กระบอกไฮดรอลิก หลักการโครงสร้าง การจําแนกประเภท การประยุกต์ใช้ และคู่มือการบํารุงรักษา

 

ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบการทํางานหลักของระบบไฮดรอลิกกระบอกสูบไฮดรอลิกจะแปลงพลังงานไฮดรอลิกเป็นพลังงานกลเพื่อให้บรรลุการเคลื่อนไหวแบบลูกสูบเชิงเส้นหรือแกว่งด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายการดําเนินงานที่มั่นคงและความสามารถในการรับน้ําหนักที่แข็งแกร่งจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรก่อสร้างอุปกรณ์โลหะการผลิตรถยนต์และสาขาอื่น ๆบทความนี้จะวิเคราะห์โครงสร้างองค์ประกอบการจําแนกประเภทพารามิเตอร์การเลือกและการแก้ปัญหาความผิดพลาดทั่วไปของกระบอกไฮดรอลิกอย่างเป็นระบบ

 

I.หลักการทํางานและส่วนประกอบหลักของกระบอกไฮดรอลิก

ขึ้นอยู่กับหลักการของปาสคาลกระบอกสูบไฮดรอลิกขับเคลื่อนลูกสูบที่จะเคลื่อนที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงความดันของน้ํามันไฮดรอลิกในโพรงปิดและเอาต์พุตแรงผลักดันและแรงดึงส่วนประกอบหลักประกอบด้วย:

1.กระบอกสูบและฝาปิดท้าย: ทําจากท่อเหล็กไร้รอยต่อที่มีความแข็งแรงสูงการตกแต่งภายในถูกขัดอย่างแม่นยําร่วมกับฝาปิดปลายพวกเขาสร้างโพรงปิดผนึกวัสดุหลักคือเหล็กหมายเลข 45 (สําหรับสภาพแวดล้อมความดันสูง) หรือเหล็กหมายเลข 20 (สําหรับสถานการณ์ความดันต่ํา) เพื่อให้แน่ใจว่าความต้านทานความดันและอายุการใช้งาน

2.ลูกสูบและลูกสูบก้าน: ลูกสูบแปลงพลังงานไฮดรอลิกเป็นพลังงานเชิงกลและก้านลูกสูบส่งกําลังไปยังกลไกภายนอกพวกเขามักจะทําจากเหล็กหมายเลข 35/45 หรือเหล็กหล่อทนต่อการสึกหรอและพื้นผิวได้รับการรักษาด้วยการดับความถี่สูงถึงความแข็ง 45-55 HRC เพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ

3.ระบบซีล: ประกอบด้วยซีลฝุ่นแขนคู่มือและซีลหลายขั้นตอนเพื่อป้องกันการรั่วไหลของน้ํามันและการบุกรุกของสารปนเปื้อนควรเลือกวัสดุปิดผนึกตามอุณหภูมิในการทํางาน (-30 ° C ถึง 120 ° C) และความเข้ากันได้ของสื่อ (เช่นน้ํามันแร่และของเหลวที่ใช้น้ํา)

4.อุปกรณ์บัฟเฟอ: ผ่านการออกแบบรูคันเร่งหรือส่วนตัดแปรผันจะแปลงพลังงานจลน์ที่ปลายลูกสูบเป็นพลังงานความร้อนเพื่อลดเสียงกระแทกการกําหนดค่าบัฟเฟอร์สามารถยืดอายุการใช้งานของตัวถังได้มากกว่า 30%

5.วาล์วระบายไอเสีย: โดยปกติจะตั้งอยู่ที่จุดสูงสุดของร่างกายกระบอกสูบจะใช้ในการขับไล่อากาศที่ผสมในน้ํามันเพื่อหลีกเลี่ยงการคลานระบบหรือความผันผวนของความดัน

 

ที่สอง.การจําแนกประเภทที่สําคัญสี่ประเภทและสถานการณ์การประยุกต์ใช้ของกระบอกไฮดรอลิก

1.กระบอกสูบไฮดรอลิกลูกสูบ

- ประเภทลูกสูบเดี่ยว: เหมาะสําหรับสถานการณ์โหลดทางเดียว (เช่นระบบป้อนเครื่องมือเครื่องจักร) ที่มีช่วงแรงผลัก 5-500 ตัน

- ประเภทลูกสูบคู่: ออกแบบมาสําหรับการเคลื่อนไหวสองทิศทางคงที่ - ความเร็วส่วนใหญ่จะใช้ในแม่พิมพ์ - อุปกรณ์หนีบของเครื่องฉีดขึ้นรูป

2.กระบอกไฮดรอลิกแบบ Telescopic

ด้วยโครงสร้างแขนมากกว่าสามขั้นตอนความยาวที่ขยายออกไปสามารถเข้าถึง 5 เท่าของสถานะที่หดตัวใช้ในสถานการณ์ที่มีพื้นที่ จํากัด เช่นการยกรถบรรทุกดัมป์และบันไดดับเพลิง

3.กระบอกสูบลูกสูบ

ไม่มีข้อกําหนดการจับคู่ระหว่างลูกสูบและถังกระบอกสูบเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการยกแนวตั้งจังหวะยาว (>10 เมตร) เช่นแพลตฟอร์มยกไฮดรอลิค

4.สวิงกระบอกไฮดรอลิก

โครงสร้างใบพัดเดี่ยว / คู่สามารถแกว่งได้ภายใน 270 °โดยมีแรงบิดสูงสุด 20,000 นิวตันเมตรใช้ในเกียร์พวงมาลัยเรือและข้อต่อหุ่นยนต์

 

III. การประชุมพารามิเตอร์การเลือกที่สําคัญและข้อกําหนดการออกแบบ

1.การจัดอันดับความดัน: ตามมาตรฐาน ISO แบ่งออกเป็น 16 MPa (เบา - งาน), 25 MPa (กลาง - งาน) และ 31.5 MPa (หนัก - งาน)ควรสงวนอัตรากําไรขั้นต้น 20%

2.อัตราส่วนเส้นผ่าศูนย์กลางของกระบอกสูบ - ลูกสูบ: อัตราส่วนทั่วไปคือ 1.33: 1 (ชนิดแรงผลักดัน) หรือ 2: 1 (ชนิดความเร็ว) ซึ่งมีผลโดยตรงต่อแรงส่งออกและความเร็วในการเคลื่อนไหว

3.ความแม่นยําของจังหวะ: สําหรับกระบอกสูบที่ใช้ในเครื่องมือเครื่องจักรความแม่นยําข้อผิดพลาดของความตรงต้องถูกควบคุมภายใน 0.05 มม. / เมตรเซ็นเซอร์กําจัดใช้สําหรับการควบคุมแบบปิด

4.วิธีการติดตั้ง : ประกอบด้วยประเภทหน้าแปลน (โหลดรัศมี ≤10 kN), ประเภทต่างหู (มุมแกว่ง±15 °) และประเภทบานพับเพลา (ระบบเสรีภาพหลายองศา)

 

IV.กลยุทธ์การวินิจฉัยความผิดและการบํารุงรักษาทั่วไป

1.การรักษาการรั่วซึมภายนอก

- รอยขีดข่วนบนก้านลูกสูบ: เปลี่ยนตัวก้านด้วยการเคลือบ Cr (ความหนา 0.02-0.05 มม.)

- ริ้วรอยของซีล: เปลี่ยนเป็นประจํา (รอบที่แนะนําคือ 2000 ชั่วโมงการทํางาน)

2.การตรวจสอบการรั่วซึมภายใน

- ความล้มเหลวของซีลลูกสูบ: ตรวจพบโดยวิธีการทดสอบความดันหากปริมาณการรั่วไหลเกิน 5% ต้องบํารุงรักษาทันที

- การเปลี่ยนรูปของกระบอกสูบ: ตรวจสอบรูปไข่ด้วยแคลปเปอร์เลเซอร์ (ถ้ามีขนาดมากกว่า 0.1 มม. จําเป็นต้องซ่อมแซมการขัด)

3.การป้องกันความเสียหายของโครงสร้าง

- การแตกหักของหน้าแปลน: เพิ่มประสิทธิภาพการเปลี่ยนมุม R (รัศมี≥5 มม.) เพื่อขจัดความเข้มข้นของความเครียด

- รอยแตกที่ก้นกระบอกสูบ: ใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบ จํากัด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความหนาของผนังและอายุการใช้งานที่เหนื่อยล้าสามารถปรับปรุงได้ 40%

4.การป้องกัน Cavitation

ควบคุมอุณหภูมิของน้ํามันต่ํากว่า 60 °Cเลือกน้ํามันไฮดรอลิกที่มีคุณสมบัติดีในการ defoaming และให้ความเร็วในการไหลที่ช่องน้ํามันน้อยกว่า 1.5 m / s

 

V.เทคโนโลยีนวัตกรรมและแนวโน้มการพัฒนา

ปัจจุบันกระบอกสูบไฮดรอลิกกําลังพัฒนาไปสู่สติปัญญากระบอกสูบอัจฉริยะที่ผสมผสานกับเซ็นเซอร์ความดัน / อุณหภูมิ / การกระจัดสามารถตรวจสอบสถานะการทํางานได้แบบเรียลไทม์และระบบบํารุงรักษาแบบคาดการณ์สามารถลดอัตราการหยุดทํางานได้ 70%เทคโนโลยีการเคลือบนาโนสามารถเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของแกนลูกสูบเป็นสามเท่าและตัวถังคอมโพสิตเซรามิคเมทริกซ์สามารถลดน้ําหนักได้ 45% ในขณะที่เพิ่มความสามารถในการรับแรงดันได้ 30%

 

ผ่านการคัดเลือกทางวิทยาศาสตร์การบํารุงรักษาที่ได้มาตรฐานและนวัตกรรมทางเทคโนโลยีกระบอกสูบไฮดรอลิกจะยังคงมีบทบาทที่ไม่สามารถแทนที่ได้ในยุคของอุตสาหกรรม 4.0ผู้ใช้จําเป็นต้องจับคู่ข้อกําหนดของผลิตภัณฑ์ตามพารามิเตอร์สภาพการทํางานที่เฉพาะเจาะจงและสร้างระบบการตรวจสอบเป็นประจําเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์