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How to Design Cylindre hydraulique

La combinaison d'un vérin hydraulique et d'un mécanisme

Pour la situation où la forme de mouvement du mécanisme de travail de la machine principale est plus compliquée, le hydraulique 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. Mécanisme d'entraînement direct

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

Caractéristique : La tige de piston du vérin hydraulique 1 est directement connectée à l'objet en mouvement 2, et le vérin hydraulique entraîne l'objet en mouvement pour effectuer un mouvement linéaire alternatif vertical.

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

Caractéristique : La tige de piston du vérin hydraulique 1 est directement reliée à l'objet en mouvement 2, et le vérin hydraulique entraîne l'objet en mouvement pour effectuer un mouvement linéaire alternatif dans une direction inclinée.

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

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

Caractéristique: La tige de piston du vérin hydraulique vertical 1 est reliée au mécanisme de bielle 2, et la pièce 4 est serrée dans le sens horizontal par la pince 3, et un vérin hydraulique avec une poussée plus petite est utilisé pour obtenir une force de serrage plus grande , et la force de serrage varie avec la pièce serrée Changements de taille.

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

Caractéristique : La tige de piston du vérin hydraulique 1 est reliée au mécanisme de culbuteur 2 qui convertit le mouvement télescopique du vérin hydraulique en oscillation du culbuteur.

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

6. Rack-gear mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Caractéristique : La tige de piston du vérin hydraulique 1 est reliée à la crémaillère 2 pour convertir le mouvement linéaire alternatif du vérin hydraulique en mouvement rotatif de l'engrenage 3.

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

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

Caractéristique : La tige de piston du vérin hydraulique 1 connectée à l'extrémité est connectée au secteur denté 2 pour convertir le mouvement linéaire alternatif horizontal du vérin hydraulique en mouvement linéaire alternatif vertical de la crémaillère 3.

Short-stroke working device. How to Design Hydraulic Cylinder

8. Linear motion mechanism How to Design Hydraulic Cylinder

Caractéristique: La tige de piston du vérin hydraulique 1 est reliée au système de tige 2, qui convertit le mouvement vertical du vérin hydraulique en mouvement linéaire alternatif horizontal bidirectionnel réglable positif et négatif.

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

Caractéristique : La tige de piston du vérin hydraulique 1 est reliée à la chemise conique 2 et le serrage est réalisé par un mouvement d'étirement de la tige de piston.

Machine tool fixtures, etc. How to Design Hydraulic Cylinder

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

Caractéristique : Les circuits d'huile des deux vérins hydrauliques 1 sont connectés en parallèle, et leurs tiges de piston établissent une connexion rigide à travers l'élément rigide 2 pour réaliser la synchronisation de déplacement.

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

Calcul des paramètres du vérin hydraulique

Question 1 : Calcul des paramètres de mouvement

• 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

Diagramme du cycle de déplacement Comment concevoir un vérin hydraulique

• 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

Diagramme de cycle de vitesse

Analyse des paramètres de mouvement

• 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

Diagramme du cycle de déplacement

• 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

Diagramme de cycle de vitesse

• 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

• C'est le diagramme du cycle de vitesse des trois types de mouvement du vérin hydraulique.

• Comme le montre la ligne continue 1 sur la Figure 1-2, le vérin hydraulique commence à se déplacer à une accélération uniforme, puis se déplace à une vitesse constante et décélère finalement jusqu'au point final ; comme le montre la ligne pointillée 2 sur la figure 2-2, la première moitié de la course totale du vérin hydraulique est effectuée Effectuer un mouvement d'accélération uniforme, et enfin effectuer un mouvement de décélération uniforme, et les valeurs d'accélération sont égales ; comme le montre la ligne à double pointillé 3 de la figure 2-2, le vérin hydraulique se déplace à une faible accélération pendant la majeure partie de la course totale, puis décélère uniformément jusqu'à la fin de la course. Les courbes à trois vitesses de la figure montrent non seulement clairement les lois de mouvement des trois types de vérins hydrauliques, mais montrent également les caractéristiques dynamiques des trois conditions de travail.

Diagramme du cycle de travail de l'ensemble de la machine Comment concevoir un vérin hydraulique

• 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

Question 2 : Calcul de la force de charge maximale du vérin hydraulique

• 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

Charge de travail Fe

• La charge de travail a une charge de résistance (la charge qui est opposée à la direction du mouvement et empêche le mouvement, également appelée charge positive) et une charge de dépassement (la charge qui favorise le mouvement dans la même direction du mouvement, également appelée charge négative). Les charges de travail courantes des vérins hydrauliques comprennent la gravité, la force de coupe, la force de compression, etc. La charge de résistance est positive et la charge de dépassement est négative.

Charge de frottement mécanique 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

• Charge de frottement mécanique Ff ; pour les machines-outils, il s'agit de la résistance au frottement du rail de guidage. Rail de guidage plat. La résistance de frottement du rail de guidage plat varie selon la manière dont le rail de guidage est placé.
• Rails plats placés horizontalement (voir Figure 1-2)
• Static friction resistance How to Design Hydraulic Cylinder
• Ffs-us(G＋Fn) How to Design Hydraulic Cylinder
• Résistance au frottement dynamique
• Ffd=ud(G + Fn) How to Design Hydraulic Cylinder
• Rails de guidage plats placés en oblique (voir Figure 1-2)
• Résistance au frottement statique
• Ffs—us (Gcosβ+Fn) How to Design Hydraulic Cylinder
• Résistance au frottement dynamique
• Ffd=pd(Gcosβ＋Fn)
• Rail de guidage en forme de V (voir Figure 1-3).
• Static friction resistance How to Design Hydraulic Cylinder
• Ffs-us(G + Fn)/sin(a/2)
• Résistance au frottement dynamique
• Fd=ud(G＋Fn )/ sin(a /2) How to Design Hydraulic Cylinder
• Dans la formule, G—gravité des pièces mobiles, N;
• Fn——La composante verticale de la charge de travail sur le rail de guidage, 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, Ud-facteurs de frottement statique et dynamique, choisis en fonction du matériau et des propriétés de la surface de frottement. Généralement, pour les rails de guidage coulissants, us=0,1~0,2, Ud=0,05~0,12 (grande valeur à basse vitesse et petite valeur à grande vitesse) ; pour le rail de guidage roulant, Ud = 0,003 ~ 0,02 [la fonte à la bille (colonne) prend la plus grande valeur, l'acier au rouleau prend la petite valeur] ; pour rail de guidage hydrostatique en fonte, Ud=0,005.

Question 3 : Vérification de la surface effective du vérin hydraulique

• 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
• Le système de contrôle de la vitesse volumétrique dépend du débit minimum stable de la pompe variable, et l'échantillon est vérifié en fonction de la sélection des composants.
• 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

Question 4 : Compiler des schémas d'état de fonctionnement des vérins hydrauliques ou des moteurs hydrauliques

• 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 plusieurs actionneurs fonctionnent en même temps dans le système, le diagramme qt (ou diagramme qL) de chaque actionneur doit être empilé.
• De plus, dessinez le diagramme qt total (ou diagramme qL) du système ;
• 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 figure 1-6 est un exemple de diagramme des conditions de fonctionnement d'un vérin hydraulique. Le diagramme des conditions de travail du vérin hydraulique consiste à sélectionner d'autres éléments du système. Composants et circuits hydrauliques de base, pour la rédaction du système hydraulique ; Le système et la comparaison des régimes jouent un rôle important.

• 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

Question 5 : Calcul de la longueur du vérin du vérin hydraulique

Calcul de la longueur du vérin hydraulique

• La longueur de cylindre L1 du cylindre hydraulique est déterminée par la longueur de course de travail maximale plus diverses exigences structurelles, à savoir.
• 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-Longueur du guide de tige de piston, prendre (0,6 ~ 1,5) D ;
• M-La longueur d'étanchéité de la tige de piston est déterminée par la méthode d'étanchéité ;
• C-Other lengths.How to Design Hydraulic Cylinder

Attention au problème

• 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

• Problèmes particuliers des vérins hydrauliques longs à haute pression. Lorsque la longueur du vérin hydraulique est particulièrement grande et que la pression de travail est élevée, une structure spéciale doit être adoptée pour assurer la déformation du vérin hydraulique. Pas si gros. La solution spécifique consiste à installer un arceau de renforcement au milieu du tube du vérin hydraulique, comme illustré à la Figure 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
• Où L est la course de travail maximale du vérin hydraulique, m ;
• D-Inner diameter of cylinder, m. How to Design Hydraulic Cylinder
• La longueur A de la surface de glissement du manchon de guidage général, lorsque D<80 mm, prend A=(0,6~1,0)D ; quand D>80mm, prendre 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

• L'utilisation d'entretoises peut non seulement garantir la longueur de guidage minimale, mais également améliorer la polyvalence du manchon de guidage et du piston.

Attention au problème

• La longueur de guidage de la tige de piston ne doit pas être trop petite. Si la longueur du guide est trop petite, la déviation initiale (déviation causée par le jeu) du vérin hydraulique augmentera, ce qui affectera la stabilité du vérin hydraulique. Par conséquent, une longueur de guide minimale doit être assurée dans la conception. La longueur A du manchon de guidage varie généralement avec la taille du vérin hydraulique et le type et le but du joint de tige de piston, mais la taille générale doit être supérieure à 0,6 fois le diamètre de la tige de piston pour assurer une stabilité suffisante du piston tige, comme illustré à la Figure 1-9 illustrée.

•  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

Question 6 : Détermination de la tolérance de la forme et de la position du cylindre

• 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

• Dans des circonstances normales, la circularité et l'erreur de cylindricité du diamètre du cylindre ne peuvent pas être supérieures à la moitié de la tolérance du diamètre du cylindre.

• Le faux-rond circulaire de l'extrémité du cylindre face à l'axe du cylindre n'est pas supérieur à 0,04 mm par 100 mm.

• L'erreur de position du trou de la boucle d'oreille du cylindre hydraulique de type boucle d'oreille par rapport à l'axe du corps du cylindre n'est pas supérieure à 0,03 mm.

• La tolérance de position d'axe de la goupille de vérin hydraulique de type goupille n'est pas supérieure à 0,1 mm et l'erreur de perpendicularité n'est pas supérieure à 0,1 mm sur la longueur de 100 mm.

• L'erreur de rectitude de l'axe du cylindre n'est pas supérieure à 0,03 mm par 500 mm de longueur.

Question 7 : Calcul des paramètres du piston

Calcul de la longueur du piston

• 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

La tolérance de forme et de position du piston est déterminée.

• 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

Détermination de la tolérance de la forme et de la position de la tige de piston

• Généralement, la tolérance de rectitude de la tige de piston doit être inférieure à 0,02 mm/100 mm ; la circularité et les autres tolérances de précision géométrique ne sont pas supérieures à l'extérieur.

• 1/2 de la tolérance de diamètre ; la tolérance de concentricité entre le diamètre de l'arbre et le cercle extérieur correspondant au trou intérieur du piston n'est pas supérieure à 0,01 ~ 0,02 mm ; le piston est installé.

• 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

Conception de la structure du vérin hydraulique

Question 1 : Problème avec la structure de connexion de l'extrémité du cylindre 

1. Connexion à bride

Raccord à bride à l'extrémité du vérin, comme illustré à la Figure 1-11. Le bloc-cylindres de la Figure 1-11(a) et de la Figure 1-11(b) est un tuyau en acier et la méthode de soudage des extrémités ; Figure 1-11(c) le corps du cylindre est un tube en acier avec une extrémité épaisse en titane ; Figure 1-11(d) le corps du cylindre est forgé ou coulé, cette structure est la plus largement utilisée et son avantage est que la structure est relativement simple ; Traitement; facile à charger et décharger ; haute résistance, capable de résister à une pression élevée.

Attention au problème

Le poids est plus grand que le raccord fileté mais plus petit que le raccord à tirant ; le diamètre extérieur est plus grand.

2. Raccordement fileté extérieur

Le raccord fileté extérieur de l'extrémité du cylindre est illustré à la Figure 1-12.

3. Connexion filetée interne

Le raccord fileté interne à l'extrémité du cylindre est illustré à la Figure 1-13. L'avantage est que le poids est faible et que le diamètre extérieur est petit.

Attention au problème

• Des outils spéciaux doivent être utilisés lorsque la structure finale est compliquée. Lors du vissage de l'extrémité, il est possible de tordre la bague d'étanchéité, comme illustré à la Figure 1-13(a).
• Lorsque le flasque et le corps du vérin sont reliés par un filetage (filetage interne du vérin, filetage externe du flasque), il convient de veiller tout particulièrement à ne pas endommager la bague d'étanchéité lors du montage. Cela nécessite que le diamètre de la pointe du filetage intérieur sur le corps du cylindre soit supérieur au diamètre extérieur de la bague d'étanchéité placée sur le couvercle d'extrémité. Sinon, la bague d'étanchéité sera endommagée lors du processus d'assemblage du couvercle d'extrémité, comme illustré à la Figure 1-14(a).
• Étant donné que le point de pression initial de la bague d'étanchéité après son entrée dans le corps du cylindre ne peut pas être saisi, une zone de transition de guidage appropriée doit être usinée à l'extrémité du filetage interne sur le corps du cylindre pour éviter d'endommager la bague d'étanchéité pendant le processus d'assemblage, car illustré à la Figure 1-14(b) illustré.

4. Connexion à anneau élastique externe

La connexion à anneau élastique externe à l'extrémité du cylindre, comme illustré à la Figure 1-15, présente les avantages d'un poids inférieur à celui de la connexion à tirant, d'une structure compacte et d'une petite taille.

Attention au problème

Le diamètre extérieur du corps du cylindre doit être usiné et la rainure en demi-anneau affaiblit le corps du cylindre, et l'épaisseur de la paroi du corps du cylindre doit être épaissie en conséquence.

5. Connexion à anneau élastique interne

La connexion par circlip à l'extrémité du corps du vérin, comme illustré à la Figure 1-16, présente les avantages d'une structure compacte et légère.

Attention au problème

Lors de l'installation, l'extrémité est plus profonde dans le cylindre et la bague d'étanchéité peut être rayée par le bord de l'entrée d'huile.

6. Connexion de la biellette

La connexion du tirant à l'extrémité du vérin est illustrée à la Figure 1-17. Ce mécanisme est largement utilisé. Les avantages sont que le corps du cylindre est facile à traiter, facile à installer et à décharger, et que la structure est polyvalente.

Attention au problème

• Le poids est relativement important et la taille globale est relativement grande.
• La structure des tirants doit être évitée pour les longs vérins hydrauliques. Lorsque la longueur du vérin hydraulique est supérieure à 1500～2000mm, les structures de tirant ne doivent pas être adoptées. Bien que le vérin hydraulique à tirant ait les caractéristiques d'une bonne fabrication et de bonnes performances de maintenance, en raison de l'action de la pression hydraulique, il est facile d'allonger le tirant et de provoquer des fuites, comme illustré à la Figure 1-18.
• Les vérins hydrauliques avec des structures à tirants ne doivent pas être utilisés dans des environnements de travail difficiles. Dans les cas où les conditions d'utilisation sont trop mauvaises et que la bague d'étanchéité et le manchon de guidage de la tige de piston doivent être remplacés fréquemment, et que l'équipement utilisant le vérin hydraulique ne permet pas de retirer le vérin hydraulique, le vérin hydraulique ne doit pas adopter une structure à tirants. La raison en est que lors du remplacement de la bague d'étanchéité et du manchon de guidage de la tige de piston du vérin hydraulique à tirant, le vérin hydraulique doit d'abord être retiré, puis les quatre tirants peuvent être retirés avant le remplacement, ce qui est très gênant. Dans ce cas, utilisez La structure du tube carottier est préférable.

7. Soudage

L'extrémité du cylindre est soudée comme illustré à la Figure 1-19. Ses avantages sont une structure simple et une petite taille.

Attention au problème

• Le corps du cylindre peut être déformé ; le diamètre intérieur du cylindre après soudage n'est pas adapté au retraitement et il est durci localement.
• Le cordon de soudure d'extrémité doit se trouver à une certaine distance de la surface de travail du vérin hydraulique. Lors de l'utilisation du vérin hydraulique avec soudure d'extrémité, la distance entre la pièce à souder et la surface de travail du vérin hydraulique ne doit pas être inférieure à 20 mm, comme indiqué sur les figures 1-20. En effet, la surface intérieure du cylindre hydraulique après le soudage de l'extrémité, c'est-à-dire que la surface de travail n'est plus traitée après le soudage, et le processus de soudage entraînera une certaine déformation du cylindre. Si la distance est trop courte, la force de friction du vérin hydraulique augmentera ou même se bloquera lorsqu'il se déplacera vers la fin.

8. Connexion en fil d'acier

La connexion en fil d'acier à l'extrémité du corps du vérin, comme le montre la figure 1-21, présente les avantages d'un mécanisme simple, léger et de petite taille.

Attention au problème

• Il n'est pas pratique de monter et de démonter, et le fil est difficile à monter et à démonter.
• Lorsqu'il n'y a pas d'exigences particulières concernant la taille et le poids de la machinerie fixe, il est recommandé d'adopter la forme d'un mécanisme de connexion à bride ou à tirant.
• Lorsqu'il existe des exigences particulières pour la taille et le poids de la machinerie mobile, il est recommandé d'adopter la forme d'une bride, d'un filetage externe ou d'un mécanisme de connexion à circlip externe.

Question 2 : Sélection du matériau du corps du cylindre

Les matériaux de corps de cylindre sont des tubes en acier sans soudure couramment utilisés de 20 aciers, 35 vols et 45 vols. Le corps du cylindre du cylindre hydraulique dont la température de fonctionnement est inférieure à -50 ℃ doit être en acier 35 et en acier 45, et il doit être trempé et revenu. Le corps du cylindre soudé à l'extrémité est en acier 35, qui est prétraité mécaniquement puis trempé et revenu. Le corps du cylindre qui n'est pas soudé aux autres pièces utilise de l'acier 45 trempé et revenu. Les matériaux de corps de cylindre sont également utiles pour l'acier forgé, l'acier moulé et l'alliage d'aluminium.

Question 3 : Exigences techniques pour la conception du bloc-cylindres

• Le diamètre intérieur du cylindre D adopte un ajustement H9.
• Traitement thermique : trempe et revenu, dureté 241~285HB.
• La conicité et l'ovalité du diamètre D ne dépassent pas la moitié de la tolérance de diamètre.
• La courbure de l'axe n'est pas supérieure à 0,03 mm sur une longueur de 500 mm.
• La non-perpendicularité de la face d'extrémité T n'est pas supérieure à 0,04 mm sur le diamètre de 100 mm.
• Lorsque le corps du cylindre et l'extrémité sont reliés par filetage, le filetage adopte un filetage métrique de précision 2a.
• Lorsque la queue du corps du cylindre est en forme de boucle d'oreille ou que le corps du cylindre est de type goupille :
• L'écart de l'axe du trou d1 par rapport au diamètre du cylindre D n'est pas supérieur à 0,03 mm ;
• La non-perpendicularité de l'axe du trou d1 au diamètre du cylindre D n'est pas supérieure à 0,1 mm sur la longueur de 100 mm ;
• Le degré disjoint de l'axe du diamètre de l'arbre d : au diamètre du cylindre D n'est pas supérieur à 0,1 mm ;
• La non-perpendicularité du diamètre d'arbre d2 au diamètre de cylindre D n'est pas supérieure à 0,1 mm sur une longueur de 100 mm.

Question 4 : Conception du capuchon d'extrémité

• Le capuchon d'extrémité ne doit pas être trop fin. Le couvercle d'extrémité du vérin hydraulique supporte la pression hydraulique est relativement grande. Si le couvercle d'extrémité est trop mince et que l'espacement des boulons est trop grand, des espaces locaux se produiront facilement sous l'action de la pression hydraulique, ce qui provoquera des fuites d'huile, comme le montrent les figures 1-23.
• La tolérance géométrique de la face d'extrémité du vérin hydraulique. Exigences générales La tolérance de perpendicularité de l'extrémité du vérin hydraulique faisant face à l'axe du vérin hydraulique doit être inférieure à 0,04 mm/100 mm.
• En cas de choc violent pendant le travail, le tube du vérin et le couvercle d'extrémité du vérin hydraulique ne peuvent pas être constitués de matériaux fragiles, tels que la fonte.

Question 5 : La connexion entre le piston et la tige de piston est formée

• Dans des conditions de fonctionnement normales du vérin hydraulique, le piston et la tige de piston sont reliés par filetage, comme illustré à la Figure 1-24.
• Lorsque la pression de travail du vérin hydraulique est élevée et que la machinerie de travail vibre, la connexion en demi-anneau est adoptée, comme illustré à la Figure 1-25. Selon la situation spécifique, le piston et la tige de piston sont également réalisés en un tout.

Question 6 : Sélection du matériau du piston

• Fonte résistante à l'usure; fonte grise (HT150～HT200); acier (certains anneaux résistants à l'usure avec manchon de diamètre extérieur en nylon 66 ou en nylon 1010); alliage d'aluminium.
• La paire de friction dans le vérin hydraulique doit éviter d'utiliser le même matériau. Le coefficient de frottement de la paire de frottement du même matériau est relativement grand, et toutes les deux surfaces qui doivent être lubrifiées en mouvement relatif doivent être évitées. Il en va de même pour les vérins hydrauliques, les pistons et les vérins Tige de piston et manchon de guidage Evitez d'utiliser le même matériau entre eux pour faciliter la lubrification et réduire les frottements.

Question 7 : Exigences techniques pour la conception du piston

La non-perpendicularité de la face d'extrémité ne doit pas être supérieure à 0,04 mm sur le diamètre de 100 mm ; l'ovalité et la conicité du diamètre extérieur d ne doivent pas être supérieures à la moitié de la tolérance de diamètre.

Question 8 : Conception de la structure de la tige de piston

• Éviter la concentration de contraintes à la transition du diamètre de l'arbre de la tige de piston 

Lors de l'utilisation d'un vérin hydraulique à longue course, il est nécessaire d'envisager de manière approfondie la sélection d'une tige de piston avec une rigidité suffisante et l'installation d'une bague d'espacement.

• Considérez la sélection de la tige de piston et de l'entretoise

Lors de l'utilisation d'un vérin hydraulique à longue course, il est nécessaire d'envisager de manière approfondie la sélection d'une tige de piston avec une rigidité suffisante et l'installation d'une bague d'espacement.

• Pensez à utiliser un manchon de protection de tige de piston

Lorsque l'environnement de travail est sérieusement pollué et qu'il y a plus d'impuretés telles que la poussière, le sable, l'humidité, etc., un manchon de protection de la tige de piston est nécessaire.

Question 9 : Échappez le vérin hydraulique

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. L'angle de surface de contact du siège de soupape d'échappement à bille en acier

La soupape d'échappement sur le cylindre hydraulique est principalement du type à bille d'acier et le siège de soupape est généralement percé directement avec un foret. L'angle des forets couramment utilisés est généralement de 120°. L'expérience a prouvé que l'étanchéité de cet angle n'est pas optimale. L'angle est petit, il est facile de guider la bille d'acier, mais les performances d'étanchéité ne sont pas bonnes. l'angle est grand, il est facile à sceller, mais les performances de guidage sont médiocres. Selon l'expérience, le meilleur angle est d'environ 160°, comme le montre la figure 1-27.

2. Problème de fuite de la soupape d'échappement de type champignon

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. Le problème de l'évacuation de l'air

La soupape d'échappement doit être installée au point le plus élevé de la cavité d'huile du vérin hydraulique pour évacuer l'air.

Formulaire d'installation du vérin hydraulique

Les exigences d'installation du vérin hydraulique sont les suivantes :

• L'installation du vérin hydraulique doit être solide et fiable. Pour éviter l'influence de la dilatation thermique, une extrémité du cylindre doit être maintenue flottante lorsque la course est importante et que les conditions de travail sont chaudes. Le raccordement de la tuyauterie ne doit pas être desserré.
• La surface d'installation du vérin hydraulique et la surface de glissement de la tige de piston doivent maintenir un parallélisme et une perpendicularité suffisants.
• L'axe central du cylindre mobile doit être concentrique avec l'axe central de la force de charge, sinon cela provoquera une force latérale, ce qui usera facilement le joint et endommagera le piston. Plus la distance entre les points d'appui de la tige de piston est grande, moins il y a d'usure. Pour le cylindre hydraulique de l'objet en mouvement, le cylindre doit être maintenu parallèle à l'objet en mouvement pendant l'installation, et le non-parallélisme n'est généralement pas supérieur à 0,05 mm/m.
• N'installez pas la bague d'étanchéité trop serrée, en particulier la bague d'étanchéité en forme de U, qui a une résistance très élevée.
• Le réservoir de carburant doit être soigneusement nettoyé, séché à l'air comprimé, puis vérifié avec du kérosène pour la qualité de la soudure.

Problème 1 : Compétences d'installation d'axe fixe

La position de l'axe du vérin hydraulique de ce type d'installation est fixe lors de son fonctionnement. La grande majorité des vérins hydrauliques des machines-outils adoptent ce type d'installation.

1. Type de tirant

Percez des trous sur les culasses aux deux extrémités et utilisez une vis à double tête pour serrer la connexion entre le cylindre et le siège de montage.

Attention au problème

Généralement utilisé pour les vérins hydrauliques à courses courtes et à basse pression.

2. Type de bride

Utilisez la bride du vérin hydraulique pour le fixer à la machine.

La bride est fixée sur la culasse de la tige de piston et le côté extérieur est fermement fixé à la surface d'installation mécanique. Il s'agit du type de bride extérieure de tête.

Attention au problème

• En raison de l'action de la force de réaction lorsque le vérin hydraulique fonctionne, les boulons de montage supportent l'action de traction de la pression hydraulique, le diamètre des boulons de montage est relativement grand et le calcul de la résistance est nécessaire.
• La bride est disposée sur la culasse à l'extrémité de la tige de piston et la surface intérieure est étroitement fixée à la surface de montage mécanique. C'est le type de bride intérieure de tête. Lorsque le vérin hydraulique fonctionne, les boulons de montage ne sont pas sollicités et ils sont principalement soutenus par la surface de support de montage, de sorte que le diamètre de la bride est petit et la structure est plus compacte. Ce type d'installation est le plus utilisé dans une installation fixe.
• La bride est fixée au bas du cylindre et est fixée avec des boulons sur la surface de montage mécanique. Il s'agit d'un type de bride de queue. Faites attention au problème. Ce type d'installation rend le vérin hydraulique en porte-à-faux, la longueur d'installation est grande et la stabilité est médiocre.
• Notez que la force et le centre d'appui doivent être sur le même axe. La connexion entre la bride et le siège de support doit faire en sorte que la surface de la bride supporte la force et ne doit pas forcer la vis de fixation à supporter la tension. Par exemple, la bride avant. Pour l'installation, si la force agissante est la poussée, la structure illustrée à la Figure 1-29(a) doit être adoptée, et la structure illustrée à la Figure 1-29(b) doit être évitée ; si la force agissante est une force de traction, vice versa.
• Pour l'installation de la bride arrière, si la force agissante est la poussée, la structure illustrée à la Figure 1-30(a) doit être adoptée et la structure illustrée à la Figure 1-30(b) doit être évitée ; si la force agissante est une force de traction, l'inverse est vrai.

3. Mise en place du socle

• Fixez les brides aux extrémités de tête et de queue du vérin hydraulique avec la base. La base peut être placée dans les directions radiale et tangentielle de la gauche et de la droite du vérin hydraulique, et peut également être placée dans les extrémités avant et arrière du fond axial. Dans l'installation radiale, la surface d'installation est dans le même plan que l'axe de la tige de piston. Lorsque le vérin hydraulique fonctionne, les boulons d'installation ne supportent que la force de cisaillement.
• Lors de l'installation tangentielle et axiale, il y a une certaine distance entre l'axe de la tige de piston et la surface inférieure de la base, et le boulon de montage est soumis à la fois à une force de cisaillement et à une force de flexion due au moment de renversement. Le moment de basculement de l'installation tangentielle est inférieur à celui de l'installation axiale.

Attention au problème

• Pour le formulaire d'installation de type base, GB/T 3766-2015 stipule : Si le vérin hydraulique de type base n'utilise pas de clés ou de goupilles pour supporter la contrainte de cisaillement, les boulons d'ancrage doivent résister à toutes les contraintes de cisaillement sans causer de danger.
• La base avant doit utiliser des vis de positionnement ou des goupilles de positionnement, et la base arrière utilise des trous de vis desserrés afin que le vérin puisse se dilater et se contracter lorsque le vérin hydraulique est chauffé, comme illustré à la Figure 1-31. Lorsque l'axe du vérin hydraulique est élevé et que la distance H de la surface d'appui est grande (voir Figure 1-31(b)), les vis de base et la rigidité de la base supportent l'effet du moment de renversement F×H.

Problème 2 : Compétences d'installation de type Axis Swing

Lorsque le vérin hydraulique effectue un mouvement alternatif, en raison de l'interaction du mécanisme, son axe oscille pour répondre aux exigences de réglage de la position et de la direction. Pour installer ce type de vérin hydraulique, la seule façon de l'installer peut être de le rendre oscillant. Les vérins hydrauliques utilisés dans les machines de construction, les machines agricoles, les camions à benne basculante et les machines de pont de navire sont principalement utilisés dans ce type d'installation.

1. Installation de tourillon

• L'arbre de boulette fixé sur le cylindre hydraulique est installé dans le joint d'arbre de la machine, de sorte que l'axe du cylindre hydraulique puisse osciller librement dans un certain plan et que la force soit dans le même plan.
• Le tourillon situé sur la tête du vérin hydraulique est en avance sur le type à tourillon. Avec ce type d'installation, l'amplitude d'oscillation du vérin hydraulique est plus petite, mais la stabilité est meilleure.
• Le tourillon situé à la queue du vérin hydraulique est de type tourillon arrière. Le vérin hydraulique de ce type d'installation a un débattement plus important, mais sa stabilité est médiocre.
• Le tourillon placé au milieu du vérin hydraulique est du type à tourillon moyen, et son amplitude de balancement et sa stabilité sont moyennes.
• Habituellement, le tourillon avant et le tourillon central sont plus couramment utilisés. Le tourillon arrière n'est utilisé que sur les petits vérins hydrauliques à course courte. En raison de sa grande longueur d'appui, il affecte la stabilité en flexion du piston.
• Le tourillon du vérin hydraulique à tourillon doit être perpendiculaire à l'axe du vérin hydraulique. Lors de l'installation d'un vérin hydraulique à tourillon, il faut s'assurer que l'axe du corps du vérin est perpendiculaire à la direction d'oscillation, comme illustré à la Figure 1-32. S'il y a un écart, les deux tourillons ne peuvent pas partager la charge uniformément et, dans les cas graves, le tourillon du vérin hydraulique peut se briser.
• Pour les vérins hydrauliques montés sur tourillon, il convient de prêter attention à la direction de la charge. Semblables aux vérins hydrauliques avec installation à un seul anneau, les vérins hydrauliques utilisent des tourillons. Lors de l'installation, la charge peut également osciller dans une direction. Cependant, il n'est pas autorisé à osciller ou à se déplacer dans l'autre sens perpendiculairement à celui-ci, sinon le vérin hydraulique sera soumis à une charge de flexion et provoquera la rupture du filetage. De plus, en raison de la force latérale, il est facile de tendre la surface intérieure du cylindre, provoquant une usure inégale du manchon de guidage, entraînant une étanchéité inégale, entraînant des fuites, comme illustré à la Figure 1-33.
• Le support de tourillon doit être aussi proche que possible de la racine du tourillon. Le côté intérieur du support de tourillon doit être aussi proche que possible de la racine du tourillon, de préférence sans laisser d'espace. Si cela est vraiment nécessaire, la distance maximale ne peut pas être supérieure à 1 mm, comme illustré à la Figure 1-34. C'est pour réduire le moment de flexion du roulement unique. Plus la distance ci-dessus est grande, plus la contrainte totale sur le roulement à oreilles est élevée.

• Les roulements sphériques ne conviennent pas aux vérins hydrauliques à tourillon. Lorsque le vérin hydraulique est installé avec un tourillon, le roulement sur le tourillon ne peut pas être un roulement sphérique. Ce type de roulement peut s'ajuster lorsque son axe est incliné, ce qui est bénéfique pour le roulement lui-même. Mais c'est désavantageux pour le tourillon du vérin hydraulique. La raison est la suivante : si un palier lisse est utilisé, le tourillon ne supporte que la contrainte de cisaillement ; si un appui sphérique est utilisé, le tourillon doit supporter la même contrainte de cisaillement, mais également un moment de flexion supplémentaire provoqué par l'inclinaison de l'axe du tourillon. La condition de contrainte s'est considérablement détériorée, de sorte que les roulements sphériques ne peuvent pas être installés sur le tourillon.

2. Tabou pour l'installation de boucles d'oreilles

Reliez les boucles d'oreille du vérin hydraulique aux boucles d'oreille de la machine avec une goupille, de sorte que le vérin hydraulique puisse osciller librement dans un certain plan. La force agissante est dans un plan, comme les boucles d'oreilles avec des boulettes de boules, elles peuvent changer de direction dans un angle de cône de ± 4 °.

Les boucles d'oreilles sont à la queue du cylindre hydraulique et peuvent être des boucles d'oreilles simples ou des boucles d'oreilles doubles, et peuvent également être transformées en boucles d'oreilles simples ou doubles avec des roulements à billes.

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. Tabou pour l'installation de la rotule

Connectez la rotule à la queue du vérin hydraulique avec le siège de rotule sur la machine, de sorte que le vérin hydraulique puisse osciller librement dans une certaine plage d'angle de cône spatial. Ce type d'installation a un grand degré de liberté, mais sa stabilité est médiocre. Ce type de vérin hydraulique est souvent utilisé pour les flèches de levage de navires.

Attention au problème

Les vérins hydrauliques installés avec un axe oscillant sont souvent inclinés lorsqu'ils fonctionnent. Au fur et à mesure que la tige de piston s'étend, l'angle entre l'axe et le plan horizontal change également progressivement et son déplacement de travail change avec l'angle. Par conséquent, calculez la pression hydraulique. La force de travail effective du vérin doit être basée sur la charge poussée lorsque l'angle inclus est au minimum.

Problème 3 : Tabous d'installation des vérins hydrauliques

1. La disposition de la position du vérin hydraulique doit tenir compte de la commodité du démontage et du montage

L'emplacement du vérin hydraulique est généralement déterminé par la structure de l'équipement. Lors de la conception de l'équipement principal, les besoins d'installation et de démontage du vérin hydraulique doivent être pris en compte, et au moins un espace de fonctionnement suffisant doit être laissé pour faciliter le fonctionnement du vérin hydraulique. Dans le projet, il existe en effet des cas où les vérins hydrauliques sont disposés dans une position déraisonnable, ce qui entraîne une maintenance et une révision très difficiles, qui doivent être prises en compte dans la conception globale de l'équipement.

2. Déterminer correctement la méthode d'installation et de fixation du vérin hydraulique

Par exemple, la tige de piston soumise à la flexion ne peut pas être reliée par des filetages, mais doit être reliée par un bout uni ; le vérin hydraulique ne peut pas être positionné avec des clavettes ou goupilles aux deux extrémités, mais ne peut être positionné qu'à une extrémité, afin de ne pas gêner sa dilatation thermique ; la charge d'impact fait la tige de piston Pour la compression, la pièce de positionnement doit être placée à l'extrémité de la tige de piston; pour une charge de traction, la pièce de positionnement doit être fixée à l'extrémité de la culasse.

3. Évitez de fixer les deux extrémités du vérin hydraulique lors de l'installation fixe

D'une manière générale, la température de l'huile hydraulique circulant dans le vérin hydraulique change toujours, et il n'y a pas de problème lorsque la température ne change pas trop. Cependant, lorsque la température de l'huile change considérablement, le corps du cylindre du cylindre hydraulique se dilate et se contracte toujours à différents degrés. Si le vérin hydraulique est installé fixe aux deux extrémités à ce moment, cela peut entraîner une très grande contrainte sur le corps du vérin et même endommager la structure du vérin hydraulique. Par conséquent, lors de l'installation d'un vérin hydraulique fixe, essayez d'éviter l'installation de vérins fixes aux deux extrémités. La méthode d'installation fixe du vérin hydraulique est illustrée à la Figure 1-35.

4. Les gros vérins hydrauliques ne doivent pas être chargés par des boulons de montage

La force de sortie d'un grand vérin hydraulique est généralement relativement importante, et la fonction principale du boulon de montage du vérin hydraulique est de fixer le vérin hydraulique en position de travail. Bien sûr, le boulon peut supporter une certaine charge. Cependant, lorsque le vérin hydraulique est grand et que la charge est plus lourde, les boulons de montage du vérin hydraulique ne doivent pas être utilisés pour supporter la charge, car la charge à ce moment est très importante et nécessite un plus grand nombre de boulons ou de boulons avec un plus grand diamètre à installer. Provoquer une irrationalité structurelle. D'autres méthodes mécaniques peuvent être utilisées pour fixer le vérin hydraulique, comme l'ajout d'un bouchon.

5. La base de montage du vérin hydraulique doit avoir une rigidité suffisante

La base d'installation du vérin hydraulique doit être ferme et rigide. Si la base installée n'est pas solide, quelle que soit la méthode d'installation correcte, le corps du vérin hydraulique se pliera vers le haut en forme d'arc lors du travail, comme illustré à la Figure 1-36. Dans les cas graves, la tige de piston se pliera, se bloquera et cassera la tige de piston.

6. Tige de piston du vérin hydraulique

Essayez de faire en sorte que la tige de piston du vérin hydraulique supporte la charge maximale sous tension ou ait une bonne stabilité sous pression.

7. Le cylindre du piston ne doit pas être placé horizontalement

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. Les vérins hydrauliques avec des exigences de synchronisation ne doivent pas être simplement connectés en parallèle

Théoriquement parlant, lorsque la zone de travail effective des deux vérins hydrauliques est la même et que le débit d'entrée est égal, la synchronisation peut être obtenue. Cependant, en raison d'une répartition déséquilibrée de la charge, d'un frottement inégal, de différences de fabrication et de taux de fuite différents, etc., ils peuvent être désynchronisés. Par conséquent, les vérins hydrauliques avec des exigences de synchronisation ne doivent pas être simplement connectés en parallèle. Pour surmonter l'influence des facteurs ci-dessus, une boucle de commande de synchronisation de type servo à déplacement positif est généralement utilisée, comme illustré à la Figure 1-38.

Conception du dispositif tampon de vérin hydraulique

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.

Question 1 : Applicabilité du dispositif de rembourrage

• Lorsque le vérin hydraulique a une pression de travail ≤10MPa et une vitesse de piston ≤0,1m/s, le dispositif tampon peut ne pas être pris en compte ; sinon, un vérin hydraulique avec un dispositif tampon ou d'autres méthodes tampons doivent être utilisés. Il ne peut s'agir que d'une condition de référence, et elle est principalement déterminée par la situation spécifique et le but du vérin.
• Les vérins hydrauliques à faible course ne doivent pas utiliser de dispositifs tampons aux deux extrémités. Lorsque la course du vérin hydraulique est courte (< 100 mm), il convient en principe d'utiliser un hangar hydraulique sans dispositifs tampons. Si cela est vraiment nécessaire, un seul dispositif tampon peut être placé dans un sens de déplacement. Sinon, la course non tamponnée sera trop courte, ou même il n'y aura pas de course non tamponnée, comme illustré à la Figure 1-39.

• Les vérins hydrauliques à basse vitesse n'ont pas besoin d'utiliser des dispositifs tampons. La fonction du dispositif tampon est de réduire la vitesse de la tige du piston en fin de course pour éviter les chocs. Lorsque la vitesse du vérin hydraulique est faible (<100mm/s), le dispositif tampon a perdu son sens.
• Il est généralement admis que les vérins hydrauliques ordinaires doivent adopter des dispositifs tampons ou d'autres méthodes tampons lorsque la pression de travail > 10 MPa et la vitesse du piston > 0,1 m/s. Ceci n'est qu'une condition de référence, et elle est principalement déterminée par la situation spécifique et le but du vérin hydraulique. Par exemple : pour les vérins hydrauliques qui nécessitent des changements de vitesse lents, lorsque la vitesse du piston est ≥0,05～0,12 m/s, un dispositif tampon est également requis.
• Le vérin hydraulique à action rapide doit être équipé d'un dispositif tampon. Lorsque le vérin hydraulique se déplace rapidement, en raison de la grande masse de la charge et du piston du vérin hydraulique et de la tige de piston elle-même, l'élan du mouvement est important, il est donc facile de s'arrêter brusquement en fin de course. Un grand impact et du bruit sont générés. Cet impact endommagera non seulement le vérin hydraulique, mais endommagera également diverses vannes, tuyauteries et pièces mécaniques connexes, ce qui est très nocif. Pour éliminer de tels impacts, des composants correspondants peuvent être réglés dans le circuit hydraulique pour contrôler la vitesse du vérin hydraulique, ou un dispositif tampon (tel qu'un dispositif tampon de vérin hydraulique fixe ou réglable, etc.) peut être réglé sur le vérin hydraulique.

Question 2 : Type de structure de périphérique tampon

Pour les exigences du dispositif d'amortissement, la situation idéale est de déplacer le piston uniformément décélérer pendant tout le processus d'amortissement, sans atteindre une pression de freinage d'amortissement inadmissible, et en minimisant la charge sur le cylindre. Le dispositif tampon du vérin hydraulique peut être agencé à l'intérieur du vérin hydraulique ou dans le circuit externe du vérin hydraulique.

1. Dispositif tampon interne du vérin hydraulique. Il existe de nombreux types structurels de dispositifs tampons à l'intérieur des vérins hydrauliques. Selon la zone d'écoulement de l'orifice (ou de l'espace) et si elle peut être automatiquement modifiée pendant le processus de mise en mémoire tampon, elle peut être grossièrement divisée en deux types : dispositif tampon à zone d'étranglement constante et classe de dispositif tampon à zone d'étranglement variable.

2. Dispositif tampon de zone d'étranglement constant. Dans le processus d'amortissement de ce type de dispositif d'amortissement, étant donné que sa zone d'étranglement est inchangée, la force de freinage d'amortissement générée au début de l'amortissement est très importante. Mais il a été rapidement abaissé, et cela n'a finalement pas fonctionné, et son effet d'amortissement n'était pas très bon. Or, dans la série générale des vérins à huile standard, car il est impossible de connaître la vitesse de déplacement du piston du vérin et de la pièce mobile. La qualité et la charge à supporter, donc pour simplifier la structure, faciliter la conception et réduire le coût de fabrication, ce type de méthode d'étranglement et de mise en mémoire tampon est souvent utilisé.

3. Dispositif tampon de zone d'accélérateur variable. Pendant le processus de mise en mémoire tampon du piston du cylindre à huile, la zone d'écoulement du trou d'étranglement (fente) change automatiquement avec la course, de sorte que la pression tampon dans la chambre à huile tampon soit maintenue uniforme ou modifiée régulièrement, pour obtenir un effet tampon satisfaisant. Il ne peut s'adapter qu'à une certaine charge de vérin et à un certain mouvement de travail, de sorte que ce type de dispositif tampon peut être conçu pour des vérins spéciaux généraux.

Question 3 : Dispositif d'amortissement pour le circuit externe du vérin hydraulique (circuit tampon)

• La fonction du circuit tampon est de pré-décélérer la pièce de travail avant la fin de la course, de retarder son temps d'arrêt ou d'inversion et de retarder le processus de déchargement et de suralimentation du circuit de déchargement de régulation de pression pour atteindre l'objectif d'atténuer l'impact. Pour éliminer ou réduire les chocs hydrauliques, en plus de prendre certaines mesures sur la structure du composant hydraulique lui-même (comme la mise en place d'un dispositif tampon à l'extrémité du vérin hydraulique et le réglage de l'amortissement sur le tiroir de la soupape de décharge), la mise en tampon peut également être utilisée dans la boucle de conception du système.

• Le cylindre à huile standard ordinaire est équipé de dispositifs tampons aux deux extrémités de la course afin que le cylindre à huile puisse s'arrêter en douceur aux extrémités de la course. Cependant, lorsque le piston s'arrête ou s'inverse au milieu de la course, l'énergie cinétique des pièces mobiles provoquera un impact violent. Pour cette raison, une petite soupape de décharge est installée à l'extrémité du cylindre pour éliminer l'impact. Prenez A et Y/assurez-vous que le piston s'arrête pendant la course, comme illustré à la Figure 1-40. Réglez de petites soupapes de sécurité sensibles à action directe sur les deux chemins d'huile du cylindre pour éliminer l'impact qui se produit lorsque le piston s'arrête ou change de direction pendant la course. La vanne unidirectionnelle dans la vanne est utilisée comme vanne supplémentaire. Ce circuit convient aux occasions avec de grandes pièces mobiles et une grande précision de positionnement.

• Le circuit tampon adopte le papillon des gaz de course. Comme le montre la Figure 1-41, un papillon des gaz est connecté à un côté du vérin hydraulique. Lorsque le piston atteint une position prédéterminée, la butée appuie sur le papillon des gaz pour ralentir progressivement les pièces mobiles jusqu'à ce qu'elles s'arrêtent, évitant ainsi les chocs. L'effet tampon de ce circuit est meilleur, mais la course du tampon est fixe, ce qui convient aux occasions avec des conditions de travail fixes. Cette méthode est également applicable au traitement des moteurs hydrauliques.

• Adoptez le circuit tampon de la vanne directionnelle électro-hydraulique, comme illustré à la Figure 1-42. Il contrôle la vitesse de déplacement du tiroir du distributeur hydraulique en ajustant l'ouverture des papillons 1 et 2, pour rendre le vérin hydraulique stable et libre. Inverser de manière choquante. Ce type de circuit tampon convient aux petites occasions d'impact.

• À l'aide d'un circuit tampon combiné d'une soupape de trop-plein et d'une soupape directionnelle électro-hydraulique, comme illustré à la Figure 1-43, l'huile de pression de commande de la soupape directionnelle électro-hydraulique est tirée de l'orifice de commande à distance de la soupape de trop-plein. Lors de l'inversion, la vanne d'inversion électro-hydraulique et la vanne à deux positions sont alimentées en même temps car ce n'est qu'après l'arrêt complet de l'action du tiroir de la vanne hydraulique que la pression d'huile entrant dans le vérin hydraulique peut augmenter et pousser le piston à se déplacer . Lorsque le vérin hydraulique ne fonctionne pas, la pompe se désinstalle. La soupape de contre-pression peut maintenir une certaine pression lorsque le système est déchargé pour faire fonctionner la soupape électro-hydraulique. Cette boucle convient aux systèmes de forte puissance.

• Le circuit tampon de déchargement de la pompe hydraulique, comme illustré à la figure 1-44, dans le circuit d'huile de commande à distance de la soupape de décharge 1, un amortisseur 2 est connecté en série pour contrôler la vitesse de déplacement du tiroir de la soupape de décharge et prolonger l'ouverture ou la fermeture de la soupape de décharge Temps, réduisant ainsi le choc hydraulique dans le processus de maintien de la pression au déchargement ou du déchargement à la suralimentation.

• Pour réduire l'impact du circuit, les canalisations entre les vannes, les pompes et les cylindres doivent être raccourcies autant que possible afin de réduire les courbures inutiles des canalisations. L'expérience montre que lorsque le bruit est généré en raison de la complexité du pipeline, il s'agit d'une méthode très simple et efficace pour connecter le tuyau à l'endroit de la vibration.

• Il est très bon d'utiliser un accumulateur adapté pour atténuer l'impact. L'accumulateur doit être placé près de l'endroit où l'impact est généré. Un accumulateur de type vessie peut être utilisé. Il a une faible inertie et convient pour éliminer l'impact.

Question 4 : Calcul du tampon du vérin hydraulique

Le calcul du tampon du vérin hydraulique consiste principalement à estimer la pression d'impact maximale qui apparaît dans le vérin lors de la mise en mémoire tampon, afin de vérifier si la résistance du cylindre du vérin et la distance de freinage répondent aux exigences. Dans le calcul du tampon, s'il s'avère que l'énergie hydraulique dans la chambre de travail et l'énergie cinétique des pièces de travail ne peuvent pas être absorbées par la chambre tampon, le piston et la culasse peuvent entrer en collision lors du freinage.

Exigences relatives au fluide de travail des vérins hydrauliques

Question 1 : Exigences de température ambiante

1. Les vérins hydrauliques fonctionnant à température ambiante (-20~60°C) utilisent généralement de l'huile hydraulique à base de pétrole.
2. Les vérins hydrauliques fonctionnant à des températures élevées (>60°C) nécessitent l'utilisation de fluides ignifuges et de vérins hydrauliques avec des structures spéciales.

Question 2 : Exigences de viscosité et de précision de filtration

1. Exigences de viscosité du fluide de travail. La plupart des fabricants exigent que la viscosité du fluide de travail utilisé dans leurs vérins hydrauliques soit de 12 ~ 28 cSt, et les fabricants individuels lui permettent d'atteindre 2,8 ~ 380 cSt.
2. Exigences relatives à la précision de filtration du fluide de travail.

Vérins hydrauliques avec joints élastiques généraux : 20~25 μm ;

Vérin hydraulique servo : 10 μm ;

Vérin hydraulique avec segment de piston : 200 μm.

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.