual, se puede lograr la sincronización. Sin embargo, debido a la distribución de carga desequilibrada, la fricción desigual, las diferencias de fabricación y las diferentes tasas de fuga, etc. Pueden desincronizarse. Por lo tanto, los cilindros hidráulicos con requisitos de sincronización no deben conectarse simplemente en paralelo. Para superar la influencia de los factores anteriores, generalmente se usa un bucle de control de sincronización de tipo servo de desplazamiento positivo, como se muestra en la Figura 1-38.

Diseño de dispositivo de amortiguación de cilindro hidráulico

The hydraulic cylinder is equipped with a buffer device mainly to buffer the huge impact generated by the piston of the hydraulic cylinder when it suddenly stops at the end of the stroke. There are many types of cushioning devices, and the cushioning principle is the same, that is when the piston reaches a certain distance before the end of the stroke,

it tries to seal part or all of the oil in the oil cylinder drain cavity so that it can pass through a small throttle (or Seam>Discharge, to generate appropriate back pressure (buffer pressure) from the enclosed hydraulic oil, which acts on the oil discharge side of the piston to oppose the inertial force of the piston to achieve the purpose of deceleration and braking.

Pregunta 1: Aplicabilidad del dispositivo de amortiguación

• Cuando el cilindro hidráulico tiene una presión de trabajo de ≤10MPa y una velocidad de pistón de ≤0,1 m / s, el dispositivo de amortiguación puede no ser considerado; de lo contrario, se debe utilizar un cilindro hidráulico con un dispositivo de amortiguación u otros métodos de amortiguación. Esta solo puede ser una condición de referencia y está determinada principalmente por la situación específica y el propósito del cilindro.
• Los cilindros hidráulicos de carrera corta no deben usar dispositivos de amortiguación en ambos extremos. Cuando la carrera del cilindro hidráulico es corta (<100 mm), en principio, se debe utilizar un cobertizo hidráulico sin dispositivos de amortiguación. Si es muy necesario, solo se puede colocar un dispositivo de amortiguación en una dirección de movimiento. De lo contrario, el trazo sin almacenamiento en búfer será demasiado corto, o incluso no habrá un trazo sin almacenamiento en búfer, como se muestra en la Figura 1-39.

• Los cilindros hidráulicos de baja velocidad no necesitan utilizar dispositivos de amortiguación. La función del dispositivo de amortiguación es reducir la velocidad del vástago del pistón al final de la carrera para evitar el impacto. Cuando la velocidad del cilindro hidráulico es baja (<100 mm / s), el dispositivo amortiguador ha perdido su significado.
• En general, se cree que los cilindros hidráulicos ordinarios deben adoptar dispositivos de amortiguación u otros métodos de amortiguación cuando la presión de trabajo> 10 MPa y la velocidad del pistón> 0,1 m / s. Esta es solo una condición de referencia y está determinada principalmente por la situación específica y el propósito del cilindro hidráulico. Por ejemplo: para cilindros hidráulicos que requieren cambios de velocidad lentos, cuando la velocidad del pistón es ≥0,05 ～ 0,12 m / s, también se requiere un dispositivo de amortiguación.
• El cilindro hidráulico de acción rápida debe estar equipado con un dispositivo de amortiguación. Cuando el cilindro hidráulico se mueve rápido, debido a la gran masa de la carga y el pistón del cilindro hidráulico y el vástago del pistón en sí, el impulso del movimiento es grande, por lo que es fácil detenerse repentinamente al final de la carrera. Se genera un gran impacto y ruido. Este impacto no solo dañará el cilindro hidráulico, sino que también dañará varias válvulas, tuberías y partes mecánicas relacionadas, lo cual es muy dañino. Para eliminar tales impactos, los componentes correspondientes se pueden configurar en el circuito hidráulico para controlar la velocidad del cilindro hidráulico, o se puede configurar un dispositivo amortiguador (como un dispositivo amortiguador de cilindro hidráulico fijo o ajustable, etc.) en el cilindro hidráulico.

Pregunta 2: Tipo de estructura de dispositivo de búfer

Para los requisitos del dispositivo de amortiguación, la situación ideal es mover el pistón y desacelerar uniformemente durante todo el proceso de amortiguación, sin alcanzar un pico de presión de freno de amortiguación inadmisible y minimizando la carga sobre el cilindro. El dispositivo de amortiguación del cilindro hidráulico se puede disponer dentro del cilindro hidráulico o en el circuito externo del cilindro hidráulico.

1. Dispositivo amortiguador interno del cilindro hidráulico. Hay muchos tipos estructurales de dispositivos de amortiguación dentro de los cilindros hidráulicos. De acuerdo con el área de flujo del orificio (o espacio) y si se puede cambiar automáticamente durante el proceso de almacenamiento en búfer, se puede dividir aproximadamente en dos tipos: dispositivo de búfer de área de aceleración constante y clase de dispositivo de búfer de área de aceleración variable.

2. Dispositivo amortiguador de área de estrangulamiento constante. En el proceso de amortiguación de este tipo de dispositivo de amortiguación, dado que su zona de aceleración no se modifica, la fuerza de frenado amortiguadora generada al comienzo de la amortiguación es muy grande. Pero se bajó rápidamente, y al final no funcionó, y su efecto amortiguador no fue muy bueno. Sin embargo, en la serie general de cilindros de aceite estándar, porque es imposible conocer la velocidad de movimiento del pistón del cilindro y la parte de movimiento. La calidad y la carga a soportar, por lo que para simplificar la estructura, facilitar el diseño y reducir el costo de fabricación, a menudo se utiliza este tipo de método de estrangulamiento y amortiguación.

3. Dispositivo de amortiguación de la zona del acelerador variable. Durante el proceso de amortiguación del pistón del cilindro de aceite, el área de flujo del orificio del acelerador (hendidura) cambia automáticamente con la carrera, de modo que la presión de amortiguación en la cámara de aceite amortiguadora se mantiene uniforme o cambia regularmente para obtener un efecto amortiguador satisfactorio. Solo puede adaptarse a una determinada carga de cilindro y movimiento de trabajo, por lo que este tipo de dispositivo de amortiguación puede diseñarse para cilindros especiales en general.

Pregunta 3: Dispositivo de amortiguación para el circuito externo del cilindro hidráulico (circuito de amortiguación)

• La función del circuito amortiguador es pre-desacelerar la parte de trabajo antes del final de la carrera, retrasar su tiempo de parada o inversión y retrasar el proceso de descarga y refuerzo del circuito de descarga regulador de presión para lograr el propósito de mitigar el impacto. Para eliminar o reducir el impacto hidráulico, además de tomar ciertas medidas en la estructura del componente hidráulico en sí (como colocar un dispositivo de amortiguación en el extremo del cilindro hidráulico y ajustar la amortiguación en el carrete de la válvula de desbordamiento), también se puede utilizar la amortiguación. en el diseño del sistema Loop.

• El cilindro de aceite estándar ordinario está equipado con dispositivos de amortiguación en ambos extremos de la carrera para que el cilindro de aceite pueda detenerse suavemente en los extremos de la carrera. Sin embargo, cuando el pistón se detiene o retrocede en medio de la carrera, la energía cinética de las partes móviles provocará un impacto violento. Por esta razón, se instala una pequeña válvula de alivio al final del cilindro para eliminar el impacto. Tome A e Y / asegúrese de que el pistón se detenga durante la carrera, como se muestra en la Figura 1-40. Coloque válvulas de seguridad pequeñas y sensibles de acción directa en las dos rutas de aceite del cilindro para eliminar el impacto que se produce cuando el pistón se detiene o cambia de dirección durante la carrera. La válvula unidireccional de la válvula se utiliza como válvula complementaria. Este circuito es adecuado para ocasiones con piezas móviles grandes y alta precisión de posicionamiento.

• El circuito de amortiguación adopta la válvula de mariposa de carrera. Como se muestra en la Figura 1-41, una válvula de aceleración de carrera está conectada a un lado del cilindro hidráulico. Cuando el pistón alcanza una posición predeterminada, el tope presiona la válvula de aceleración de carrera para desacelerar gradualmente las partes móviles hasta que se detengan, evitando así el Golpe. El efecto de amortiguación de este circuito es mejor, pero la carrera de amortiguación es fija, lo que es adecuado para ocasiones con condiciones de trabajo fijas. Este método también es aplicable al tratamiento de motores hidráulicos.

• Adopte el circuito de amortiguación de la válvula direccional electrohidráulica, como se muestra en la Figura 1-42. Controla la velocidad de movimiento del carrete de la válvula direccional hidráulica ajustando la apertura de los aceleradores 1 y 2, para que el cilindro hidráulico quede estable y libre. Retrocediendo sorprendentemente. Este tipo de circuito amortiguador es adecuado para pequeñas ocasiones de impacto.

• Usando un circuito de amortiguación combinado de una válvula de rebose y una válvula direccional electrohidráulica, como se muestra en la Figura 1-43, el aceite de presión de control de la válvula direccional electrohidráulica se extrae del puerto de control remoto de la válvula de rebose. Al dar marcha atrás, la válvula de inversión electrohidráulica y la válvula de dos posiciones se energizan al mismo tiempo porque solo después de que la acción del carrete de la válvula hidráulica se detiene por completo, la presión de aceite que ingresa al cilindro hidráulico puede aumentar y empujar el pistón para moverse. . Cuando el cilindro hidráulico no funciona, la bomba se desinstala. La válvula de contrapresión puede mantener una cierta presión cuando el sistema está descargado para operar la válvula electrohidráulica. Este lazo es adecuado para sistemas de alta potencia.

• El circuito de amortiguación de descarga de la bomba hidráulica, como se muestra en la Figura 1-44, en el circuito de aceite de control remoto de la válvula de desbordamiento 1, un amortiguador 2 está conectado en serie para controlar la velocidad de movimiento del carrete de la válvula de desbordamiento y extender la apertura o cierre. del tiempo de la válvula de desbordamiento, reduciendo así el impacto hidráulico en el proceso desde la presión de mantenimiento hasta la descarga o desde la descarga hasta el impulso.

• Para reducir el impacto del circuito, las tuberías entre las válvulas, bombas y cilindros deben acortarse tanto como sea posible para reducir la flexión innecesaria de la tubería. La experiencia cree que cuando se genera ruido debido a la complejidad de la tubería, es un método muy simple y efectivo para conectar la manguera en el lugar de vibración.

• Es muy bueno utilizar un acumulador adecuado para aliviar el impacto. El acumulador debe colocarse cerca del lugar donde se genera el impacto. Se puede utilizar un acumulador de vejiga. Tiene poca inercia y es adecuado para eliminar el impacto.

Pregunta 4: Cálculo del tampón del cilindro hidráulico

El cálculo de amortiguación del cilindro hidráulico es principalmente para estimar la presión de impacto máxima que aparece en el cilindro durante la amortiguación, para verificar si la resistencia del cilindro del cilindro y la distancia de frenado cumplen con los requisitos. En el cálculo de amortiguación, si se encuentra que la energía hidráulica en la cámara de trabajo y la energía cinética de las partes de trabajo no pueden ser absorbidas por la cámara de amortiguación, el pistón y la culata de cilindros pueden colisionar durante el frenado.

Requisitos del medio de trabajo del cilindro hidráulico

Pregunta 1: Requisitos de temperatura ambiente

1. Los cilindros hidráulicos que funcionan a temperatura ambiente (-20 ~ 60 ° C) generalmente usan aceite hidráulico a base de petróleo.
2. Los cilindros hidráulicos que trabajan a altas temperaturas (> 60 ° C) necesitan utilizar fluidos ignífugos y cilindros hidráulicos con estructuras especiales.

Pregunta 2: Requisitos de precisión de filtración y viscosidad

1. Requisitos de viscosidad del medio de trabajo. La mayoría de los fabricantes requieren que la viscosidad del medio de trabajo utilizado en sus cilindros hidráulicos sea de 12 ~ 28cSt, y los fabricantes individuales permiten que alcance 2.8 ~ 380cSt.
2. Requisitos de precisión de filtración del medio de trabajo.

Cilindros hidráulicos con juntas elásticas generales: 20 ~ 25μm;

Cilindro servohidráulico: 10μm;

Cilindro hidráulico con segmento de pistón: 200μm.

Difference between single acting and double acting cylinder

Double action cylinder: the piston can move back and forth

Single saction cylinder: the piston can only move out.