11 лет ООО «Гидравлика»

занимается восстановлением и ремонтом гидроцилиндров отечественного и импортного производства диаметром до 600 мм и длиной до 3 метров

Гидроцилиндры

Продаем и ремонтируем гидроцилиндры для самосвалов различных марок - Камаз, МАЗ, ЗИЛ, ГАЗ, прицепов и другой спецтехники - экскаваторы, погрузчики, трактора, бульдозеры...

Изготовление деталей на заказ

Металлообработка различного типа - токарно-фрезерные работы, зуборезные работы: нарезка шестерен, звездочек, вал-шестерней, термообработка деталей и цементация

Ремонт гидробортов и гидролифтов

Производим полный спектр работ по ремонту гидробортов - гидроцилиндры, блоки управления, гидронасосы, электродвигатели, гидросистема

Ремонт рулевых реек

Качественный ремонт рулевого управления автомобилей любых марок - проверка валов, втулок, зубчатого зацепления, полное восстановление работоспособности всех элементов

Восстановление и ремонт ГУР

Диагностика и ремонт гидроусилителей рулевого управления. Быстро и профессионально устраним все неполадки гидросистемы!

Гидроцилиндр – это самый простой образец двигателя. Выходное (подвижное) звено, которым может быть шток, плунжер или же сам корпус цилиндра, осуществляет возвратно-поступательное движение.

Основные параметры, которыми характеризуют все гидроцилиндры – это внутренний диаметр, ход поршня, диаметр штока и номинальное давление рабочей жидкости.
Гидроцилиндры бывают нескольких видов: поршневые, телескопические, плунжерные, двустороннего и одностороннего действия. По типу закрепления гидроцилиндры делятся на модели с шарнирным креплением и жестким.

Гидроцилиндр одностороннего действия совершает усилие на подвижном звене, которое направлено только в одну сторону (рабочий ход цилиндра). В противоположном направлении подвижное звено просто перемещается обратно под действием силы тяжести или возвратного механизма, например, пружины. У этих цилиндров есть лишь одна рабочая плоскость.

У гидроцилиндров двустороннего действия возможностей несколько больше. У них две рабочих плоскости, то есть рабочие усилия на выходном звене они могут создавать в двух направлениях. Чтобы обеспечить возвратно-поступательное движение жидкость поочередно поступает под давлением в полости цилиндра. Когда одна из полостей наполняется жидкостью, другая соединяется со сливом. У гидроцилиндра две полости: штоковая полость, в которой располагается шток, и поршневая.

Теперь подробнее разберем устройство гидроцилиндра на примере цилиндра двустороннего действия.
Основные части, из которых состоит цилиндр – это корпус гидроцилиндра, состоящий из гильзы (19) и задней крышки, привинченной к гильзе, передней крышки (9), которая имеет отверстие под шток и навинчена на гильзу, шток (18) с проушиной (2), поршень (15).

На рисунке изображено строение гидроцилиндра. Он состоит из сферического подшипника (1), проушины штока (2), грязесъемника (3), уплотнительных колец (4, 5, 8 и 13), манжеты (6 и 14), манжетодержателя (7 и 12), передней крышки (9), контргайки (10), демпфера (11), поршня (15), гайки (16), шплинта (17), штока (18), гильзы цилиндра с задней крышкой (19), втулки (20) и гайки грязесъемника (21).

С помощью поршня с манжетами (14) и уплотнительного кольца (13) поршневая и штоковая полости герметично разделены, и усилие, создаваемое давлением в рабочей полости, передается на шток. Поршень крепится на внутреннем конце штока с помощью гайки (16), которая фиксируется шплинтом (17). Манжетодержатели (12) удерживают манжеты от перемещения вдоль оси поршня. Передняя крышка (9) крепится на резьбе гильзы цилиндра с помощью контргайки (10). В крышку (9) вставлена втулка (20), которая служит направляющей для штока. Чтобы избежать утечки рабочей жидкости из полости штока, в проточке крышки (9) установлены кольца (8), также для этой цели служат манжеты (6), уплотнительные кольца (4) и (5) во втулке. Во избежание осевого смещения при движении штока манжета сдерживается манжетодержателем (7). Со стороны внешнего торца крышки стоит грязесъемник (3), удерживающийся гайкой (21), которая ввернута во внутреннюю резьбу крышки. Если механизм, который приводится в движение цилиндром, лишен упоров, ограничивающих его ход, которые бы фиксировали его в крайних положениях, то возможны жесткие соударения поршня и крышки гидроцилиндра. Чтобы смягчить эти удары, посредством демпфирования или торможения поршня на подходе к крышке, применяют разные типы демпфирующих устройств. В конструкции цилиндра, которая представлена на рисунке выше, эту функцию выполняет демпфер (11), установленный рядом с поршнем (15) на шток. Демпфер (11) смягчает соударение поршня и передней крышки цилиндра по окончании полного хода. Щель в конце хода штока, находящаяся между конической поверхностью демпфера и кромкой крышки (9) , через которую поршнем рабочая жидкость из штоковой полости выжимается в отверстие «А», уменьшается. В процессе этого, благодаря дросселированию жидкости через щель, движение поршня затормаживается.

Даже если вы прекрасно знаете устройство гидроцилиндра, осуществить его ремонт в кустарных условиях или же собрать свой собственный цилиндр – довольно нелегкая задача. Для этого нужно специальное оборудование и навыки. Поэтому с такими вопросами лучше обратиться к опытным профессионалам. Фирма ООО «Гидравлика» специализируется на , а также изготовлении гидроцилиндров по вашим заказам. Наша компания занимается всем спектром работ, связанных с гидроцилиндрами. Наши работники занимаются ремонтом штока гидроцилиндров, ремонтируют гидроцилиндры для спецтехники, такой как погрузчики, асфальтоукладчики, экскаваторы, бетононасосы, автокраны и краны манипуляторы. Также мы можем изготовить гидроцилиндр по предоставленным вами чертежам или образцам. Мы гарантируем высокое качество и короткие сроки работы.

Гидроцилиндры — объемные гидродвигатели, б которых шток или плунжер совершает ограниченное возвратно-поступательное движение. В гидросистемах зерноуборочных комбайнов применяют гидроцилиндры двухстороннего (табл. 10) и одностороннего действия. В гидроцилиндрах двухстороннего действия поршень со штоком движутся в обоих направлениях под действием рабочей жидкости. Шток в них может быть односторонним или двухсторонним.

Гидроцилиндры одностороннего действия бывают плунжерные и телескопические. В этих гидроцилиндрах плунжер движется под действием рабочей жидкости только в одном направлении, а обратно он возвращается под действием внешних сил или пружин.

Поршневые гидроцилиндры (рис. 95), применяемые на зерноуборочных комбайнах, в большинстве имеют гильзу, сваренную со штуцерами и задней глухой головкой. Штуцера приваривают к гильзе до, а глухую головку после получения окончательной частоты внутренней поверхности гильзы. Деформация гильзы от сварки распространяется только на тот участок, до которого поршень при движении не доходит.

Передняя головка гидроцилиндра соединена с гильзой на резьбе.

Таблица 10

Поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия

В гидроцилиндре 34-9-4 (рис. 96) головки с гильзой соединены тремя стяжными болтами с гайками и пружинными шайбами. Внутренние поверхности гильзы обработаны до класса чистоты 0,16 (V10). Такую чистоту поверхности получают методом раскатки без применения абразивных материалов. Раскатка основана на использовании пластических свойств металла и его способности под воздействием внешних сил получать остаточную деформацию без разрушения. При раскатке поверхностный слой гильзы уплотняется, твердость и износостойкость его увеличиваются, исправляются отклонения, получаемые при предварительной механической обработке, а все неровности от резца завальцовываются и поверхность получается без острых гребешков, что способствует уменьшению износа уплотнений.

Передние головки отливают из высокопрочного чугуна. Для удобства закручивания и выкручивания передних головок из гильзы на их выступающей наружу поверхности предусмотрены шестигранники.

Рис. 95. Поршневые гидроцилиндры вариатора ходовой части:

а — гидроцилиндр 34-9-7А; б — гидроцилиндр СКГ-9-7; в — гидроцилиндр ГА-38000; 1 и 20 — глухие головки; 2 и 15 — гайки; 3 — шайба; 4, 5, 12 к 13 — резиновые кольца круглого сечения; 6 — поршень; 7, 10, 17, 21 и 22 — приварные штуцера; 8 — гильза; 9 — шток; 11 — передняя головка; 14 — грязесъемная манжета; 16 и 23 — ушки; 18 — трубка; 19 и 24 — сферические ролики.

Рис. 96. Поршневой гидроцилиндр 34-9-4:

1 — глухая головка; 2, 5, 9 и 15 — резиновые уплотнительные кольца; 3 и 12 гайки; 4 — шайба; 6 — поршень; 7 — стяжные болты; 8 — гильза; 10 — передняя головкам; 11 — шток; 13 — вилка; 14 — грязесъемная манжета; 16 — медная прокладка; 17 — штуцер.

Поршни отливают из чугуна. Рабочую поверхность штока закаливают, хромируют и шлифуют или обрабатывают методом раскатки. После раскатки происходит поверхностное уплотнение, поэтому термообработка не требуется. Со стороны резьбы под вилку штоки имеют лыски для ключа.

В качестве уплотнений для поршневых гидроцилиндров применяют резиновые кольца круглого сечения, а для предохранения их от пыли и грязи установлены грязесъемные манжеты.

Для соединения с механизмами комбайнов поршневые гидроцилиндры имеют вилки, ушки и наконечники. В гидроцилиндрах 34-9-7А и СКГ-9-7 (см. 95, а, б) в глухой головке просверлено отверстие, в которое вставляют ось кронштейна молотилки. На выступающий конец штока навернуто ушко 16 с отверстием под ось.

В гидроцилиндре ГА-38000 (см. рис. 95, в) в глухой крышке и ушке выполнены сферические отверстия, в которые вставляют ролики 19, имеющие снаружи сферическую поверхность. Для монтажа роликов в ушках выполнено два паза, ширина которых соответствует ширине роликов. Через эти пазы вставляют ролики так, чтобы сферы ролика и ушка совпали, после чего ролики поворачивают, устанавливая их в нужное положение.

В гидроцилиндре 34-9-4 на глухом днище из ковкого чугуна отлито два ушка с отверстием под ось, а на его шток навернута вилка с отверстиями под такую же ось. Гидроцилиндр ГА-25010 со стороны глухого днища и на выступающем наружу штоке имеет резьбу, на которую навертывают наконечники при установке гидроцилиндра в систему гидроусилителя рулевого управления и вилки при установке гидроцилиндра в валковых жатках ЖВН-6-12 или ЖНС-6-12 для перемещения рамки траспортера.

В стальном корпусе 16 (рис. 97) наконечника установлен палец 26. Внутри шарнира палец имеет коническую поверхность, сопряженную с сухарем 22. Наружная поверхность сухаря сферическая и сопряжена со сферой корпуса наконечника. В сухаре центр сферической поверхности лежит на оси конической поверхности. Сферическая поверхность сухаря через палец прижата к сфере корпуса наконечника цилиндрической пружиной 20, зажатой между опорной пятой 18 и заглушкой 19, которая одновременно закрывает отверстие в корпусе наконечника. Заглушку в корпусе наконечника закрепляют пружинным стопорным кольцом 17, входящим в кольцевую выточку корпуса наконечника. Наконечник не требует регулировок, так как зазоры, образующиеся при износе его деталей, автоматически выбираются пружиной.

Рис. 97. Поршневой гидроцилиндр ГА-25000:

1 — масленка; 2, 13 и 27 — гайки; 3 — грязесъемная манжета; 4, 5, 10 и 11 — резиновые уплотнительные кольца; 6 — головка; 7 — гильза; 8 и 15 — приварные штуцера; 9 — шток; 10 — поршень; 12 и 25 — шайбы; 14 — глухая крышка с резьбовым хвостовиком; 16 — корпус наконечника; 17 — стопорное кольцо; 18 — опорная пята; 19 — заглушка; 20 — пружина; 21 — заклепка; 22 — сухарь; 23 — защитная обойма; 24 — защитная накладка; 26 — палец.

Для уплотнения наконечника со стороны пальца применяют защитную накладку 24, зажатую между торцом корпуса 16 наконечника и торцом деталей, к которым крепят палец. Между торцом деталей и защитной накладкой устанавливают защитную шайбу 25.

Снизу защитной накладки расположена защитная обойма 23, центрирующая ее по расточке корпуса. Накладку изготовляют из формовой резины. Внутренняя поверхность ее имеет слой ткани «Палатка», хорошо связанный с резиной. Эта ткань прорезинена с обеих сторон савинитом и прографирована с внутренней стороны для снижения коэффициента трения. Трущиеся детали наконечника смазывают через масленку 1 солидолом.

Со штоком гидроцилиндра или с хвостовиком задней головки гидроцилиндра наконечники соединяют на резьбе и закрепляют в определенном положении одним стяжным болтом, сжимающим разрезную резьбовую часть корпуса наконечника. Наконечники взаимозаменяемы. С обеих сторон они имеют правую резьбу. Межцентровое расстояние регулируют ввертыванием штока в наконечник или его вывертыванием. Если такой регулировки недостаточно, то ввертывают или вывертывают заднюю головку гидроцилиндра.

Плунжерные гидроцилиндры (табл. 11) зерноуборочных комбайнов и валковых жаток выполнены по одной конструктивной схеме (рис. 98), за исключением специального гидроцилиндра 34-1-5-4.

Наружный цилиндр состоит из трубы и приваренной к ней задней глухой головки. Труба внутри и снаружи не обработана. В отверстие глухой головки ввернут штуцер, для уплотнения которого применяют медную прокладку.

На резьбу трубы навертывают переднюю головку, отлитую из высокопрочного чугуна. Соединение головки с трубой уплотняют резиновым кольцом круглого сечения, размещенным в канавке головки.

Плунжеры малых диаметров (гидроцилиндров 34-9-5 и ГА-15000А) выполнены цельными, а больших диаметров (гидроцилиндров 34-9-9 и СКПР-9-9) — пустотелыми.

Рис. 98. Плунжерные гидроцилиндры:

а — гидроцилиндр 34-9-5 подъема и опускания мотовила; 6 — гидроцилиндр 34-9-9 подъема и опускания жатки; а — гидроцилиндр 34-1-5-4 вариатора мотовила; 1 и 11 — глухие крышки; 2, 12 и 28 — медные прокладки; 3, 13 и 29 — штуцера; 4 и 15 — упорные кольца; 5 и 16 — наружные трубы; 6 и 23 — плунжера; 7 и 19 — головки; 8, 9, 18, 20 и 25 — резиновые уплотнительные кольца; 10, 21 и 24 — грязесъемные манжеты; 14 — донышко плунжера; 17 — труба плунжера; 22 — головка плунжера; 26 — корпус гидроцилиндра; 27 — штифт.

Таблица 11

* Встроен в вариатор мотовила.

Пустотелые плунжеры состоят из трубы, донышка и головки, сваренных между собой. Сварные швы в плунжерах выполнены так, что после сварки их верхний, наиболее прочный и наиболее герметичный слой не срезается.

Для уплотнения плунжеров применяют резиновые уплотнительные кольца круглого сечения, установленные в канавки головки, а для предохранения их от попадания грязи в головках установлены грязесъемные манжеты.

Наружная поверхность плунжеров обработана с чистотой 0,16 (V10) методом раскатки и хромирована. Ход плунжера ограничивает упор его в глухую головку и упор в переднюю головку кольцом прямоугольного сечения, вставленным в канавку плунжера.

Гидроцилиндр 34-1-5-4 (рис. 98, в) встроен в вариатор мотовила. В гидроцилиндре на наружной поверхности корпуса 26 размещен неподвижный в осевом направлении шкив вариатора с упорным подшипником. Внутренняя расточка корпуса служит направляющей для штока 23. На конце штока установлен упорный подшипник. Через упорные подшипники усилие гидроцилиндра передается на подвижный в осевом направлении шкив вариатора.

Проворот штока ограничен штифтом 27. Подвод масла с торца гидроцилиндра через штуцер 29.

Телескопический гидроцилиндр ГА-04000Б (рис. 99) применяют в гидросистеме самоходного шасси СШ-75. С помощью этого гидроцилиндра поднимают и опускают кузов, а также валковые жатки и жатки навесных зерно-и кукурузоуборочных комбайнов.

Основное преимущество телескопического гидроцилиндра — малые габариты в сдвинутом состоянии и сравнительно большой ход при выдвижении плунжеров.

Телескопический гидроцилиндр трехступенчатый. Диаметры плунжеров 90, 75 и 60 мм. Суммарный ход всех плунжеров 1000 мм, в том числе по ступеням 365, 415 и 220 мм. Межцентровое расстояние при полностью вдвинутых плунжерах 750 мм, при полностью выдвинутом плунжере первой ступени 1115 мм, при полностью выдвинутых плунжерах первой и второй ступеней 1530 мм, при полностью выдвинутых всех плунжерах 1750 мм. Гидроцилиндр имеет сферические опоры, выполненные в головке плунжера третьей ступени и в днище 26 гидроцилиндра.

Наружный цилиндр состоит из трубы 20, сваренной с надставкой 19 и днищем 26. Труба внутри и снаружи не обработана. Труба имеет радиальное отверстие, против которого к ней приваривают штуцер 23 с конической резьбой для ввертывания в него вентиля. На резьбу надставки навертывают головку 18, отлитую из высокопрочного чугуна. Соединение головки с надставкой уплотняют резиновым кольцом 17 круглого сечения, размещенным в канавке головки.

Рис. 99. Телескопический трехступенчатый гидроцилиндр ГА-04000Б:

1 — головка плунжера третьей ступени; 2 — запорные полукольца; 3, 4 к 9 — грязесъемные манжеты; 5, 7 и 11 — защитные шайбы; 6, 10, 12 и 17 — резиновые уплотнительные кольца; 8, 13, 22 и 24 — вкладыши; 14 — плунжер первой ступени; 15 — плунжер второй ступени; 16 — труба плунжера третьей ступени; 18 — головка первой ступени; 19 — надставка; 20 — труба гидроцилиндра; 21 — донышко плунжера третьей ступени; 23 — штуцер; 25 — упорное кольцо; 26 — днище гидроцилиндра.

Плунжеры представляют собой трубы, наружная поверхность которых обработана до чистоты 0,16 (V10) методом раскатки. При выдвижении плунжеров из гидроцилиндра ход их ограничен буртиками, имеющимися на конце плунжеров.

При вдвигании плунжера первой ступени внутрь гидроцилиндра его ход ограничен упором в днище; плунжера второй ступени — упорным кольцом 25 круглого сечения, размещенным в канавке плунжера первой ступени; плунжера третьей ступени — упором головки 1 в торец плунжера второй ступени.

Направляющей плунжера первой ступени служит головка 18. Плунжеры второй и третьей ступеней опираются на вкладыши 8, 13, 22 и 24, размещенные в канавках плунжеров. Вкладыши 22 и 24 состоят из двух разрезных чугунных полуколец шириной 8 и толщиной 4 мм, а вкладыши 8 и 13 — из трех разрезных чугунных сегментов шириной 30 и толщиной 5 мм.

Плунжер третьей ступени пустотелый с приваренным с торца донышком 21. В плунжер ввернута головка 1 со сферической опорой.

Для уплотнения плунжеров применяют резиновые кольца 6, 10 и 12 круглого сечения с защитными шайбами 5, 7 и 11, а для предохранения их от загрязнений устанавливают грязесъемные манжеты каркасной 9 и бескаркасной 3 и 4 конструкции.

Телескопический гидроцилиндр при работе с кузовом работает без запорных полуколец 2, которые хранят в это время на шасси. Для работы с навесными уборочными машинами вторую и третью ступени запирают полукольцами 2. При этом внутренние буртики запорных полуколец должны входить в кольцевую канавку и охватывать фланец головки 1. Стягивают полукольца четырьмя болтами М6Х35 с гайками и пружинными шайбами.

Гидроцилиндр ГАк-46000 (рис. 100) применяют для выравнивания молотилки крутосклонного комбайна СКК-5. Гидроцилиндр двойного действия. Его особенность — наличие запорных клапанов непосредственно в глухой головке и специальных опорных цапф.

В гидроцилиндре к гильзе 10 приварено кольцо 11 с двумя цапфами, выполненными соосно. Цапфами гидроцилиндр шарнирно соединяют с промежуточной скобой, которая, в свою очередь, шарнирно соединена с кронштейном балки, закрепленной на молотилке, Гидроцилиндр и кронштейн опорной балки связаны промежуточной скобой в двух взаимно-перпендикулярных осях, что позволяет иметь пространственный наклон гидроцилиндра при работе.

Рис. 100 Гидроцилиндр выравнивания крутосклонного комбайна СКК-5:

1 — поршенек; 2 — втулка; 3, 20 и 33 — шарики; 4 — пружина; 5 — пробка; 6 — днище; 7 — круглая гайка; 8, 14, 26 и 31 — шайбы; 9 — поршень; 10 — гильза; 11 и 13 — кольца; 12 — головка; 15 — шток; 16 — сферическое кольцо (ролик); 17 и 18 — каналы; 19 — корпус клапана: 21 — направляющая; 22 — пружина; 23 — регулировочный винт; 24 — глухой канал: 25 — грязесъемная манжета; 27, 28, 30 и 32 — резиновые уплотиительные кольца; 29 — проволока; 34 — отверстие.

Внутренняя поверхность гильзы обработана до класса чистоты 0,16 (V 10). С торца к гильзе приварено днище 6, в которое вставлены запорные клапаны. Бесштоковая полость гидроцилиндра соединена с одним из клапанов отверстием 34. Другой клапан со штоковой полостью связан промежуточной трубкой, имеющей наружный диаметр 16 мм и толщину стенки 2,5 мм. Эта трубка приварена с одной стороны к бобышке глухой головки, другой — к бонке, приваренной к гильзе (на рис. 100 трубка не показана).

С противоположного конца в гильзу вставлена чугунная головка 12. Давление жидкости воспринимает стопорное кольцо 13 круглого сечения, вставленное в расточку гильзы. От перемещения внутри гильзы головку удерживает шайба 14, закрепленная на торце головки четырьмя болтами с пружинными шайбами. Шайба установлена так, что конусная фаска на ее наружном диаметре направлена в сторону стопорного кольца.

Внутри гильзы размещен поршень 9, посаженный на шток 15 и зажатый круглой гайкой 7, удерживаемой от откручивания стопорной шайбой 8. Для обеспечения высокой эксплуатационной надежности уплотнение движущихся поршня и штока выполнено из двух резиновых колец круглого сечения с защитными шайбами, изготовленными из второпласта или кожи.

Поршень отлит из серого чугуна. Шток 15 по наружной поверхности обработан методом раскатки. Головка штока кованая. Для обеспечения пространственного наклона гидроцилиндра в головке штока вставлен сферическое закаленное кольцо 16 (ролик).

В днище гидроцилиндра размещены два запорных клапана шарикового типа. Каждый клапан состоит из втулки 2, шарика 3 и пружины 4. Для монтажа шарика с пружиной в торце втулки выполнено резьбовое отверстие под пробку 5.

Между втулками размещен поршенек 1, имеющий с обеих сторон толкатели. Расстояние между торцами толкателей меньше, чем расстояние между шариками. При отсутствии крена молотилки обе полости выравнивающего гидроцилиндра перекрыты запорными клапанами. Это повышает безопасность работы на крутосклонном комбайне, так как при повреждении подсоединенных к гидроцилиндру шлангов или трубопроводов комбайн самопроизвольно не наклоняется.

При нагреве масла в гидроцилиндре, обе полости которого закрыты запорными клапанами, из-за температурного расширения жидкости в нем могут возникнуть большие давления. Для предотвращения этого в днище гидроцилиндра установлен предохранительный клапан, через который масло из запертой штоковой полости сливается в магистраль, соединяющую гидроцилиндр с распределителем системы выравнивания.

В глухой канал 24 днища вставлен корпус 19 клапана. В осевом канале этого корпуса размещен шарик 20 и пружина 22 с направляющей 21. Гнездом для шарика служит кромка осевого отверстия диаметром 2 мм, соединенного с радиальным отверстием такого же диаметра. Радиальное отверстие размещено в расточке корпуса, соединенной через канал 18 и трубку со штоковой полостью гидроцилиндра. Радиальные отверстия, соединяющие внутреннюю полость корпуса 19 клапана и канал 17, связаны с распределителем системы выравнивания и с расточками и каналами, размещенными между шариком запорного клапана и поршеньком.

При возникновении в гидроцилиндре давлений, превышающих допустимые, жидкость из штоковой полости, преодолевая сопротивление пружины 22, отрывает шарик 20 от гнезда и перетекает в канал 24, соединенный с распределителем. В результате слива излишнего объема масла из гидроцилиндра давление масла, вызванное его температурным расширением, падает до рабочего, и шарик вновь садится в свое гнездо. Клапан регулируют на давление открытия 100 кгс/см2 с помощью винта 23, который после регулировки стопорят контргайкой.

В качестве уплотнений в гидроцилиндре применены резиновые кольца круглого сечения. Кольца от грязи предохраняет грязесъемная манжета 25.

Гидропривод очистки сеток воздухозаборника зерноуборочных комбайнов «Нива» и «Колос». При работе в поле сетки воздухозаборника быстро забиваются, нарушая тепловой режим двигателя комбайна. На комбайнах «Нива» и «Колос» сетки воздухозаборника водитель очищает без остановки комбайна. Для этого внутри воздухозаборника установлено два клапана, приводимых в движение специальным гидроцилиндром, управляемым распределителем (рис. 101). Валы 2 и 9 клапанов 3 и 7 соединены шпонками с рычагами 1 и 8. Тягами 13 и 10 рычаги соединены с рычагом 12, приводимым в колебательное движение гидроцилиндром 6. При нейтральном положении клапанов (рис. 101, а) воздух засасывается через переднюю и боковые сетки. При засорении сеток воздухозаборника, что определяют по приборам, показывающим тепловой режим двигателя, водитель поочередно переводит клапаны в крайнее положение. Сетки очищаются в результате ударов клапанов по боковым стенкам (рис. 101, 6) или по передней стенке (рис. 101, в), а также за счет создания противопотока воздуха из воздухозаборника наружу. Для этого в воздухозаборнике имеются отсекатели 4, 5 и 11. В конце хода клапан доходит до отсекателя, образуя запертый объем воздуха между клапаном, отсекателем и сеткой воздухозаборника (на рис. 101 заштрихованная зона). Этот воздух сжимается и выдавливается через сетку наружу, способствуя очистке сеток воздухозаборника. Для очистки сеток воздухозаборника по каждой из них наносят 2—3 легких удара.

Рис. 101. Механизм привода клапанов воздухозаборника комбайнов «Нива» и «Колос»:

а — нейтральное положение клапанов; 6 — удар клапанов по боковым стенкам; в — удар клапанов по передней стенке; 1, 8 и 12 — рычаги; 2 и 9 — валы; 3 и 7 — клапаны; 4, 5 и 11 — отсекатели; 6 — гидроцилиндр; 10 и 13 — тяги.

Гидроцилиндр ГА-24000А механизма привода клапанов воздухозаборника состоит из гильзы 5 (рис. 102) и поршня 6, соединенного с обеих сторон со штоками 2 и 7, которые через головки 4 и 8 имеют выходы наружу. Поршень и головки отлиты из высокопрочного чугуна. Для соединения штоков с поршнем в штоках выполнены кольцевые канавки и буртик, а в поршне — пазы. Такое соединение штоков с поршнем позволяет каждому штоку перемещаться по направляющей головок без защемлений из-за несоосности поверхностей штоков и отверстий в направляющих.

Рис. 102. Гидроцилиндр механизма привода клапанов воздухозаборника:

1 — вилка; 2 и 7 — штоки; 3 и 15 — упорные кольца; 4 и 8 — головки; 5 и 12 — гильзы; 6 — поршень; 9 — шайба; 10 и 13 — шайбы; 11 — пружина; 14 — крышка; 16, 17, 19, 22 и 23 — резиновые уплотнительные кольца; 18 и 21 — полости гидроцилиндра; 20 — дроссельное отверстие; 24 — грязесъемная манжета.

Шток 2 имеет на конце резьбу для навертывания на него вилки 1 с контргайкой. На хвостовике штока 7 выполнен буртик. С обеих сторон на хвостовик штока надеты шайбы 10 и 13, в которые упирается центрирующая пружина 11. Пружина размещена в гильзе 12, закрытой снаружи крышкой 14.

Головку 4 и крышку 14 в осевом направлении с одной стороны удерживает торец проточки в гильзах, с другой — упорные кольца 3 и 15. Головку 8 в осевом направлении с одной стороны удерживает также торец проточки в гильзе, с другой — шайба 9, зажатая между торцами гильзы 5 и проточки гильзы 12. Для уплотнения узла применены кольца круглого сечения, предохраняемые от грязи и пыли грязесъемной манжетой 24.

С противоположной стороны шток 7 не уплотнен грязесъемной манжетой, так как он выходит в пространство гильзы 12, соединенное с атмосферой через узкие щели в соединении крышки 14 с гильзой 12. К гильзе приварено два штуцера.

Через дроссельное отверстие 20 в поршне обе полости гидроцилиндра всегда соединены между собой. Под действием возвратной пружины поршень цилиндра занимает среднее положение (рис. 103, а). Так как обе полости гидроцилиндра имеют штоки одинакового диаметра, то вытесняемое из одной полости масло полностью перетекает в другую. Вместе с поршнем гидроцилиндра в нейтральное положение устанавливаются оба клапана воздухозаборника.

При поступлении жидкости от распределителя в левую полость 21 гидроцилиндра его поршень перемещается вправо (рис. 103, б), сжимая возвратную пружину 11 и переводя клапаны воздухозаборника в крайнее положение, при котором они очищают боковые сетки воздухозаборника.

Часть потока масла из левой полости гидроцилиндра через дроссельное отверстие 20 переливается в правую полость 18 и далее на слив.

При переводе секции распределителя в нейтральное положение поршень гидроцилиндра, механизм привода и клапаны воздухозаборника под действием возвратной пружины гидроцилиндра возвращаются в нейтральное положение (рис. 103, в).

Рис. 103. Схема работы гидроцилиндра механизма привода клапанов воздухозаборника:

а, б и в — различные положения поршня (наименование позиций см. рис. 102).

Аналогично работает гидроцилиндр и при подводе масла в правую его полость 18.

В случае неисправности гидроцилиндра или для замены уплотнительных колец гильзу 12 (см. рис. 102) отсоединяют от гильзы 5. Без необходимости гильзу 12 с крышкой 14 не разбирают. Отвинчивают вилку 1 с контргайкой, удерживая шток 2 ключом за лыски. Вынимают штоки 2 и 7 в сборе с поршнем 6 и центрирующей пружиной 11.

Перемещая штоки вдоль радиального паза поршня, отсоединяют штоки от поршня. Между шайбой 13 и пружиной 11 вставляют приспособление в виде плоской шайбы с радиальной прорезью и сжимают пружину до тех пор, пока шайба 13 не переместится радиально вдоль своего паза. Затем отпускают и снимают пружину с хвостовика штока. Со штока снимают шайбы 10 и 9. Головку 8 со штока 7 снимают со стороны, с которой на штоке имеется защитная фаска под углом 30°. Вынимают стопорное кольцо 3 и из гильзы головку 4 в сборе с уплотнениями. Проверяют пригодность колец и грязесъемной манжеты для дальнейшей эксплуатации и при необходимости заменяют их. Собирают гидроцилиндр в обратном порядке.

Специальные гидроцилиндры для вертикального и горизонтального перемещения мотовила. Для зерноуборочных комбайнов «Нива» и «Колос» разработана гидросистема подъема и опускания мотовила с гидравлической синхронизацией перемещений поддержек. При этом для подъема и опускания мотовила применен поршневой 13 (рис. 104) и плунжерный 6 гидроцилиндры. Штоковая полость поршневого гидроцилиндра соединена с полостью плунжерного гидроцилиндра, а бесштоковая — с распределителем.

Рис. 104. Схема горизонтального и вертикального перемещения мотовила с гидравлической синхронизацией движения опор мотовила:

1 и 17 — поддержки мотовила; 2 и 16 — опоры мотовила; 3, 6, 13 и 15 — гидроцилиндры; 4 и 14 — штанги; 5 и 12 — двуплечие рычаги; 7, 8, 9, 10, 11 — трубопроводы.

При нагнетании жидкости в бесштоковую полость поршневого гидроцилиндра поршень со штоком перемещается вверх, поднимая левую поддержку 17 мотовила. В это же время вытесняемая из штоковой полости поршневого гидроцилиндра жидкость нагнетается в плунжерный гидроцилиндр. Плунжер этого гидроцилиндра выдвигается и поднимает правую поддержку 1 мотовила. При соединении бесштоковой полости поршневого гидроцилиндра со сливом под действием веса мотовила шток и поршень гидроцилиндра перемещаются вниз. Жидкость из бесштоковой полости поршневого гидроцилиндра идет на слив, а освобожденный объем штоковой полости этого гидроцилиндра заполняет жидкость, нагнетаемая плунжерным гидроцилиндром при его опускании. Плунжерный гидроцилиндр такой же, как и на серийных жатках. В поршневом гидроцилиндре диаметры поршня и штока подобраны так, что разность площадей сечения их равна площади сечения плунжера. Благодаря этому жидкость, вытесняемая из бесштоковой полости поршневого гидроцилиндра, поднимает плунжер на такую же величину, на какую поднимается шток поршневого гидроцилиндра, обеспечивая синхронность подъема обеих поддержек мотовила. Рассогласование высоты подъема поддержек устраняется автоматически. Для этого в поршневом гидроцилиндре на хвостовике штока размещены поршни 22 и 27 (рис. 105). Эти поршни пружиной 26 поджаты к торцовой кромке хвостовика штока 15 и шайбе 33, Между поршнями, гильзой 42 и хвостовиком штока установлены резиновые уплотнительные кольца 23, 31, 32 и 41 круглого сечения. Снаружи в поршнях выполнены кольцевые канавки 35 и 38, соединенные радиальными отверстиями с межпоршневой камерой 36.

Рис. 105. Гидроцилиндры горизонтального и вертикального перемещения мотовила с гидроблокировкой:

1 и 15 — штоки; 2 и 16 — грязесъемные манжеты; 3, 5, 9, 11, 17, 18, 23, 31, 32 и 41 — резиновые уплотнительные кольца; 4 и 19 — головки; 6, 10, 20 и 25 — штуцера приварные; 7 и 42 — гильзы; 8, 22 и 27 — поршни; 12 и 33 — шайбы; 13 и 29 — гайки; 14 и 30 — глухие головки; 21 — упорное кольцо; 24, 28, 34, 35, 37, 38, 39 и 40 — отверстия и канавки; 26 — пружина; 36 — межпоршневая камера.

В хвостовике штока имеется осевой канал 40, соединяющий сквозные радиальные отверстия 34, 37 и 39. Среднее отверстие постоянно соединяет осевой канал с межпоршневой камерой, а крайние отстоят от торцовой кромки хвостовика и торца шайбы 33 на расстоянии большем, чем до уплотнительных колец 41 и 32. В гильзе 42 с двух сторон просверлены радиальные отверстия 24 и 28, соединенные между собой расточкой, выполненной в приваренных к гильзе штуцерах 20 и 25.

При крайних положениях штока одно из радиальных отверстий соединено со штоковой или бесштоковой полостью, другое — с соответствующей канавкой 35 или 38 одного из поршней. Эти канавки соединены радиальными отверстиями в поршнях с межпоршневой камерой 36. Положение обеих поддержек мотовила синхронизируется при крайних положениях мотовила. При достижении штоком крайнего вдвинутого положения (мотовило опущено) кольцевая канавка 35 в поршне совпадает с осевым отверстием 24 в гильзе. Межштоковая камера 36 через радиальные отверстия, кольцевую канавку в поршне и осевое отверстие в гильзе соединена со сливом. Если плунжерный гидроцилиндр не дошел к этому моменту до упора, то под действием веса мотовила выдавливаемое из гидроцилиндра масло перемещает поршень 22, преодолевая сопротивление пружины 26, при этом масло из межпоршневой полости свободно сливается через распределитель.

После того как откроется радиальный канал 39, масло из штоковой полости через осевой и радиальные каналы в хвостовике штока переливается из штоковой полости в бесштоковую и далее через распределитель на слив в гидробак. Так жидкость перетекает до тех пор, пока плунжер не дойдет до упора. При последующем подъеме мотовила нагнетаемое масло вначале перемещает поршень 22 до его упора, а затем шток.

Аналогично синхронизируется положение поддержек мотовила по высоте при полностью выдвинутом положении штока поршневого гидроцилиндра.

Для зерноуборочных комбайнов «Нива» и «Колос» разработана и испытана также гидросистема горизонтального перемещения мотовила с гидравлической синхронизацией перемещения по горизонтали. В этой гидросистеме применены два поршневых гидроцилиндра 3 и 15 (см. рис. 104). Штоки этих гидроцилиндров соединены с опорами 2 и 16 мотовила, а глухие головки цилиндров — с двуплечими рычагами 5 и 12, другие плечи которых связаны со штангами 4 и 14. Такое крепление гидроцилиндров обеспечивает сохранение зазоров между шнеком жатки и лопастями мотовила при его подъеме или опускании. Штоковая полость гидроцилиндра 15 соединена с бесштоковой полостью гидроцилиндра 3. Подводится и сливается масло из гидроцилиндров в бесштоковую полость гидроцилиндра 15 и штоковую полость гидроцилиндра 3. Диаметры поршней и штоков обоих гидроцилиндров подобраны так, что площадь сечения поршня гидроцилиндра 3 равна разности площадей сечения поршня и штока гидроцилиндра 15.

Гидроцилиндр 15 оборудован одним обычным поршнем, а гидроцилиндр 3 — двумя поршнями, аналогичными поршням гидроцилиндра 13 вертикального перемещения мотовила. Гидроцилиндры 13 и 15 отличаются только длиной хода. Синхронизацию горизонтального перемещения поддержек по величине хода, а также автоматического устранения рассогласования параллельности установки мотовила относительно режущего аппарата осуществляет гидросистема горизонтального перемещения аналогично гидросистеме вертикального перемещения мотовила.

Сборка и испытание гидроцилиндров. Перед сборкой проверяют отсутствие на трущихся и сопрягаемых поверхностях деталей гидроцилиндров забоин, заусенцев или других механических повреждений. Детали промывают и все каналы продувают сжатым воздухом. Трущиеся и сопрягаемые поверхности смазывают дизельным маслом. Резиновые уплотнительные кольца круглого сечения устанавливают в канавки без перекручивания. При монтаже или демонтаже уплотнительных колец применяют оправки, не имеющие острых кромок.

В телескопическом гидроцилиндре защитные шайбы, изготовленные из кожи, перед постановкой в канавки выдерживают в горячей ванне, наполненной веретенным маслом или смесью, состоящей из 50% автола и 50% осветительного керосина. Температуру ванны выдерживают в пределах 45—55°С в течение 2—24 ч. В поршневых гидроцилиндрах головку и гайку, крепящую поршень на штоке, закручивают до отказа. Грязесъемные манжеты запрессовывают в гнезде без перекосов до упора их в торец расточки.

Гидроцилиндры испытывают на герметичность дизельным маслом ДС-11 или Дп-11 при температуре около 70°С или при более низких температурах, применяя масла, вязкость которых при температуре испытания соответствует вязкости масла ДС-11 или Дп-11 при температуре 70°С.

Поршневые гидроцилиндры испытывают под давлением 75 кгс/см2 не менее 2 мин (каждую полость), плунжерные гидроцилиндры — под давлением 75 кгс/см2 в течение 2 мин и телескопические — под давлением 150 кгс/см2 в течение 5 мин.

При испытании гидроцилиндров проверяют отсутствие течи через уплотнительные кольца, сварные швы и отсутствие потения чугунных деталей.

Собранные и испытанные гидроцилиндры снаружи промывают для удаления масла, загрунтовывают и окрашивают атмосферностойкой краской. Поверхности плунжеров, штоков, сферы телескопического гидроцилиндра, отверстия крепления гидроцилиндров к узлам комбайна, а также резьбу штуцеров и их внутренние отверстия предохраняют от окраски.

Гидравлический цилиндр – это объёмный двигатель возвратно-поступательного или возвратно-поворотного движения. Гидроцилиндры широко применяют во всех отраслях техники. Например, в строительно-дорожных, землеройных, подъёмно-транспортных машинах, в авиации и космонавтике, в технологическом оборудовании - металлорежущих станках, кузнечно-прессовых машинах и т.п.

В простейшем случае основой конструкции гидроцилиндра является гильза, представляющая собой трубу с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Внутри гильзы перемещается поршень, имеющий резиновые манжетные уплотнения, которые предотвращают перетекание рабочей жидкости из полостей цилиндра, разделенных поршнем. При подаче под давлением рабочей жидкости (специальные минеральные масла) в полость цилиндра поршень начинает перемещаться под действием давления жидкости.

Усилие от поршня передает шток – стержень, имеющий полированную поверхность. Для его направления служит грундбукса. С двух сторон гильзы укреплены крышки с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. Уплотнение между штоком и крышкой состоит из двух манжет, одна из которых предотвращает утечку жидкости из цилиндра, а другая служит грязесъемником. На резьбу штока крепится проушина или деталь, соединяющая шток с подвижным механизмом.

Проушина служит для подвижного закрепления корпуса гидроцилиндра. Управление работой гидроцилиндра осуществляется с помощью гидрораспределителя или с помощью средств регулирования гидропривода. Гидроцилиндры работают при высоких давлениях (до 32 Мпа), что налагает целый ряд требований к прочности и надежности всей конструкции системы (механизм, цилиндр, управление). Для того, чтобы вам было легче найти и купить гидроцилиндр, который будет устраивать вас по всем параметрам, рассмотрим их основные виды подробнее.

Гидроцилиндры одностороннего действия

Выдвижение штока осуществляется за счёт создания давления рабочей жидкости в поршневой полости, а возврат в исходное положение — от усилия пружины. Усилие, создаваемое гидроцилиндрами данного типа, при прочих равных условиях меньше усилия, создаваемого гидроцилиндрами двустороннего действия, за счёт того, что при прямом ходе штока необходимо преодолевать силу упругости пружины. Пружина выполняет здесь роль возвратного элемента. В тех случаях, когда возврат производится за счет действия приводимого механизма, другого гидроцилиндра или силы тяжести поднятого груза, гидроцилиндр может не иметь возвратной пружины ввиду отсутствия необходимости. Такой принцип действия применяется в домкратах.

Гидроцилиндры двустороннего действия

Как при прямом, так и при обратном ходе поршня усилие на штоке гидроцилиндра создаётся за счёт создания давления рабочей жидкости соответственно в поршневой и штоковой полости цилиндра. Следует иметь в виду, что при прямом ходе поршня усилие на штоке несколько больше, а скорость движения штока меньше, чем при обратном ходе, за счёт разницы в площадях, к которым приложена сила давления рабочей жидкости (эффективной площади поперечного сечения). Такие гидроцилиндры осуществляют, например, подъём-опускание отвала многих бульдозеров.

Телескопические гидроцилиндры

Называются так благодаря конструктивному сходству с телескопом или подзорной трубой. Такие гидроцилиндры применяются в том случае, если при небольших размерах самого гидроцилиндра в исходном, сложенном состоянии, необходимо обеспечить большой ход штока. Конструктивно представляют собой несколько цилиндров, вставленных друг в друга таким образом, что корпус одного цилиндра является штоком другого.

Такие гидроцилиндры имеют исполнение как для , так и для двустороннего действия. Они осуществляют, например, подъём-опускание кузовов во многих самосвалах.

Дифференциальные гидроцилиндры

«Обычное» подключение предусматривает поочередное подключение полостей гидроцилиндра к нагнетательной и сливной магистралям через распределитель, что обеспечивает движение поршня за счет разности давлений. Соотношение скоростей движения, а также усилий при прямом и обратном ходе, различны и пропорциональны соотношению площадей поршня. Между скоростью и усилием устанавливается зависимость: выше скорость — меньше усилие, и наоборот.

При рабочем ходе (выдвижении штока) жидкость от насоса подается в поршневую полость, вытесняемая же жидкость из штоковой полости, за счет кольцевого подключения (распределитель 3/2), направляется не в гидробак, а подается также в поршневую полость. В результате выдвижение штока происходит намного быстрее, чем в обычной схеме подключения (распределитель 4/2 или 4/3). Обратный ход (втягивание штока) происходит при подаче жидкости только в штоковую полость, поршневая соединена с гидробаком.

При использовании гидроцилиндра с соотношением площадей поршня 2:1 (в некоторых источниках именно такие гидроцилиндры называются дифференциальными) такая схема позволяет получить равные скорости и равные усилия прямого и обратного ходов, что для гидроцилиндров с односторонним штоком без регулирования или дополнительных элементов получить невозможно.

Механизмы с гибкими разделителями

К механизмам с гибкими разделителями относятся мембраны, мембранные гидроцилиндры и сильфоны. Мембраны применяют в основном при небольших перемещениях и небольших давлениях (до 1 МПа). Мембранный исполнительный механизм представляет собой защемленное по периферии корпуса эластичное кольцо.

При увеличении давления в подводящей камере эластичное кольцо прижимается к верхней части корпуса, и шток, связанный с эластичным кольцом, выдвигается. Обратный ход штока обеспечивает пружина. Сильфоны предназначены для работы при небольших давлениях (до 3 МПа). Их изготавливают из металлов и неметаллических материалов (резины или пластиков).

Металлические сильфоны бывают одно- и многослойные (до пяти слоев). Применение сильфонов оправдано в условиях высоких и низких температур, значение которых лимитируется материалом, из которого изготовлен сильфон. Сильфоны могут быть цельные или сварные. Цельные изготавливают развальцовкой тонкостенной бесшовной трубы.

На сегодняшний день самыми распространенными гидроцилиндрами являются поршневые гидроцилиндры двустороннего действия.

Чтобы вам легче было подобрать гидроцилиндр, нужно знать ряд его параметров. Сначала нужно определить диаметр гильзы (наружный и внутренний в мм). Затем — диаметр штока гидроцилиндра. Нужно определить диаметр проушин или вилок для поршневого гидроцилиндра, диаметр шаров, цапф и бугелей для телескопического гидроцилиндра.

Определить расстояние по центрам проушин (осям) гидроцилиндра в сложенном состоянии в мм, расстояние по центрам проушин (осям) гидроцилиндра в разложенном состоянии (выдвинутом штоке или штоках в мм). По разности двух длин можно определить ход штока гидроцилиндра.

Знание этих параметров существенно облегчит вам задачу по поиску необходимого гидроцилиндра. Если нет стандартного гидроцилиндра с требуемыми параметрами, необходимо заказать изготовление цилиндра по вашим требованиям.

Наши инженеры проконсультируют вас по всем вопросам выбора, изготовления, установки и ремонта гидроцилиндров для вашего оборудования.

В качестве исполнительных механизмов (гидродвигателей) применяются силовые цилиндры, служащие для осуществления возвратно-поступательных прямолинейных и поворотных перемещений исполнительных механизмов. Гидроцилиндры подразделяются на поршневые, плунжерные мембранные и сильфонные.

1. Механизмы с гибкими разделителями

К механизмам с гибкими разделителями относятся мембраны, мембранные гидроцилиндры и сильфоны.

Мембраны (рис.1, а) применяют в основном при небольших перемещениях и небольших давлениях (до 1 МПа). Мембранный исполнительный механизм представляет собой защемленное по периферии корпуса эластичное кольцо 1. При увеличении давления в подводящей камере 2 эластичное кольцо прижимается к верхней части корпуса 3, и шток 4, связанный с эластичным кольцом выдвигается. Обратный ход штока обеспечивает пружина 5.

Рис.1. Схемы мембран:
а – плоская с эластичным кольцом; б – гофрированная металлическая

В гидропневмоавтоматике распространены также гофрированные металлические мембраны (рис.1, б). Деформация таких мембран происходит за счет разности давлений ΔP = P1 – P2 и внешней нагрузки R.

Мембранные гидроцилиндры (рис.2) допускают значительны перемещения выходного звена – штока. При перемещении поршня 1 в направлении действия давления жидкости (рис.2, а) мембрана 3 перегибается, перекатываясь со стенок поршня 1 на стенки цилиндра 2, к которым она плотно поджимается давлением жидкости (рис.2, б). Обратный ход поршня происходит за счет пружины.

Рис.2. Схемы работы мембранного гидроцилиндра

Сильфоны (рис.3, а) предназначены для работы при небольших давлениях (до 3 МПа). Их изготавливают из металлов и неметаллических материалов (резины или пластиков). Металлические сильфоны бывают одно- и многослойные (до пяти слоев). Применение сильфонов оправдано в условиях высоких и низких температур, значение которых лимитируется материалом, из которого изготовлен сильфон. Сильфоны могут быть цельные или сварные. Цельные изготавливают развальцовкой тонкостенной бесшовной трубы.

Рис.3. Схема металлического сильфона
а – сильфон; б – цельная стенка; в – сварная стенка

Гидроцилиндры являются объемными гидромашинами и предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости механическую энергию выходного звена. Гидроцилиндры работают при высоких давлениях (до 32 МПа), их изготовляют одностороннего и двухстороннего действия, с односторонним и двухсторонним штоком и телескопические.
Таблица 1

3. Гидроцилиндры прямолинейного действия

Для привода рабочих органов мобильных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком (рис.4).

Основой конструкции является гильза 2, представляющая собой трубу с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Внутри гильзы перемещается поршень 6, имеющий резиновые манжетные уплотнения 5, которые предотвращают перетекание жидкости из полостей цилиндра, разделенных поршнем. Усилие от поршня передает шток 3, имеющий полированную поверхность. Для его направления служит грундбукса 8. С двух сторон гильзы укреплены крышки с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. Уплотнение между штоком и крышкой состоит из двух манжет, одна из которых предотвращает утечки жидкости из цилиндра, а другая служит грязесъемником 1. Проушина 7 служит для подвижного закрепления гидроцилиндра. На нарезанную часть штока крепится проушина или деталь, соединяющая гидроцилиндр с подвижным механизмом.

Рис.4. Гидроцилиндр:
1 – грязесъемник; 2 – гильза; 3 – шток; 4 – стопорное кольцо; 5 – манжета;
6 – поршень; 7 – проушина; 8 – грундбукса

У нормализованных цилиндров, применяющихся в строительных машинах, диаметр штока составляет в среднем 0,5 D, ход поршня не превосходит 10D. При большей величине хода и давлениях, превышающих 20 МПа, шток следует проверять на устойчивость от действия продольной силы.

Для уменьшения потерь давления диаметры проходных отверстий в крышках цилиндра для подвода рабочей жидкости назначают из расчета, чтобы скорость жидкости составляла в среднем 5 м/с, но не выше 8 м/с.

Ход поршня ограничивается крышками цилиндра. В некоторых случая она достигает 0,5 м/с. Жесткий удар поршня о крышку в гидроцилиндрах строительных машин предотвращают демпферы (тормозные устройства). Принцип из действия большинства из них основан на запирании небольшого объема жидкости и преобразования энергии движущихся масс в механическую энергию жидкости. Из запертого объема жидкость вытесняется через каналы малого сечения.

На рис.5. представлены типичные схемы демпферных устройств. Пружинный демпфер (рис.5, а) представляет собой пружину 1, установленную на внутренней стороне крышки цилиндра 2, тормозящую поршень 3 в конце хода.

Демпфер с ложным штоком (рис.5, б) представляет собой короткий ложный шток 1 и выточку 2 в крышке цилиндра. Ложный шток может иметь коническую или цилиндрическую форму. В конце хода поршня жидкость запирается ложным штоком в выточке крышки цилиндра и вытесняется оттуда через узкую кольцевую щель. Если ложный шток выполнен в виде конуса, то эта щель уменьшается по мере достижения поршнем конца своего хода. При этом сопротивление движению жидкости возрастает, а инерция, ускорение и скорость движения поршня уменьшаются.

Регулируемый демпфер с отверстием (рис.5, в) по принципу действия аналогичен демпферу с ложным штоком. Конструктивное отличие заключается в том, что запираемая в выточке крышки цилиндра жидкость вытесняется через канал 1 малого сечения, в котором установлена игла 2 для регулирования проходного сечения отверстия.

Гидравлический демпфер (рис.5, г) применяется в том случае, когда конструкцией гидроцилиндра не может быть предусмотрено устройство выточки. В гидравлическом демпфере в конце хода поршня стакан 1 упирается в крышку цилиндра, а жидкость вытесняется из полости 2 через кольцевой зазор между стаканом 1 и поршнем 3. Пружина 4 возвращает стакан в исходное положение при холостом ходе поршня.

Рис.5. Принципиальные схемы демпферов:
а – пружинный демпфер; б – демпфер с ложным штоком;
в – демпфер регулируемый с отверстием; г – гидравлический демпфер

4. Расчет гидроцилиндров

Основными параметрами поршневого гидроцилиндра являются: диаметры поршня D и штока d, рабочее давление P, и ход поршня S.

Рассмотрим поршневой гидроцилиндр с односторонним штоком (рис.6). По основным параметрам можно определить следующие зависимости:

площадь поршня в поршневой полости 1 и в штоковой полости 2 соответственно

усилие, развиваемое штоком гидроцилиндра при его выдвижении и втягивании соответственно

где k тр = 0,9…0,98 – коэффициент, учитывающий потери на трение;

скорости перемещения поршня

Рис.4.6. Основные и расчетные параметры гидроцилиндра

Расчеты на прочность. Прочностными расчетами определяют толщину стенок цилиндра, толщину крышек (головок) цилиндра, диаметр штока, диаметр шпилек или болтов для крепления крышек.

В зависимости от соотношения наружного DН и внутреннего D диаметров цилиндры подразделяют на толстостенные и тонкостенные. Толстостенными называют цилиндры, у которых DН / D > 1,2, а тонкостенными – цилиндры, у которых DН / D 1,2.

Толщину стенки однослойного толстостенного цилиндра определяют по формуле:

Гидроцилиндр - это самый простой образец двигателя. Выходное (подвижное) звено, которым может быть шток, плунжер или же сам корпус цилиндра, осуществляет возвратно-поступательное движение.

Основные параметры, которыми характеризуют все гидроцилиндры - это внутренний диаметр, ход поршня, диаметр штока и номинальное давление рабочей жидкости.
Гидроцилиндры бывают нескольких видов: поршневые, телескопические, плунжерные, двустороннего и одностороннего действия. По типу закрепления гидроцилиндры делятся на модели с шарнирным креплением и жестким.

Гидроцилиндр одностороннего действия совершает усилие на подвижном звене, которое направлено только в одну сторону (рабочий ход цилиндра). В противоположном направлении подвижное звено просто перемещается обратно под действием силы тяжести или возвратного механизма, например, пружины. У этих цилиндров есть лишь одна рабочая плоскость.

У гидроцилиндров двустороннего действия возможностей несколько больше. У них две рабочих плоскости, то есть рабочие усилия на выходном звене они могут создавать в двух направлениях. Чтобы обеспечить возвратно-поступательное движение жидкость поочередно поступает под давлением в полости цилиндра. Когда одна из полостей наполняется жидкостью, другая соединяется со сливом. У гидроцилиндра две полости: штоковая полость, в которой располагается шток, и поршневая.

Теперь подробнее разберем устройство гидроцилиндра на примере цилиндра двустороннего действия.
Основные части, из которых состоит цилиндр - это корпус гидроцилиндра, состоящий из гильзы (19) и задней крышки, привинченной к гильзе, передней крышки (9), которая имеет отверстие под шток и навинчена на гильзу, шток (18) с проушиной (2), поршень (15).

На рисунке изображено строение гидроцилиндра. Он состоит из сферического подшипника (1), проушины штока (2), грязесъемника (3), уплотнительных колец (4, 5, 8 и 13), манжеты (6 и 14), манжетодержателя (7 и 12), передней крышки (9), контргайки (10), демпфера (11), поршня (15), гайки (16), шплинта (17), штока (18), гильзы цилиндра с задней крышкой (19), втулки (20) и гайки грязесъемника (21).

С помощью поршня с манжетами (14) и уплотнительного кольца (13) поршневая и штоковая полости герметично разделены, и усилие, создаваемое давлением в рабочей полости, передается на шток. Поршень крепится на внутреннем конце штока с помощью гайки (16), которая фиксируется шплинтом (17). Манжетодержатели (12) удерживают манжеты от перемещения вдоль оси поршня. Передняя крышка (9) крепится на резьбе гильзы цилиндра с помощью контргайки (10). В крышку (9) вставлена втулка (20), которая служит направляющей для штока. Чтобы избежать утечки рабочей жидкости из полости штока, в проточке крышки (9) установлены кольца (8), также для этой цели служат манжеты (6), уплотнительные кольца (4) и (5) во втулке. Во избежание осевого смещения при движении штока манжета сдерживается манжетодержателем (7). Со стороны внешнего торца крышки стоит грязесъемник (3), удерживающийся гайкой (21), которая ввернута во внутреннюю резьбу крышки. Если механизм, который приводится в движение цилиндром, лишен упоров, ограничивающих его ход, которые бы фиксировали его в крайних положениях, то возможны жесткие соударения поршня и крышки гидроцилиндра. Чтобы смягчить эти удары, посредством демпфирования или торможения поршня на подходе к крышке, применяют разные типы демпфирующих устройств. В конструкции цилиндра, которая представлена на рисунке выше, эту функцию выполняет демпфер (11), установленный рядом с поршнем (15) на шток. Демпфер (11) смягчает соударение поршня и передней крышки цилиндра по окончании полного хода. Щель в конце хода штока, находящаяся между конической поверхностью демпфера и кромкой крышки (9) , через которую поршнем рабочая жидкость из штоковой полости выжимается в отверстие «А», уменьшается. В процессе этого, благодаря дросселированию жидкости через щель, движение поршня затормаживается.

Даже если вы прекрасно знаете устройство гидроцилиндра, осуществить его ремонт в кустарных условиях или же собрать свой собственный цилиндр - довольно нелегкая задача. Для этого нужно специальное оборудование и навыки. Поэтому с такими вопросами лучше обратиться к опытным профессионалам. Мы специализируемся на ремонте гидроцилиндров, а также изготовлении гидроцилиндров по вашим заказам. Наша компания занимается всем спектром работ, связанных с гидроцилиндрами. Наши работники занимаются ремонтом штока гидроцилиндров, ремонтируют гидроцилиндры для спецтехники, такой как погрузчики, асфальтоукладчики, экскаваторы, бетононасосы, автокраны и краны манипуляторы. Также мы можем изготовить гидроцилиндр по предоставленным вами чертежам или образцам. Мы гарантируем высокое качество и короткие сроки работы.