Que savez-vous des vérins hydrauliques ?

Avec le développement de l'industrie moderne, la technologie de transmission hydraulique a été largement utilisée et développée dans de nombreuses industries à travers le monde, telles que les chargeurs, les bulldozers et les rouleaux de la machinerie de construction ; les chariots élévateurs, les convoyeurs à bande et les grues de camion de la machinerie de levage et de transport ; les pilotes de pieux, les vérins hydrauliques et les niveleuses de la machinerie de construction ; la machinerie agricole, l'industrie automobile, la machinerie minière, la machinerie métallurgique.

Les systèmes de transmission hydraulique sont généralement composés de quatre composants : puissance, exécution, contrôle et auxiliaire. En tant que mécanisme hydraulique qui réalise un mouvement linéaire alternatif ou un mouvement oscillant alternatif de moins de 360 degrés, le vérin hydraulique a une structure simple et un fonctionnement fiable. Il est également l'un des principaux actionneurs les plus largement utilisés dans les systèmes hydrauliques.

1. Classification des vérins hydrauliques

Forme structurelle : elle peut être divisée en type à piston, type à plongeur, type à manchon et type à crémaillère, etc. ;

Mode de mouvement : il peut être divisé en type linéaire alternatif et type à oscillation rotative ;

Forme d'action : elle peut être divisée en type simple effet et type double effet ;

Forme d'installation : elle peut être divisée en type à tirant, type à œillet, type à pied, type à axe de charnière, etc. ;

Niveau de pression : il peut être divisé en basse pression, pression moyenne, pression moyenne et haute, haute pression et ultra-haute pression.

2. La structure du vérin hydraulique

Le vérin hydraulique à simple tige et double effet, ce type de vérin hydraulique est le plus simple et le plus largement utilisé. Le suivant prendra le vérin hydraulique à simple tige et double effet comme exemple pour expliquer la composition structurelle du vérin hydraulique.

Le vérin hydraulique est généralement composé du couvercle arrière, du fût du cylindre, de la tige de piston, de l'ensemble piston, du couvercle avant et d'autres pièces principales. Afin d'empêcher l'huile de fuir du vérin hydraulique ou de la chambre haute pression vers la chambre basse pression, des dispositifs d'étanchéité sont prévus entre le fût du cylindre et le couvercle d'extrémité, le piston et la tige de piston, le piston et le fût du cylindre, et la tige de piston et le couvercle avant. Un dispositif anti-poussière est également installé à l'extérieur du couvercle avant. Afin d'empêcher le piston de heurter le couvercle du cylindre lorsqu'il revient rapidement à la fin de la course, un dispositif de tampon est également prévu à l'extrémité du vérin hydraulique, et parfois un dispositif d'échappement est également requis.

(1) Cylindre : Le cylindre est la partie principale du vérin hydraulique. Il forme une cavité fermée avec la tête de cylindre, le piston et d'autres pièces pour pousser le piston à se déplacer. Il existe 8 structures de cylindre courantes, qui sont généralement sélectionnées en fonction de la forme de connexion entre le cylindre et le couvercle d'extrémité.

(2) Tête de cylindre : La tête de cylindre est installée aux deux extrémités du vérin hydraulique et forme une chambre à huile étanche avec le cylindre. Il existe généralement de nombreuses méthodes de connexion telles que le soudage, le filetage, les boulons, les clés et les tirants. Généralement, la sélection est basée sur des facteurs tels que la pression de travail, la méthode de connexion du cylindre et l'environnement d'utilisation.

(3) Tige de piston : La tige de piston est le composant principal pour transmettre la force dans le vérin hydraulique. Le matériau est généralement de l'acier au carbone moyen (tel que l'acier 45). Lorsque le cylindre fonctionne, la tige de piston est soumise à une poussée, une tension ou un couple de flexion, il est donc nécessaire d'assurer sa résistance ; et la tige de piston glisse souvent dans le manchon de guidage, et l'ajustement doit être approprié. Si c'est trop serré, le frottement est important, et si c'est trop lâche, il est facile de provoquer un blocage et une usure unilatérale, ce qui nécessite que sa rugosité de surface, sa rectitude et sa circularité soient appropriées.

(4) Piston : Le piston est le principal composant qui convertit l'énergie hydraulique en énergie mécanique. Sa surface de travail effective affecte directement la force et la vitesse de mouvement du vérin hydraulique. Il existe de nombreuses formes de connexion entre le piston et la tige de piston, les plus couramment utilisées étant le type à pince, le type à manchon et le type à écrou. Lorsqu'il n'y a pas de bague de guidage, le piston est fabriqué en fonte à haute résistance HT200~300 ou en fonte ductile ; lorsqu'il y a une bague de guidage, le piston est fabriqué en acier au carbone de haute qualité n° 20, n° 35 et n° 45.

(5) Bague de guidage : La bague de guidage guide et soutient la tige de piston. Elle nécessite une haute précision d'ajustement, une faible résistance au frottement, une bonne résistance à l'usure, et peut supporter la pression, la force de flexion et les vibrations d'impact de la tige de piston. Un dispositif d'étanchéité est installé à l'intérieur pour assurer l'étanchéité de la cavité de la tige du cylindre, et un anneau anti-poussière est installé à l'extérieur pour empêcher les impuretés, la poussière et l'humidité d'être amenées au dispositif d'étanchéité et d'endommager le joint. Les bagues de guidage métalliques sont généralement fabriquées en bronze, fonte grise, fonte ductile et fonte oxydée avec un faible coefficient de frottement et une bonne résistance à l'usure ; les bagues de guidage non métalliques peuvent être fabriquées en polytétrafluoroéthylène et polychlorotrifluoroéthylène.

(6) Dispositif de tampon : Lorsque le piston et la tige de piston se déplacent sous l'entraînement de la pression hydraulique, ils ont un grand élan. Lorsqu'ils entrent dans le couvercle d'extrémité et le fond du cylindre, ils provoqueront une collision mécanique, générant une grande pression d'impact et du bruit. Le dispositif de tampon est utilisé pour éviter une telle collision. Son principe de fonctionnement (comme illustré dans la figure ci-dessous) est de convertir l'énergie cinétique de l'huile (en tout ou en partie) dans la chambre basse pression du cylindre en énergie thermique par étranglement, et l'énergie thermique est évacuée du vérin hydraulique par l'huile circulante. Les plus couramment utilisés sont le type à étranglement réglable et le type à étranglement variable.

3. Problèmes courants et réparations des vérins hydrauliques

En tant que composant et dispositif de travail, le vérin hydraulique, comme tout équipement mécanique, produira inévitablement différents degrés d'usure, de fatigue, de corrosion, de desserrage, de vieillissement, de détérioration et même de dommages dans ses pièces structurelles lors d'un fonctionnement à long terme, ce qui détériorera les performances de travail et l'état technique du vérin hydraulique, et provoquera directement la défaillance de l'ensemble de l'équipement hydraulique, voire une panne. Par conséquent, il est très important d'éliminer et de réparer les problèmes courants dans le travail quotidien des vérins hydrauliques.