Xi Lanh Thủy Lực

 

Xi lanh thủy lực (hydraulic cylinder) là gì?

Xi lanh thủy lực tên tiếng anh là hydraulic cylinder được sử dụng để tạo ra lực cơ học trong một chuyển động tuyến tính. Một xy lanh thủy lực là một ống mũ(tube) ở một trong hai đầu với một thanh gắn bó ra khỏi một bên. Kèm theo thanh, bên trong hình trụ, là một piston. Piston tách phần bên trong của thanh bên trong của hình trụ. Chất lỏng được buộc vào hai bên của hình trụ để kéo dài hoặc rút thanh piston. Nó có nhiều ứng dụng, đặc biệt là trong các thiết bị xây dựng (phương tiện kỹ thuật), máy móc sản xuất và kỹ thuật dân dụng.

Xi lanh được thiết kế để cung cấp lực và chuyển động tuyến tính để di chuyển tải. Một xy lanh hoạt động tốt khi lực nén và lực căng hoàn toàn thẳng hàng theo hướng trục của thanh. Phụ tải xảy ra khi một khối lượng hoặc lực lượng bên ngoài đẩy thanh sang một bên, lên hoặc xuống.

xi lanh thuy luc dinh linh
Hoạt động của xy lanh thủy lực

Xi lanh thủy lực có được sức mạnh của chúng từ chất lỏng thủy lực áp lực, mà thường được gọi là dầu. Các xi lanh thủy lực bao gồm một thùng xi lanh, trong đó một piston kết nối với một thanh piston di chuyển qua lại. Thùng được đóng vào một đầu bởi đáy xi lanh (còn được gọi là nắp) và đầu kia bằng đầu xi-lanh (còn được gọi là tuyến), nơi thanh piston đi ra khỏi hình trụ. Piston có vòng trượt và con dấu. Các piston chia bên trong của xi lanh thành hai buồng, buồng dưới cùng (nắp kết thúc) và buồng phía thanh piston (rod end / đầu kết thúc).

Mặt bích, trục quay(trunnions), kẹp chữ U (clevises), và chốt(lugs) là các tùy chọn gắn xi lanh phổ biến. Thanh piston cũng có gắn các phụ kiện để nối xy lanh với vật thể hoặc thành phần máy mà nó đang đẩy hoặc kéo.


Một xi lanh thủy lực là thiết bị truyền động hoặc "động cơ" bên của hệ thống này. Phía "máy phát điện" của hệ thống thủy lực là máy bơm thủy lực cung cấp dòng dầu cố định hoặc được điều chỉnh cho xy lanh thủy lực, để di chuyển piston. Piston đẩy dầu trong ngăn kia trở lại thùng chứa. Nếu chúng ta giả sử rằng dầu đi vào từ đầu mút, trong khi hành trình được mở rộng, và áp suất dầu trong đầu / đầu của thanh là khoảng 0, lực F trên thanh piston bằng với áp suất P trong xy lanh lần diện tích piston A:

F = B . A

Đối với các xylanh đơn thanh đôi tác động, khi áp suất đầu vào và đầu ra được đảo ngược, có một sự khác biệt về lực giữa hai bên của piston do một bên của piston được bao phủ bởi thanh gắn vào nó. Thanh trụ làm giảm diện tích bề mặt của piston và giảm lực có thể được áp dụng cho hành trình được rút lạị

Trong suốt hành trình rút lại, nếu dầu được bơm vào đầu (hoặc tuyến) ở đầu thanh và dầu từ đầu nắp chảy ngược trở lại hồ chứa không có áp suất, áp suất chất lỏng ở đầu thanh là (Lực kéo) / (piston) khu vực - piston rod khu vực):

xy lanh
trong đó P là áp suất chất lỏng, Fp là lực kéo, Ap là diện tích mặt piston và Ar là mặt cắt ngang của thanh. Đối với các xylanh kép, hai thanh, khi diện tích bề mặt piston bằng nhau bằng một thanh có kích thước bằng nhau trên cả hai mặt của đầu, không có sự khác biệt về lực. Các bình như vậy thường có thân xy lanh gắn liền với một giá đỡ cố định.

Các bộ phận của xy lanh thủy lực

hydraulic cylinder body, xi lanh thủy lực

 

Một xi lanh thủy(hydraulic cylinder) lực có các phần sau:

Thùng(ống) xi lanh

Chức năng chính của thân xy lanh là giữ áp suất xi lanh. Thùng xi lanh chủ yếu được làm từ một ống liền mạch. Thùng hình trụ được nghiền và / hoặc mài bên trong với bề mặt hoàn thiện điển hình từ 4 đến 16 microinch. Piston đáp lại trong xy lanh.

Đế hoặc nắp hình trụ

Chức năng chính của nắp là để kèm theo buồng áp suất ở một đầu. Nắp được kết nối với cơ thể bằng phương tiện hàn, luồng, bu lông, hoặc thanh tie. Mũ cũng hoạt động như các thành phần gắn xi lanh [nắp mặt bích, nắp trunnion, nắp kẹp]. Kích thước nắp được xác định dựa trên ứng suất uốn. Một con dấu tĩnh / o-ring được sử dụng ở giữa nắp và thùng (ngoại trừ xây dựng hàn).

Đầu xi lanh(Cylinder head)

Chức năng chính của đầu là để kèm theo buồng áp suất từ ​​đầu kia. Đầu có chứa một sự sắp xếp niêm phong que tích hợp hoặc tùy chọn để chấp nhận một tuyến niêm phong. Đầu được kết nối với cơ thể bằng phương tiện của luồng, bu lông, hoặc thanh tie. Một con dấu tĩnh / o-ring được sử dụng ở giữa đầu và thùng.

Piston (pít tông)

Chức năng chính của piston là tách các vùng áp lực bên trong thùng. Piston được gia công với các rãnh để phù hợp với các con dấu hoặc kim loại đàn hồi hoặc kim loại. Những con dấu này có thể là hành động đơn lẻ hoặc hành động kép. Sự khác biệt về áp suất giữa hai bên của piston làm cho hình trụ giãn ra và rút lại. Piston được gắn với thanh piston bằng phương tiện của chủ đề, bu lông, hoặc các loại hạt để chuyển chuyển động tuyến tính.

Thanh piston (Piston rod)

Thanh piston thường là một miếng thép cán nguội mạ crôm cứng gắn vào piston và kéo dài từ hình trụ qua đầu thanh đầu. Trong các chai hình trụ hai đầu, thiết bị truyền động có một thanh kéo dài từ cả hai phía của piston và ra cả hai đầu của thùng. Thanh piston kết nối thiết bị truyền động thủy lực với thành phần máy thực hiện công việc. Kết nối này có thể ở dạng một sợi máy hoặc một phụ kiện lắp đặt. Thanh piston rất cao và được đánh bóng để cung cấp một con dấu đáng tin cậy và ngăn chặn rò rỉ.

Miếng đệm kín (Seal gland)

Đầu xi lanh được trang bị con dấu để ngăn chặn dầu áp lực bị rò rỉ qua giao diện giữa thanh và đầu. Khu vực này được gọi là tuyến niêm phong. Lợi thế của một tuyến niêm phong là loại bỏ dễ dàng và thay thế con dấu. Tuyến niêm phong có chứa một con dấu chính, một con dấu thứ cấp / đệm con dấu, các yếu tố mang, gạt nước / scraper và con dấu tĩnh. Trong một số trường hợp, đặc biệt là trong các xylanh thủy lực nhỏ, các thanh dẫn và các bộ phận vòng bi được làm từ một bộ phận không gia công đơn lẻ.

Con dấu (seal)

Các con dấu được xem xét / thiết kế theo áp suất làm việc của xy lanh, tốc độ hình trụ, nhiệt độ vận hành, môi trường làm việc và ứng dụng. Con dấu Piston là con dấu năng động, và chúng có thể là hành động đơn lẻ hoặc hành động kép. Nói chung, con dấu Elastomer được làm từ cao su nitrile, Polyurethane hoặc các vật liệu khác là tốt nhất trong môi trường nhiệt độ thấp hơn, trong khi con dấu làm bằng Fluorocarbon Viton là tốt hơn cho nhiệt độ cao hơn.

xi lanh thuy luc, hydraulic cylinder

Hình ảnh xy lanh thủy lực

Những thành phần khác

Có nhiều bộ phận cấu thành nên phần bên trong của một xilanh thủy lực. Tất cả các phần này kết hợp để tạo ra một thành phần hoạt động đầy đủ.

Mẹo quan trọng khi lắp đặt xi lanh thủy lực

Nếu các bộ phận của xy lanh thủy lực bị hỏng nặng, thì nên thay thế bằng các bộ phận mới với sự trợ giúp của chuyên gia sửa chữa chuyên nghiệp. Cố gắng thay thế / sửa chữa quá nhiều bộ phận của riêng bạn có thể dẫn đến việc lắp ráp bị lỗi. Bằng cách làm theo các bước trên, bạn có thể hoàn thành nhiệm vụ sửa chữa xi lanh thủy lực. Hãy chắc chắn rằng bạn ngăn chặn sự xâm nhập của độ ẩm hoặc bụi bẩn sau khi lắp ráp các bộ phận được thực hiện.

Phương pháp lắp xi lanh thủy lực

Các phương pháp lắp đặt cũng đóng một vai trò quan trọng trong hiệu suất xi lanh. Nói chung, gắn cố định trên đường tâm của xi lanh là tốt nhất để truyền lực thẳng và tránh hao mòn. Các loại lắp đặt phổ biến bao gồm:

Sự chênh lệch xy lanh

Sự chênh lệch xi lanh hoạt động như một hình trụ bình thường khi kéo. Tuy nhiên, nếu xi-lanh phải đẩy, dầu từ phía cần pit-tông của xi-lanh không được trả lại vào bình chứa, nhưng đi đến phía dưới cùng của hình trụ. Theo cách này, xy lanh đi nhanh hơn nhiều, nhưng lực tối đa mà xylanh có thể cho giống như một xy lanh. Một xi lanh vi phân có thể được sản xuất giống như một hình trụ bình thường, và chỉ có một điều khiển đặc biệt được thêm vào.

xi lanh thủy lực compact

Hình ảnh xy lanh thủy lực Compact

Ứng dụng của xy lanh thủy lực

Xi lanh thủy lực thường được xây dựng để xử lý tải trọng cao trong điều kiện hoạt động gồ ghề và đòi hỏi khắt khe, và chúng thường xuyên kéo dài trong nhiều năm. Thật không may, xi lanh được sử dụng không đúng cách đối mặt với một sự sụp đổ nhanh chóng. Các vấn đề cơ học như tải bên và uốn thanh là hai vấn đề xi lanh phổ biến dẫn đến thất bại sớm.

Xi lanh thủy lực được sử dụng trong các ứng dụng di động, chẳng hạn như máy xúc, xe tải đổ, máy bốc hàng, học sinh lớp, cuốc trở lại và máy ủi, mà là một danh sách không đầy đủ để nói rằng ít nhất. Họ có thể đẩy, kéo và nâng tải của bất kỳ mô tả, và ngành công nghiệp máy móc thiết bị di động dựa gần như độc quyền trên xi lanh thủy lực cho chuyển động tuyến tính.

Xi lanh thủy lực cũng được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp máy móc công nghiệp. Mật độ công suất của xi lanh thủy lực là chưa từng có, làm cho chúng hiệu quả cho máy ép, máy đầm, ép phun, máy ép rèn, et al. Ngay cả đối với các ứng dụng tiên tiến như mô phỏng chuyến bay hoặc kiểm tra độ mỏi, xi lanh thủy lực có thể được sử dụng theo nghĩa đen bất kỳ ứng dụng chuyển động tuyến tính nào.