Linh kiện xi lanh thủy lực tùy chỉnh phải làm được nhiều hơn là vừa khít vào máy. Nó phải tạo ra đủ lực, di chuyển qua phạm vi làm việc đầy đủ, xử lý các đỉnh áp suất và duy trì sự thẳng hàng dưới tải trọng. Nếu một phần của thông số kỹ thuật sai, xi lanh có thể bị rò rỉ, uốn cong, mòn quá nhanh hoặc không thể di chuyển tải trọng.

Do đó, một thông số kỹ thuật rõ ràng là bước đầu tiên hướng tới một xi lanh đáng tin cậy. Nó cũng giúp nhà sản xuất xi lanh thủy lực tùy chỉnh chọn đúng ống thân, thanh piston, vòng đệm, cổng và các bộ phận gắn.

Hướng dẫn này giải thích các điểm chính bạn cần xác định trước khi đặt hàng xi lanh thủy lực tùy chỉnh hoặc OEM.

Bắt đầu với Ứng dụng

Trước khi chọn đường kính lỗ và hành trình, mô tả những gì xi lanh phải làm. Nhà cung cấp cần hiểu máy, không chỉ kích thước xi lanh.

Bắt đầu với các câu hỏi sau:

· Xi lanh sẽ nâng, đẩy, kéo, kẹp, nghiêng hoặc điều hướng gì?

· Tải trọng bình thường là gì?

· Tải trọng cao nhất có thể là gì?

· Tải trọng có thay đổi trong quá trình di chuyển không?

· Xi lanh nên mở rộng và thu hồi với tốc độ bao nhiêu?

· Nó sẽ hoàn thành bao nhiêu chu kỳ mỗi giờ?

· Nó sẽ đối mặt với sốc, rung động, bụi, muối, nước hoặc nhiệt độ cao không?

· Xi lanh được sử dụng trong nhà hay ngoài trời?

· Khoảng không gian có sẵn khi xi lanh mở và đóng là bao nhiêu?

Ví dụ, xi lanh được sử dụng trên máy ép thủy lực có nhu cầu khác với xi lanh được sử dụng trên cẩu di động. Máy ép có thể cần gắn bằng lan can cứng và lực chậm, được kiểm soát. Ngược lại, cẩu có thể cần gắn trục quay theo chuyển động của dây cẩu.

Mô tả ứng dụng rõ ràng cho phép nhà sản xuất xây dựng thiết kế xi lanh thủy lực dựa trên điều kiện làm việc thực tế.

Tính toán Đường kính Lỗ Xi Lanh Cần Thiết

Đường kính lỗ xi lanh là đường kính bên trong ống thân. Nó kiểm soát diện tích piston và do đó, lực mà xi lanh có thể tạo ra.

Công thức cơ bản là:

Lực = Áp suất × Diện tích Piston

Đối với lực mở rộng, sử dụng diện tích piston đầy đủ. Đối với lực thu hồi, trừ diện tích thanh piston vì thanh chiếm phần diện tích làm việc.

Tuy nhiên, lực lý thuyết không giống với lực có sẵn tại máy. Ma sát, mất áp suất, lực kéo vòng đệm và góc tải trọng thay đổi có thể làm giảm công suất cuối cùng. Do đó, bao gồm một biên độ thiết kế phù hợp.

Ví dụ đơn giản, giả sử một máy cần lực đẩy 100 kN và áp suất làm việc là 20 MPa. Diện tích piston lý thuyết là:

100.000 N ÷ 20.000.000 Pa = 0,005 m²

Điều này tương ứng với đường kính lỗ khoảng 80 mm. Tuy nhiên, đường kính lỗ 80 mm để lại ít không gian cho mất áp suất hoặc tải trọng thêm. Do đó, thiết kế cuối cùng có thể sử dụng đường kính lỗ tiêu chuẩn lớn hơn sau khi nhà sản xuất kiểm tra toàn bộ hệ thống.

Xi lanh thủy lực hạng nặng thường cần biên độ an toàn rộng hơn vì nó có thể đối mặt với tải trọng va đập, mặt đất không bằng phẳng hoặc thay đổi áp suất đột ngột.

Khi chỉ định đường kính lỗ, cung cấp:

· Lực mở rộng cần thiết

· Lực thu hồi cần thiết

· Áp suất làm việc bình thường

· Áp suất hệ thống tối đa

· Mất áp suất dự kiến

· Biên độ an toàn mong muốn

Đừng chọn đường kính lỗ chỉ dựa trên áp suất định mức của bơm. Thay vào đó, sử dụng áp suất đến xi lanh trong quá trình làm việc bình thường.

Xác định Độ Dài Hành Trình Chính Xác

Hành trình là khoảng cách thanh piston di chuyển từ vị trí đóng hoàn toàn đến vị trí mở hoàn toàn. Nó nên bao phủ toàn bộ hành trình làm việc mà không ép xi lanh vào các dấu dừng nội bộ của nó.

Trước tiên, đo chuyển động cần thiết tại các điểm gắn xi lanh. Đừng sử dụng hành trình của xô, nền tảng, lưỡi cưa hoặc cánh tay máy làm hành trình xi lanh. Các liên kết có thể thay đổi tỷ lệ hành trình.

Tiếp theo, kiểm tra cả hai kích thước lắp đặt:

· Chiều dài thu hồi, thường được gọi là chiều dài đóng

· Chiều dài mở rộng, thường được gọi là chiều dài mở

Không gian trở nên quan trọng hơn khi chỉ định xi lanh thủy lực hành trình dài. Khi hành trình tăng, thanh piston càng có khả năng uốn cong hoặc bẹt dưới tải đẩy. Xi lanh dài cũng có thể cần thêm hỗ trợ dẫn hướng.

Các giải pháp có thể bao gồm:

· Đường kính thanh piston lớn hơn

· Ống dừng để tăng khoảng cách bearing

· Vật liệu thanh và ống thân mạnh hơn

· Vị trí gắn khác

· Dẫn hướng bên ngoài cho tải trọng di chuyển

· Thiết kế thu telescopic khi không gian đóng bị hạn chế

Xi lanh nên di chuyển tải trọng, nhưng không nên đóng vai trò là ray dẫn chính của máy. Dẫn hướng bên ngoài nên kiểm soát chuyển động theo phương ngang bất cứ khi nào có thể.

Chọn Áp Suất Làm Việc và Kiểm Tra

Áp suất làm việc là áp suất xi lanh xử lý trong quá trình sử dụng bình thường. Áp suất tối đa là áp suất ngắn hạn cao nhất có thể xảy ra. Áp suất kiểm tra được sử dụng trong quá trình kiểm tra để xác nhận độ bền và độ kín của xi lanh hoàn thành.

Các giá trị này không nên được coi là cùng một số.

Đối với mỗi dự án, cung cấp:

· Áp suất làm việc bình thường

· Áp suất đỉnh

· Cài đặt van giải phóng thủy lực

· Sự bùng nổ áp suất dự kiến

· Áp suất kiểm tra cần thiết

· Tỷ lệ chu kỳ và thời gian làm việc

Các đỉnh áp suất có thể xảy ra khi tải trọng dừng nhanh, van đóng hoặc máy va chạm vào vật cản. Mặc dù các đỉnh này có thể chỉ kéo dài trong thời gian ngắn, chúng có thể làm hỏng vòng đệm, cổng, hàn và gắn xi lanh.

Ví dụ, dòng xi lanh SB-Y1 của Shellppon hỗ trợ áp suất làm việc từ 16 đến 25 MPa với các tùy chọn đường kính lỗ, hành trình và gắn tùy chỉnh. Đối với tải trọng lớn hơn, Shellppon cũng đã cung cấp xi lanh 35 MPa cho một dự án nâng cảng chính.

Xếp hạng áp suất phù hợp phải bao gồm cả công việc ổn định và sốc ngắn hạn. Do đó, thảo luận về toàn bộ mạch thủy lực với nhà sản xuất thay vì chỉ đưa ra áp suất bơm.

Kích Thước Thanh Piston Cho Tải Trọng và Ổn Định

Thanh piston truyền lực từ piston đến máy. Đường kính của nó ảnh hưởng đến lực thu hồi, độ bền, khả năng chống bẹt và tuổi thọ vòng đệm.

Thanh dưới lực căng chủ yếu bị giới hạn bởi độ bền vật liệu. Tuy nhiên, thanh dưới lực nén có thể bẹt trước khi vật liệu đạt đến độ bền đầy đủ. Rủi ro này tăng lên với:

· Hành trình dài hơn

· Đường kính thanh nhỏ hơn

· Lực đẩy cao hơn

· Gắn trục quay

· Sự thẳng hàng kém

· Tải trọng theo phương ngang

· Khoảng cách dài giữa các điểm hỗ trợ

Do đó, xi lanh thủy lực hành trình dài thường cần thanh lớn hơn xi lanh ngắn có cùng đường kính lỗ và áp suất.

Bề mặt thanh cũng quan trọng. Sơn crôm cứng được sử dụng rộng rãi vì nó cung cấp bề mặt mịn, chống mòn cho vòng đệm thanh. Tuy nhiên, ứng dụng biển, khai thác mỏ và hóa chất có thể cần thêm bảo vệ chống ăn mòn hoặc thép không gỉ.

Yêu cầu nhà sản xuất kiểm tra bẹt thanh, tải bearing, độ hoàn thiện bề mặt, độ cứng và khả năng chống ăn mòn như một phần của thiết kế xi lanh thủy lực.

Chọn Phong Cách Gắn Phù Hợp

Việc gắn xi lanh kiểm soát cách lực truyền vào khung máy. Việc gắn sai có thể tạo ra tải trọng theo phương ngang, uốn cong thanh hoặc đặt応 lực lên ống thân xi lanh.

Các tùy chọn gắn phổ biến bao gồm:

· Gắn lan can: Phù hợp cho máy ép và máy cố định với tải trọng trục thẳng.

· Gắn chân: Cung cấp hỗ trợ cứng cho thiết bị công nghiệp và đơn vị nguồn thủy lực.

· Gắn clevis: Cho phép xi lanh trục quay khi liên kết máy di chuyển.

· Gắn trunnion: Hỗ trợ tải trọng trục quay nặng xung quanh một điểm cố định.

· Gắn pin trung tâm: Cho phép di chuyển xung quanh giữa thân xi lanh.

·