ما مدى معرفتك بالأسطوانات الهيدروليكية؟

مع تطور الصناعة الحديثة، تم استخدام وتطوير تقنية النقل الهيدروليكي على نطاق واسع في العديد من الصناعات حول العالم، مثل اللوادر، الجرافات والمداحل في آلات البناء؛ الرافعات الشوكية، الناقلات الحزامية والرافعات الشاحنة في آلات الرفع والنقل؛ آلات دق الركائز، الرافعات الهيدروليكية والممهدات في آلات البناء؛ الآلات الزراعية، صناعة السيارات، آلات التعدين، آلات التعدين.

تتكون أنظمة النقل الهيدروليكي عادةً من أربعة مكونات: الطاقة، التنفيذ، التحكم والمساعدة. كآلية هيدروليكية تحقق حركة ترددية خطية أو حركة ترددية دوارة أقل من 360 درجة، تتميز الأسطوانة الهيدروليكية ببنية بسيطة وتشغيل موثوق. كما أنها واحدة من أكثر المشغلات الرئيسية استخدامًا في الأنظمة الهيدروليكية.

1. تصنيف الأسطوانات الهيدروليكية

شكل الهيكل: يمكن تقسيمه إلى نوع المكبس، نوع المكبس الغاطس، نوع الجلبة ونوع الترس والرف، إلخ؛

وضع الحركة: يمكن تقسيمه إلى نوع ترددي خطي ونوع دوار متأرجح؛

شكل العمل: يمكن تقسيمه إلى نوع ذو فعل واحد ونوع ذو فعل مزدوج؛

شكل التركيب: يمكن تقسيمه إلى نوع قضيب السحب، نوع الحلقة، نوع القدم، نوع محور المفصلة، إلخ؛

مستوى الضغط: يمكن تقسيمه إلى ضغط منخفض، ضغط متوسط، ضغط متوسط وعالي، ضغط عالي، وضغط فائق الارتفاع.

2. هيكل الأسطوانة الهيدروليكية

أسطوانة هيدروليكية بمكبس مزدوج الفعل ذو قضيب واحد، هذا النوع من الأسطوانات الهيدروليكية هو الأبسط والأكثر استخدامًا. سيتم أخذ الأسطوانة الهيدروليكية بمكبس مزدوج الفعل ذو قضيب واحد كمثال لشرح التركيب الهيكلي للأسطوانة الهيدروليكية.

تتكون الأسطوانة الهيدروليكية عادةً من الغطاء الخلفي، أسطوانة الأسطوانة، قضيب المكبس، مجموعة المكبس، الغطاء الأمامي وأجزاء رئيسية أخرى. لمنع تسرب الزيت من الأسطوانة الهيدروليكية أو من الحجرة ذات الضغط العالي إلى الحجرة ذات الضغط المنخفض، يتم توفير أجهزة ختم بين أسطوانة الأسطوانة وغطاء النهاية، المكبس وقضيب المكبس، المكبس وأسطوانة الأسطوانة، وقضيب المكبس والغطاء الأمامي. يتم أيضًا تركيب جهاز مقاوم للغبار على الجزء الخارجي من الغطاء الأمامي. لمنع المكبس من الاصطدام بغطاء الأسطوانة عند عودته بسرعة إلى نهاية الشوط، يتم توفير جهاز تخميد في نهاية الأسطوانة الهيدروليكية، وأحيانًا يتطلب جهاز عادم أيضًا.

(1) الأسطوانة: الأسطوانة هي الجزء الرئيسي من الأسطوانة الهيدروليكية. تشكل تجويفًا مغلقًا مع رأس الأسطوانة، المكبس والأجزاء الأخرى لدفع المكبس للحركة. هناك 8 هياكل أسطوانية شائعة، والتي يتم اختيارها عادةً وفقًا لشكل الاتصال بين الأسطوانة وغطاء النهاية.

(2) رأس الأسطوانة: يتم تركيب رأس الأسطوانة في كلا الطرفين من الأسطوانة الهيدروليكية ويشكل حجرة زيت محكمة مع الأسطوانة. هناك عادةً العديد من طرق الاتصال مثل اللحام، الخيوط، البراغي، المفاتيح وقضبان الربط. يتم الاختيار عادةً بناءً على عوامل مثل ضغط العمل، طريقة اتصال الأسطوانة، وبيئة الاستخدام.

(3) قضيب المكبس: قضيب المكبس هو المكون الرئيسي لنقل القوة في الأسطوانة الهيدروليكية. المادة عادةً ما تكون من الصلب الكربوني المتوسط (مثل الصلب 45). عندما تعمل الأسطوانة، يتعرض قضيب المكبس للضغط، الشد أو عزم الانحناء، لذا من الضروري ضمان قوته؛ وغالبًا ما ينزلق قضيب المكبس في الجلبة التوجيهية، ويجب أن يكون التلاؤم مناسبًا. إذا كان ضيقًا جدًا، فإن الاحتكاك يكون كبيرًا، وإذا كان فضفاضًا جدًا، فمن السهل أن يسبب انحشارًا وتآكلًا أحادي الجانب، مما يتطلب أن تكون خشونة السطح، الاستقامة والاستدارة مناسبة.

(4) المكبس: المكبس هو المكون الرئيسي الذي يحول الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية. تؤثر مساحة العمل الفعالة له مباشرة على قوة وسرعة حركة الاسطوانة الهيدروليكية. هناك العديد من أشكال الاتصال بين المكبس وقضيب المكبس، والأكثر استخدامًا هي النوع المشبك، النوع الجلبة والنوع الجوز. عندما لا يكون هناك حلقة توجيه، يتم صنع المكبس من الحديد الزهر عالي القوة HT200~300 أو الحديد الدكتايل؛ عندما يكون هناك حلقة توجيه، يتم صنع المكبس من الفولاذ الكربوني عالي الجودة رقم 20، رقم 35 ورقم 45.

(5) جلبة التوجيه: تقوم جلبة التوجيه بتوجيه ودعم قضيب المكبس. تتطلب دقة تطابق عالية، مقاومة احتكاك منخفضة، مقاومة تآكل جيدة، ويمكنها تحمل الضغط، قوة الانحناء والاهتزاز التأثيري لقضيب المكبس. يتم تركيب جهاز ختم داخلي لضمان ختم تجويف قضيب الاسطوانة، ويتم تركيب حلقة غبار على الخارج لمنع الشوائب، الغبار والرطوبة من الوصول إلى جهاز الختم وإتلاف الختم. تصنع جلب التوجيه المعدنية عمومًا من البرونز، الحديد الزهر الرمادي، الحديد الدكتايل والحديد الزهر المؤكسد مع معامل احتكاك منخفض ومقاومة تآكل جيدة؛ يمكن صنع جلب التوجيه غير المعدنية من البولي تترافلوروإيثيلين والبولي تريفلوروكلوروإيثيلين.

(6) جهاز التخميد: عندما يتحرك المكبس وقضيب المكبس تحت تأثير الضغط الهيدروليكي، يكون لهما زخم كبير. عندما يدخلان الغطاء النهائي وقاع الاسطوانة، سيتسببان في تصادم ميكانيكي، ويولدان ضغط تأثير كبير وضوضاء. يتم استخدام جهاز التخميد لتجنب مثل هذا التصادم. مبدأ عمله (كما هو موضح في الشكل أدناه) هو تحويل الطاقة الحركية للزيت (كلها أو جزء منها) في غرفة الضغط المنخفض للاسطوانة إلى طاقة حرارية من خلال الخنق، ويتم إخراج الطاقة الحرارية من الاسطوانة الهيدروليكية بواسطة الزيت المتداول. الأكثر استخدامًا هي النوع القابل للتعديل للخنق والنوع المتغير للخنق.

3. المشاكل الشائعة وإصلاحات الاسطوانات الهيدروليكية

كعنصر وجهاز عمل، ستنتج الاسطوانة الهيدروليكية، مثل جميع المعدات الميكانيكية، درجات مختلفة من التآكل، التعب، التآكل، الارتخاء، الشيخوخة، التدهور وحتى التلف في أجزائها الهيكلية خلال التشغيل الطويل الأمد، مما سيؤدي إلى تدهور أداء العمل والحالة التقنية للاسطوانة الهيدروليكية، ويتسبب مباشرة في فشل المعدات الهيدروليكية بالكامل، أو حتى الفشل. لذلك، من المهم جدًا القضاء على وإصلاح المشاكل الشائعة في العمل اليومي للاسطوانات الهيدروليكية.