กลไกของกระบอกไฮดรอลิก

 

กระบอกสูบไฮดรอลิกเป็นม้าทํางานของการควบคุมการเคลื่อนไหวในอุตสาหกรรมแปลความดันของของเหลวเป็นแรงเชิงเส้นที่แม่นยําสําหรับการใช้งานที่ครอบคลุมการก่อสร้างการผลิตและการบินและอวกาศความสามารถในการส่งแรงสูงในการออกแบบที่กะทัดรัดทําให้พวกเขาขาดไม่ได้สําหรับเครื่องจักรที่ต้องมีการควบคุมการผลักดึงหรือยกด้านล่างเป็นรายละเอียดของกลไกส่วนประกอบและหลักการดําเนินงาน

 

ฟังก์ชั่นหลักและการรวมระบบ

กระบอกสูบไฮดรอลิกเป็นตัวกระตุ้นทางกลที่แปลงพลังงานไฮดรอลิก (ของเหลวแรงดัน) เป็นการเคลื่อนไหวเชิงเส้นมันทํางานภายในระบบไฮดรอลิกที่ปิดทํางานควบคู่ไปกับปั๊มวาล์วและอ่างเก็บน้ําเพื่อควบคุมแรงความเร็วและทิศทางซึ่งแตกต่างจากระบบนิวเมติก ระบบไฮดรอลิกใช้ประโยชน์จากความไม่สามารถบีบอัดได้ของของเหลวไฮดรอลิก (โดยปกติแล้วน้ํามันแร่หรือส่วนผสมสังเคราะห์) เพื่อส่งแรงด้วยการสูญเสียพลังงานน้อยที่สุด - ช่วยให้สามารถจัดการกับภาระที่หนักขึ้นและควบคุมที่เข้มงวดขึ้น

 

ส่วนประกอบสําคัญของระบบไฮดรอลิก

กระบอกสูบเองเป็นส่วนหนึ่งของระบบขนาดใหญ่โดยแต่ละส่วนประกอบมีบทบาทสําคัญ:

ของเหลวไฮดรอลิค: ทําหน้าที่เป็นทั้งตัวส่งกําลังและน้ํามันหล่อลื่นมันจะต้องต้านทานการเกิดออกซิเดชันรักษาความหนืดในอุณหภูมิและป้องกันการกัดกร่อนคุณสมบัติที่เหมาะสมกับความต้องการการใช้งาน (เช่น,ของเหลวทนไฟสําหรับสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูง)

ปั้ม: แปลงพลังงานเชิงกล (จากเครื่องยนต์หรือมอเตอร์) เป็นแรงดันไฮดรอลิก ผลักดันของเหลวผ่านระบบที่อัตราการไหลที่กําหนด (วัดเป็น L/min)

อ่างเก็บน้ํา : เก็บของเหลวกระจายความร้อนและแยกฟองอากาศที่สําคัญสําหรับการป้องกันการเกิดโพรง (ฟองไอที่ทําลายส่วนประกอบภายใต้ความดัน)

ควบคุมวาล์ว: การไหลของของเหลวโดยตรง ควบคุมความดัน (ผ่านวาล์วบรรเทา) และควบคุมทิศทางการทํางาน (ผ่านวาล์วสปูล) ทําให้สามารถปรับแต่งการเคลื่อนไหวได้อย่างแม่นยํา

ชุดประกอบกระบอกสูบ: ประกอบด้วยถัง (ขัดเกลาเพื่อความคลาดเคลื่อนที่แน่น) ลูกสูบที่มีซีลแกนลูกสูบและฝาปิดท้ายบาร์เรลมีแรงดันของเหลวในขณะที่ลูกสูบแบ่งบาร์เรลออกเป็นสองห้องอํานวยความสะดวกในการเคลื่อนไหวสองทิศทาง

 

วิธีการ กระบอกสูบไฮดรอลิก ทํางาน

ฟังก์ชั่นของพวกเขาขึ้นอยู่กับหลักการของปาสคาล: ความดันที่ใช้กับของเหลวที่ถูกคุมขังจะถูกส่งอย่างเท่าเทียมกันในทุกทิศทางต่อไปนี้เป็นขั้นตอนทีละขั้นตอน

การจัดส่งของเหลว: ปั๊มดึงของเหลวจากอ่างเก็บน้ําและแรงดัน (โดยทั่วไป 100-350 บาร์) นํามันผ่านท่อ / ท่อไปยังกระบอกสูบผ่านวาล์วควบคุม

Pressure Build-Up: ของเหลวแรงดันเข้าสู่ห้องหนึ่งของกระบอกสูบ (ก้านปลายหรือฝาปลาย) ออกแรงกับลูกสูบแรง (F) คํานวณเป็นแรงดัน (P) คูณกับพื้นที่ลูกสูบ (A): F = P × A

การขับเคลื่อนเชิงเส้น: ลูกสูบย้ายไปทางห้องแรงดันต่ําขยายหรือหดก้านลูกสูบในกระบอกสูบสองชั้นของเหลวจะถูกระบายออกจากห้องตรงข้ามกลับไปที่อ่างเก็บน้ําพร้อมกัน

การควบคุมทิศทาง: วาล์วเปลี่ยนไปย้อนกลับการไหลของของเหลวย้อนกลับการเคลื่อนไหวของลูกสูบอัตราการไหลกําหนดความเร็ว - การไหลที่สูงขึ้นจะเร่งการกระตุ้นในขณะที่ตัว จํากัด ชะลอตัวลง

 

การออกแบบกระบอกสูบทั่วไป

การกําหนดค่ากระบอกสูบได้รับการปรับแต่งให้เหมาะกับความต้องการของแอปพลิเคชัน:

กระบอกสูบแบบเดี่ยว: ของเหลวแรงดันทําหน้าที่ด้านหนึ่งของลูกสูบ (โดยปกติแล้วฝาปิด) ขยายก้านการหดตัวขึ้นอยู่กับแรงภายนอก (เช่นสปริงแรงโน้มถ่วงหรือน้ําหนักโหลด)เหมาะอย่างยิ่งสําหรับงานที่เรียบง่ายและมีรอบต่ําเช่นเตียงรถบรรทุก

กระบอกสูบแบบ Double-Acting: ความดันของของเหลวขับเคลื่อนทั้งการขยาย (ฝาปิด) และการหดตัว (ก้านปิด) ทําให้สามารถควบคุมความเร็วและแรงได้อย่างแม่นยําทั้งสองทิศทางใช้ในหุ่นยนต์กดและรถขุด.

กระบอกส่องกล้องโทรทรรศน์: คุณสมบัติถังหลายขั้นตอนที่ขยายตามลําดับส่งจังหวะยาว (สูงสุด 10 เท่าของความยาวที่ยุบ) ในพื้นที่กะทัดรัดทั่วไปในรถเครนและเครื่องอัดขยะ

 

การเลือกและการบํารุงรักษากระบอกไฮดรอลิก

การพิจารณาผู้จัดจําหน่าย

ความเชี่ยวชาญทางวิศวกรรม: จัดลําดับความสําคัญของซัพพลายเออร์ที่มีทีมออกแบบภายในเพื่อตรวจสอบการคํานวณโหลดความเข้ากันได้ของวัสดุและการเลือกซีล (เช่นโพลียูรีเทนสําหรับแรงดันสูง PTFE สําหรับความต้านทานสารเคมี)

การประกันคุณภาพ: มองหาการรับรอง ISO 9001, การตรวจสอบย้อนกลับวัสดุ (เช่นเหล็กกล้า 4140 สําหรับแท่งขัด SAE 1020 ถัง) และการทดสอบความดัน (1.5x ความดันที่ได้รับการจัดอันดับ) เพื่อให้แน่ใจว่ามีความน่าเชื่อถือ

การปรับแต่ง: ซัพพลายเออร์ควรนําเสนอขนาดเจาะ / จังหวะที่ปรับแต่งรูปแบบการติดตั้ง (คลีวิสหน้าแปลน trunnion) และการเคลือบพิเศษ (เช่นชุบโครเมียมสําหรับความต้านทานการกัดกร่อนของก้าน)

 

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการบํารุงรักษา

โปรโตคอลการตรวจสอบ: ตรวจสอบการให้คะแนนก้านการรั่วซึมของซีลหรือการเปลี่ยนรูปของถัง - สัญญาณการสึกหรอในช่วงต้นที่อาจเพิ่มขึ้นจนสูญเสียความดันหรือการปนเปื้อน

การจัดการของเหลว: กรองของเหลวให้มีขนาดอนุภาค ≤10μm ตรวจสอบความหนืดและเปลี่ยนตามแนวทางของ OEM (โดยปกติ 1,000-2,000 ชั่วโมงการทํางาน) เพื่อป้องกันการสึกหรอ

การเปลี่ยนซีล: ใช้ซีล OEM-spec เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของความดัน; ซีลที่ไม่เหมาะสมทําให้เกิดความล้มเหลวของกระบอกสูบ 70%

การหล่อลื่น: จาระบีจุดหมุน (เช่นยึด trunnion) เพื่อลดแรงเสียดทานและป้องกันการผูกพัน