Ресурс гидроцилиндра: что на него влияет и как повысить срок службы механизма?
- Гильза гидроцилиндра
- Шток и поршень гидроцилиндра
- Уплотнения гидроцилиндров
- Как продлить ресурс уплотнений гидроцилиндров, гильз и штоков?
Гидроцилиндр – это устройство, превращающее энергию циркулирующей внутри него гидравлической жидкости в возвратно-поступательное движение выходного звена.
Принцип работы основан на движении штока внутри гильзы под давлением при заполнении одной из полостей гильзы жидкостью.
Гидроцилиндры эксплуатируются в самых разнообразных условиях, некоторые из них могут привести к преждевременному износу компонентов оборудования.
Основными рабочими элементами гидроцилиндра являются поршень и шток. Рассмотрим, как они работают, по каким причинам изнашиваются, как продлить их ресурс.
Гильза гидроцилиндра
Гильза гидроцилиндра является его корпусом и представляет закрытый с обеих сторон полый цилиндр, который условно делится на две полости – поршневую и штоковую.
Гильза, как и другие детали гидроцилиндра, изготавливается из стали.
В процессе эксплуатации гильза находится под давлением, а также подвергается механическому износу при перемещении штока.
Шток и поршень гидроцилиндра
Шток и поршень конструктивно объединены и осуществляют перемещение внутри гильзы гидроцилиндра. Они меняют положение под давлением жидкости, возвращаются в исходное состояние под воздействием пружины или прочих возвратных механизмов, а также вследствие поступления масла в другую полость – это зависит от разновидности оборудования.
Данные детали испытывают на себе повышенные нагрузки, поэтому к ним предъявляются жесткие требования по прочности и надежности.
Шток с поршнем делят гидроцилиндр на две полости. В одной из них давление больше, чем в другой. За счет этого поршень перемещается в ту или иную сторону.
Уплотнения гидроцилиндров
Чтобы предотвратить перетекание гидравлического масла между полостями, на поршень устанавливаются уплотнения. Это очень важные компоненты, влияющие на качество работы гидроцилиндра.
В то же время эти элементы, именуемые манжетами, выходят из строя одними из первых.
Уплотнители производятся из полимерных материалов – полиуретана, резины. Получают распространение и пластиковые элементы, обладающие более высокой износостойкостью.
Полимерные уплотнения отлично прилегают к поверхностям гильзы и поршня, герметизируя полости устройства, выдерживают высокие давления и температурные перепады, совместимы с гидравлическим маслом.
Кроме манжеты поршня устанавливаются и другие уплотнения гидроцилиндра. Например, для предотвращения проникновения пыли и других посторонних частиц в гильзу применяются уплотнения, называемые грязесъемниками. Они в меньшей степени подвергаются износу.
Как продлить ресурс уплотнений гидроцилиндров, гильз и штоков?
При нормальной эксплуатации гидроцилиндра уплотнения истираются небольшими темпами. Однако устройства нередко работают в условиях низких температур и температурных перепадов. Из-за этого ресурс уплотнения гидроцилиндров существенно падает.
Это связано с тем, что при понижении температур вязкость гидравлического масла падает, между уплотнением и гильзой образуются зоны без смазки.
Следствием становится не только потеря плавности хода, но и быстрое истирание уплотнений, появление царапин и отслаивание материала.
Как итог, теряется герметичность, масло прорывается из одной полости в другую, нарушается работа гидроцилиндра, частицы износа манжеты загрязняют фильтр и попадают в гидрораспределитель, выводя и его из строя.
Решение этой проблемы заключается в создании на стенках гильзы тонкого слоя твердой смазки, который исключает прямой контакт гильзы и уплотнения при работе гидроцилиндра.
Уплотнение начинает контактировать с гильзой через слой сухой смазки, благодаря чему исключается истирание элементов даже при понижении вязкости масла.
Производители гидроцилиндров на этапе изготовления гильз наносят на их стенки антифрикционное покрытие MODENGY 1066, содержащее два вида твердых смазочных порошков – дисульфид молибдена и графит. Они обеспечивают низкий коэффициент трения, высокую износостойкость покрытия в тяжелых режимах работы оборудования.
Кроме того, слой покрытия защищает гильзу от коррозии, которая может возникать вследствие образования внутри системы влаги при перепаде температур.
Слой покрытия совместим с гидравлическим маслом и не отслаивается при длительной работе гидроцилиндра. Это доказано испытаниями у производителя гидроцилиндров, направленными на проверку эффективности работы покрытия.
По результатам проверки на стенде, воспроизводящем жизненный цикл работы гидроцилиндра, было отмечено незначительное истирание смазочного слоя, отсутствие частиц износа в фильтрующих элементах.
Основной рекомендацией по обслуживанию гидроцилиндров для увеличения срока службы их элементов является своевременная замена масла и фильтров, так как одной из распространенных причин поломок является попадание в систему абразивных частиц как извне, так и с поверхностей деталей при их недостаточной очистке после производства.
Попадая в узлы, мелкие частицы приводят к появлению царапин как на уплотнительных элементах, так и на металлических поверхностях.
Своевременное обслуживание и ремонт является залогом надежной и длительной эксплуатации гидроцилиндров.