Koliko veste o tesnjenju hidravličnega cilindra?

Hidravlični cilindridoseči premikanje batnice naprej in nazaj s spreminjanjem pritiska na obeh straneh. Vendar pa je hidravlično olje v levem in desnem prekatu hidravličnega cilindra. Kako lahko bat v hidravličnem cilindru vzdržuje gibanje in zahtevano tesnjenje opreme?

Razvrstitev hidravličnih cilindrov Hidravlični cilindri so na voljo v številnih vrstah:

(1) Glede na način delovanja so hidravlični cilindri razdeljeni v dve glavni kategoriji: enodelujoči in dvodelujoči. Pri enosmernem hidravličnem cilindru gibanje v eno smer doseže hidravlični tlak, medtem ko je obratno gibanje odvisno od gravitacije ali sile vzmeti. V dvosmernem hidravličnem cilindru je gibanje v obe smeri odvisno od hidravličnega tlaka.

(2) Glede na različne delovne tlake lahko hidravlične cilindre nadalje razdelimo na srednjetlačne, nizkotlačne, srednje visokotlačne in visokotlačne hidravlične cilindre. • Za strojna orodja se običajno uporabljajo srednje- in nizkotlačni hidravlični cilindri z nazivnim tlakom 2,5MPa~6,3MPa; za gradbena vozila in letala, ki zahtevajo majhnost, majhno težo in veliko moč, se večinoma uporabljajo srednje in visokotlačni hidravlični cilindri z nazivnim tlakom 101MPa~16MPa;

Za hidravlične stiskalnice in podobne stroje večina uporablja visokotlačne hidravlične cilindre z nazivnim tlakom 25MPa~315MPa.

(3) Glede na različne strukturne tipe so hidravlični cilindri razvrščeni tudi v batne, batne, nihajne, teleskopske itd. Med njimi se najpogosteje uporabljajo batni hidravlični cilindri. Hidravlični cilindri tipa bata imajo različne strukture in načine gibanja, kot so enojna batnica in dvojna batnica, fiksen tip na valj in tip fiksiran na palico.

Kako pušča hidravlični cilinder?

Kako hidravlično olje pušča v ahidravlični cilinder? Ko hidravlični cilinder deluje, je tlak v votlini veliko višji od tlaka zunaj votline (atmosferski tlak); tlak v votlini za dovod olja je veliko višji od tlaka v votlini za povratek olja. Tako lahko olje pušča skozi povezavo fiksnih delov (ena pot), kot je povezava med končnim pokrovom in valjem, in zračnost med relativno gibljivimi deli (druga pot). Kot je prikazano na spodnjem diagramu. Zunanje puščanje ne povzroča samo izgube olja in vpliva na okolje, ampak predstavlja tudi nevarnost požara. Notranje puščanje bo povzročilo segrevanje olja, zmanjšalo volumetrično učinkovitost hidravličnega cilindra in posledično poslabšalo delovno zmogljivost hidravličnega cilindra. Zato je treba uhajanje čim bolj zmanjšati.

Kot je prikazano na diagramu, lahko hidravlični cilindri puščajo hidravlično olje, kar je najpomembnejše skozi povezavo in zračnost. To je mogoče povzeti v pet glavnih kategorij:

(1) Težave pri izbiri tesnilnih obročev: Z razvojem hidravlične tehnologije sta zasnova in struktura tesnilnih naprav postala bolj raznolika in nenehno se pojavljajo novi tesnilni materiali. Običajne vrste tesnilnih obročev vključujejo prašne obroče, obroče tipa YX, obroče tipa U, kombinirana tesnila tipa V, obroče Glyd, stopničasta tesnila in podporne vodilne obroče itd., ki jih v glavnem izberejo oblikovalske in proizvodne enote, in na splošno ni težav. Zaradi stroškov so običajni tesnilni materiali, ki se uporabljajo na mestu, običajno nitrilna guma, poliestrski poliuretan in tkana guma, ki so materiali nizke kakovosti in pogosto ne izpolnjujejo zahtev za dolgoročno zanesljivost tesnjenja. Zato je nadgradnja tesnilnih materialov ključnega pomena za izboljšanje učinkovitosti tesnjenja in podaljšanje življenjske dobe hidravličnih cilindrov.

(2) Skladiščenje tesnilnih obročev: Hidravlična tesnila se običajno hranijo v velikih količinah. Osebje na kraju samem mora standardizirati in sistematizirati njihovo vzdrževanje in skladiščenje, da takoj prepozna težave in se izogne ​​uporabi starih ali okvarjenih tesnilnih obročev.

(3) Namestitev tesnil: Okrepite tehnično usposabljanje osebja na kraju samem. Med namestitvijo se prepričajte, da so hidravlični cilinder in tesnilni obroči čisti, da preprečite praske ali nepravilno namestitev. Bodite pozorni na tehnike namestitve različnih vrst tesnilnih obročev.

(4) Prileganje tesnilnega obroča in utora: Kakovost delovanja tesnjenja ni odvisna le od samega tesnilnega obroča, ampak tudi od prileganja med tesnilnim obročem in utorom ter med tesnilnim obročem in zatesnjeno površino. Če pride do napak pri obdelovalnih dimenzijah utora ali obrabe telesa cilindra ali ojnice, je treba dimenzije tesnilnega obroča prilagoditi glede na dejanske dimenzije sklopa. Če je zatesnjena površina opraskana ali pregroba, jo je treba popraviti ali zamenjati.

(5) Težave s tesnjenjem med dovodom/izhodom olja in cevjo za hidravlično olje: Dolgotrajna uporaba cevi za hidravlično olje lahko povzroči staranje in nezadostno tesnost pri prileganju med dovodom/izstopom in cevjo za hidravlično olje, kar povzroči puščanje olja.

Metode tesnjenja hidravličnih cilindrov

Običajni načini tesnjenja za hidravlične cilindre vključujejo tesnjenje rež in obročasto tesnjenje.

(1) Tesnjenje rež, kot je prikazano na sliki 1, temelji na zelo majhni razmiki med sorazmerno gibljivimi deli, da se zagotovi tesnjenje. Na batu hidravličnega cilindra je narejenih več obročastih utorov (običajno 0,5 x 0,5 mm). Njihova funkcija je dvojna: prvič, zmanjšati kontaktno površino med batom in steno cilindra; drugič, zaradi tlaka olja v obročastih utorih je bat nameščen v sredini, kar zmanjša trenje med batom in steno cilindra, ki ga povzroča stranski tlak, in tako zmanjša puščanje. Ta metoda tesnjenja ima nizko trenje, vendar slabo tesnjenje in zahteva visoko natančnost obdelave. Primeren je za aplikacije z majhnimi dimenzijami, nizkim tlakom in visoko hitrostjo gibanja. Vrednost zračnosti je lahko 0,02 ~ 0,05 mm.

(2)Tesnilni obročise lahko uporabljajo tako za stacionarne (statične) kot za gibljive (dinamične) komponente in so trenutno najpogosteje uporabljene tesnilne naprave v hidravličnih sistemih. Tesnilni obroči so izdelani iz gume, odporne na olje (v zadnjih letih se za izboljšanje odpornosti proti obrabi uporabljajo tudi najlon ali drugi materiali). Tesnilni obroči so običajno izdelani v obliki črke O, oblike Y, oblike V, oblike L, oblike J, oblike Yx itd. Imajo vrsto prednosti, kot so enostavna izdelava, priročna uporaba, zanesljivo tesnjenje in zanesljivo delovanje pod različnimi pritiski.

① O-tesnilaso vrsta tesnilnega elementa s krožnim prečnim prerezom in se pogosto uporabljajo. O-tesnila so nameščena v utore in se deformirajo pod pritiskom olja, zaradi česar se tesno prilegajo utoru in reži, da se doseže učinek tesnjenja. Učinkovitost tesnjenja se povečuje z naraščajočim pritiskom. Njegove prednosti so preprosta struktura, enostavna izdelava, dobro tesnjenje in nizko trenje; njegova slabost je, da pod visokim pritiskom... 

② Tesnila Y-obroča V normalnih okoliščinah se lahko tesnila Y-obroča vgradi neposredno v utor brez podpornega obroča, da se doseže učinek tesnjenja. Vendar pa je v situacijah z velikimi spremembami tlaka in visokimi drsnimi hitrostmi treba za pritrditev tesnila uporabiti podporni obroč. Njegove prednosti vključujejo močno prilagodljivost.

③ Tesnila v obliki črke V se večinoma uporabljajo v hidravličnih cilindrih z nizkimi hitrostmi gibanja. Sestavljeni so iz podpornih obročev, tesnilnih obročev in tlačnih obročev različnih oblik. Ta tesnila imajo veliko kontaktno površino in dobro tesnjenje, a tudi veliko trenje.

④ Yx tesnila imajo majhno dimenzijo prečnega prereza in preprosto strukturo; njihova dolžina je več kot dvakrat večja od njihove širine. Zato se tudi brez podpornega obroča tesnilo ne bo zvijalo ali valjalo v utoru. Notranje in zunanje ustnice tjulnja imajo različne dolžine. Kratek rob je delovni rob, ki je v stiku s tesnilno površino, kar ima za posledico nizko drsno trenje, dobro odpornost proti obrabi in dolgo življenjsko dobo. Dolga ustnica ima večje interferenčno prileganje z negibljivo površino, kar ima za posledico visoko odpornost proti trenju. To daje tesnilu v obliki črke Y dobro stabilnost in kompenzira obrabo. Ta struktura zagotavlja dobro tesnjenje v okoljih z visokim in nizkim tlakom ter pri gibanju z veliko hitrostjo. Zato se tesnila v obliki Yx trenutno pogosto uporabljajo. (V-obliki, V-obliki, Y...) Tesnjenje O-tesnila se doseže z delovanjem olja pod pritiskom, ki stisne njihove ustnice proti tesnilni površini. Višji tlak olja povzroči boljše tesnjenje. Med uporabo je treba paziti na smer namestitve, da se zagotovi odpiranje pod pritiskom.

Puščanje hidravličnega cilindra

Ali je idealen zahidravlični cilinderda ne pušča čisto nič hidravličnega olja? Mnogi ljudje verjamejo, da ima puščanje hidravličnega olja v hidravličnih cilindrih veliko pomanjkljivosti, ali ne bi bilo najbolje, da bi odpravili vsa puščanja? Pravzaprav temu ni tako. Če puščanja sploh ne bi bilo, izmenično gibanje batnice znotraj cilindra ne bi izločilo olja, kar bi povzročilo suho trenje in negativno vplivalo na delovanje in življenjsko dobo valja. Poleg tega je v hidravličnem cilindru nemogoče doseči absolutno tesnjenje. Izmenično gibanje batnice neizogibno odvaja nekaj olja. Vendar je treba to uhajanje čim bolj zmanjšati. Zato morajo hidravlična tesnila imeti izjemno nizko puščanje, odlično tesnilno zmogljivost in samodejno izboljšati svoj tesnilni učinek z naraščajočim tlakom hidravličnega olja. Tudi v težkih delovnih okoljih, kot sta visok tlak in visoka temperatura, se puščanje hidravličnih tesnil ne bi smelo znatno povečati.

Povzetek

Hidravlični cilinder je aktuator hidravličnega sistema in pomemben sestavni del sistema. Kakovost tesnjenja hidravličnega cilindra neposredno vpliva na delovno zmogljivost in učinkovitost celotnega sistema. Zato moramo zagotoviti, da ima hidravlični cilinder dobro tesnjenje.