Гидравлический цилиндр: назначение, устройство, ресурс
- Гидравлический цилиндр: функции и конструкция
- Гильза, поршень, шток гидроцилиндра и их износ
Гидравлический цилиндр: функции и конструкция
Гидравлический цилиндр – один из самых простых видов двигателей, который способен придавать выходному звену возвратно-поступательное движение за счет энергии гидравлической жидкости.
Гидроцилиндры используются во многих видах машин, наиболее распространено их применение в специальной технике для управления движением навесного оборудования.
Также они включаются в конструкцию технологического оборудования – станков, прессов, конвейеров.
Основными элементами гидроцилиндра являются гильза – металлический корпус, – шток с поршнем, уплотнители для герметизации полостей, крышки, проушины, грязесъемники для предотвращения попадания в механизм пыли при возвращении штока в исходное положение.
В зависимости от особенностей рабочего цикла, скоростей и необходимых усилий применяются гидроцилиндры различных конфигураций.
Самая распространенная классификация гидроцилиндров – односторонние и двусторонние.
В первых жидкостью заполняется только одна полость, а возвращение штока в исходное положение осуществляется за счет действия пружины или внешних сил.
Полости гидроцилиндра двустороннего действия поочередно заполняются гидравлическим маслом.
Гильза, поршень, шток гидроцилиндра и их износ
Шток является одним из основных элементов конструкции гидравлического цилиндра. Он представляет собой металлический стержень, соединенный с поршнем с одной стороны и рабочими органами машин с другой.
Данные детали совершают возвратно-поступательные движения в гильзе (корпусе) под давлением рабочей жидкости, благодаря чему реализуются функции гидроцилиндра.
Шток имеет разное исполнение. Он может быть полым, полнотельным, а также представлять собой систему цилиндров, установленных друг в друга – телескопические штоки.
Кроме того, существуют плунжерные гидроцилиндры, в которых вместо пары «поршень-шток» работу выполняет плунжер – цилиндр, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру гильзы. Они используются, как правило, в грузоподъемной технике и могут работать при более высоких давлениях, чем аппараты со штоком.
Шток является высоконагруженным элементом гидроцилиндра, неполадки в его работе нередко приводят к выходу установки из строя.
Так, шток подвержен коррозионному разрушению сильнее, чем другие компоненты. Коррозию провоцирует образование конденсата внутри системы и его попадание в гидравлическое масло.
Обязательным элементом конструкции гидроцилиндра является уплотнение поршня (плунжера). Данная деталь обеспечивает герметичность системы.
Именно уплотнения поршней (манжеты) и плунжеров изнашиваются быстрее всего. Они плотно прилегают к стенкам гильз и при возникновении зон сухого трения (например, при повышении вязкости гидравлического масла в холодном климате) преждевременно истираются.
Частицы резины попадают в масло, засоряя фильтры, прорываясь к гидравлическому распределителю и выводя механизмы из строя.
Чтобы предотвратить износ уплотнителей, на гильзу гидроцилиндра наносится антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1066 с графитом и дисульфидом молибдена.
Данный материал обеспечивает ресурсное смазывание деталей, создавая тонкий сухой слой, обладающий высокими смазочными и защитными свойствами.
Покрытие снижает трение в паре «гильза-манжета» при их взаимодействии на сухую, обеспечивает плавное движение штока без образования задиров и царапин на уплотнительном элементе.
Покрытие не только способствует увеличению ресурса работы уплотнений, но и защищает гильзу от коррозии.
Оно эффективно работает в условиях минусовых температур (до -70 °С), обладает высокой адгезией – прочно удерживается на поверхности металла и не отслаивается.
Покрытия также используются на резьбовых соединениях сдвоенных гидроцилиндров, испытывающих экстремальные нагрузки, для защиты элементов от прикипания и задиров, золотниках гидравлических распределителей и гидронасосов и других элементах гидросистем.
Итак, применение антифрикционного покрытия для гидроцилиндров позволяет достичь ряда положительных эффектов, главными из которых являются снижение трения и износа уплотнений, повышение плавности хода, защита от коррозионного разрушения.
Даже небольшое повреждение штока приводит к потере мощности гидроцилиндра из-за стравливания давления. Повреждение уплотнительной манжеты грозит перетеканием гидравлического масла из одной полости гильзы в другую, из-за чего устройство начинает работать некорректно.
Применение твердой смазки позволяет значительно увеличить ресурс гидроцилиндров, однако одной этой меры недостаточно.
Чтобы гидравлический цилиндр функционировал надежно и длительно, необходимо осуществлять качественное плановое обслуживание и ремонт.
Основными операциями являются замена масла, уплотнительных элементов, ресурс которых подходит к концу, загрязненных фильтров.