Wie viel wissen Sie über Hydraulikzylinder?

Mit der Entwicklung der modernen Industrie hat sich die Hydraulikübertragungstechnologie in vielen Industrien weltweit weit verbreitet und entwickelt, wie z.B. Lader, Planierraupen und Walzen von Baumaschinen; Gabelstapler, Förderbänder und Lkw-Krane von Hebe- und Transportmaschinen; Rammgeräte, hydraulische Wagenheber und Grader von Baumaschinen; Landmaschinen, Automobilindustrie, Bergbaumaschinen, metallurgische Maschinen.

Hydraulikübertragungssysteme bestehen in der Regel aus vier Komponenten: Leistung, Ausführung, Steuerung und Hilfsfunktionen. Als hydraulischer Mechanismus, der lineare Hin- und Herbewegung oder schwingende Bewegungen von weniger als 360 Grad realisiert, hat der Hydraulikzylinder eine einfache Struktur und einen zuverlässigen Betrieb. Er ist auch einer der am weitesten verbreiteten Hauptantriebe in Hydrauliksystemen.

1. Klassifizierung von Hydraulikzylindern

Strukturform: Sie kann in Kolbentyp, Plungertyp, Hülsentyp und Zahnstangengetriebetyp usw. unterteilt werden;

Bewegungsmodus: Sie kann in linearen Hin- und Herbewegungstyp und rotierenden Schwingungstyp unterteilt werden;

Aktionsform: Sie kann in einfachwirkenden Typ und doppeltwirkenden Typ unterteilt werden;

Installationsform: Sie kann in Zugstangentyp, Augentyp, Fußtyp, Scharnierwellentyp usw. unterteilt werden;

Druckstufe: Sie kann in Niederdruck, Mitteldruck, Mittel- und Hochdruck, Hochdruck und Ultrahochdruck unterteilt werden.

2. Die Struktur des Hydraulikzylinders

Einzelstangen-Doppeltwirkender Kolben-Hydraulikzylinder, dieser Typ von Hydraulikzylinder ist der einfachste und am weitesten verbreitete. Im Folgenden wird der Einzelstangen-Doppeltwirkender Kolben-Hydraulikzylinder als Beispiel herangezogen, um die Strukturzusammensetzung des Hydraulikzylinders zu erklären.

Der Hydraulikzylinder besteht in der Regel aus dem hinteren Enddeckel, dem Zylinderrohr, der Kolbenstange, der Kolbenbaugruppe, dem vorderen Enddeckel und anderen Hauptteilen. Um zu verhindern, dass das Öl aus dem Hydraulikzylinder oder von der Hochdruckkammer in die Niederdruckkammer austritt, sind Dichtvorrichtungen zwischen dem Zylinderrohr und dem Enddeckel, dem Kolben und der Kolbenstange, dem Kolben und dem Zylinderrohr sowie der Kolbenstange und dem vorderen Enddeckel vorgesehen. Eine Staubschutzvorrichtung ist ebenfalls an der Außenseite des vorderen Enddeckels installiert. Um zu verhindern, dass der Kolben beim schnellen Zurückkehren zum Ende des Hubs auf den Zylinderdeckel trifft, ist am Ende des Hydraulikzylinders auch eine Dämpfungsvorrichtung vorgesehen, und manchmal ist auch eine Entlüftungsvorrichtung erforderlich.

(1) Zylinder: Der Zylinder ist der Hauptteil des Hydraulikzylinders. Er bildet mit dem Zylinderkopf, dem Kolben und anderen Teilen einen geschlossenen Hohlraum, um den Kolben zu bewegen. Es gibt 8 gängige Zylinderstrukturen, die in der Regel nach der Verbindungsform zwischen dem Zylinder und dem Enddeckel ausgewählt werden.

(2) Zylinderkopf: Der Zylinderkopf ist an beiden Enden des Hydraulikzylinders installiert und bildet eine dichte Ölkammer mit dem Zylinder. Es gibt in der Regel viele Verbindungsmethoden wie Schweißen, Gewinde, Schrauben, Schlüssel und Zugstangen. Die Auswahl erfolgt in der Regel basierend auf Faktoren wie Arbeitsdruck, Zylinderverbindungsmethode und Einsatzumgebung.

(3) Kolbenstange: Die Kolbenstange ist das Hauptbauteil zur Kraftübertragung im Hydraulikzylinder. Das Material ist in der Regel mittelgekohlter Stahl (wie 45 Stahl). Wenn der Zylinder arbeitet, ist die Kolbenstange Schub, Zug oder Biegemoment ausgesetzt, daher muss ihre Festigkeit gewährleistet sein; und die Kolbenstange gleitet oft in der Führungsbuchse, und die Passung sollte angemessen sein. Ist sie zu fest, ist die Reibung groß, und ist sie zu locker, kann es leicht zu Verklemmen und einseitigem Verschleiß kommen, was eine angemessene Oberflächenrauheit, Geradheit und Rundheit erfordert.

(4) Kolben: Der Kolben ist die Hauptkomponente, die hydraulische Energie in mechanische Energie umwandelt. Seine effektive Arbeitsfläche beeinflusst direkt die Kraft und Bewegungsgeschwindigkeit des Hydraulikzylinders. Es gibt viele Formen der Verbindung zwischen dem Kolben und der Kolbenstange, und die häufig verwendeten sind der Klemmentyp, der Hülsentyp und der Mutternyp. Wenn kein Führungsring vorhanden ist, besteht der Kolben aus hochfestem Gusseisen HT200~300 oder Sphäroguss; wenn ein Führungsring vorhanden ist, besteht der Kolben aus hochwertigem Kohlenstoffstahl Nr. 20, Nr. 35 und Nr. 45.

(5) Führungsbuchse: Die Führungsbuchse führt und stützt die Kolbenstange. Sie erfordert hohe Passgenauigkeit, niedrigen Reibungswiderstand, gute Verschleißfestigkeit und kann dem Druck, der Biegekraft und den Aufprallvibrationen der Kolbenstange standhalten. Ein Dichtungsgerät ist innen installiert, um die Abdichtung des Zylinderstangenhohlraums zu gewährleisten, und ein Staubring ist außen installiert, um zu verhindern, dass Verunreinigungen, Staub und Feuchtigkeit zum Dichtungsgerät gebracht werden und die Dichtung beschädigen. Metallführungsbuchsen bestehen in der Regel aus Bronze, Grauguss, Sphäroguss und oxidiertem Gusseisen mit niedrigem Reibungskoeffizienten und guter Verschleißfestigkeit; nichtmetallische Führungsbuchsen können aus Polytetrafluorethylen und Polytrifluorchlorethylen hergestellt werden.

(6) Puffergerät: Wenn sich der Kolben und die Kolbenstange unter dem Antrieb des Hydraulikdrucks bewegen, haben sie ein großes Momentum. Wenn sie in die Endabdeckung und den Boden des Zylinders eintreten, verursachen sie mechanische Kollisionen, erzeugen großen Aufpralldruck und Lärm. Das Puffergerät wird verwendet, um solche Kollisionen zu vermeiden. Sein Arbeitsprinzip (wie in der Abbildung unten gezeigt) besteht darin, die kinetische Energie des Öls (ganz oder teilweise) in der Niederdruckkammer des Zylinders durch Drosselung in Wärmeenergie umzuwandeln, und die Wärmeenergie wird durch das zirkulierende Öl aus dem Hydraulikzylinder abgeführt. Die am häufigsten verwendeten sind der einstellbare Drosseltyp und der variable Drosseltyp.

3. Häufige Probleme und Reparaturen von Hydraulikzylindern

Als Komponente und Arbeitsgerät wird der Hydraulikzylinder, wie alle mechanischen Geräte, während des Langzeitbetriebs zwangsläufig unterschiedliche Grade von Verschleiß, Ermüdung, Korrosion, Lockerung, Alterung, Verschlechterung und sogar Beschädigung in seinen Strukturteilen aufweisen, was die Arbeitsleistung und den technischen Zustand des Hydraulikzylinders verschlechtert und direkt zum Ausfall des gesamten Hydraulikgeräts oder sogar zum Ausfall führen kann. Daher ist es sehr wichtig, häufige Probleme im täglichen Betrieb von Hydraulikzylindern zu beseitigen und zu reparieren.