Принцип работы гидроцилиндра

Гидравлический цилиндр является неотъемлемым компонентом гидросистемы промышленного оборудования и спецтехники, выполняющей сложные технические операции. Данное оборудование широко используется в дорожно-строительной, коммунальной, лесозаготовительной, нефтедобывающей и многих других отраслях.

Гидроцилиндр: что это такое, устройство

Гидроцилиндр представляет собой объемный гидродвигатель, задачей которого является трансформация гидравлической энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена. В качестве последнего может использоваться плунжер, шток или поршень. Преобразование силы выполняется за счет поворотно-прямолинейных или возвратно-поступательных движений.

Далее расскажем, как работает гидроцилиндр. Визуально оборудование напоминает гильзу – длинную трубу, имеющую идеально гладкую внутреннюю поверхность. Цилиндр заполнен рабочей жидкостью, которая нагнетается и выкачивается под действием стержня. В устройстве предусмотрены резиновые уплотнители, предупреждающие вытекание среды наружу.

Поршень приводится в действие, когда РЖ поступает в цилиндр под высоким давлением. Для перемещения жидкости, в боковой части трубы предусмотрены со специальными отверстиями. Энергия от стержня передается при помощи штока, имеющего отполированную поверхность.

Типы гидроцилиндров

Гидравлические цилиндры классифицируют по количеству штоков, принципу действия, типу хода и другим параметрам. Далее расскажем подробнее о разновидностях гидродвигателей и их особенностях.

Одностороннего действия

Принцип работы гидроцилиндра отличается тем, что шток движется в одном направлении под давлением гидравлической жидкости. Для возврата в начальное положение предусмотрена пружина или специальный груз, оказывающий воздействие на шток.

Двустороннего действия

Давление на шток создается за счет жидкости в поршневой или стержневой полости оборудования. В режиме прямого хода скорость потока РЖ выше и создается большее усилие, нежели на обратном. Это связано с разницей в площадях, на которые воздействует жидкость.

Принцип работы гидроцилиндра двухстороннего действия подходит для техники, рассчитанной на высокие нагрузки. Поэтому данные агрегаты часто встречаются в гидроприводах подъема и опускания отвалов бульдозеров и др.

С односторонним штоком

В гидроцилиндрах двухстороннего действия с односторонним штоком РЖ поступает в полость оборудования из гидронасоса, а противоположная полость сопрягается со сливной магистралью. Под давлением жидкой среды в поршневой полости, происходит выдвижение штока, который может преодолевать усилие нагрузки. Втягивание элемента происходит после попадания РЖ в другую полость – штоковую.

Манжетные уплотнители между камерами препятствуют перетеканию масла из одной полости в другую. Данный элемент также присутствует в крышке вместе с грязесъемником, защищающим цилиндр от проникновения твердых включений.

С двухсторонним штоком

У 1-сторонних цилиндров шток совершает прямой и обратный ход на разных скоростях. Агрегат двухстороннего действия с двухсторонним штоком построен таким образом, что выходные звенья перемещаются на одной скорости и под одинаковой силой. Такой результат достигается за счет соединения поршня одновременно с обоими штоками.

Телескопические

Данные модели получили свое название из-за характерной конструкции, у которой один шток входит в полость другого. Благодаря этой конфигурации, гидродвигатель имеет высокую скорость перемещения выходного звена при относительно компактных размерах. Применение оборудования оправдано в условиях, где нужно, чтобы ход штока превышал длину корпуса. Поэтому устройства часто используют на самосвалах для подъема кузова и в тягачах для подъема кабины.

Конструкции типа «телескоп» делятся на два вида:

• 1-стороннего действия. РЖ поступает в рабочую полость посредством задней крышки;
• 2-стороннего действия. Гидравлическая жидкость поступает с помощью штока.

Принцип работы телескопического гидроцилиндра построен таким образом, что все секции выдвигаются постепенно. Т.е. первым выступает часть, имеющая наибольшую эффективную площадь. За ней выдвигается секция с меньшим параметром и так далее. Каждый последующий элемент выступает с большей скоростью, а усилие при этом снижается из-за меньшей эффективной площади. Поэтому усилие всегда рассчитывается для самой последней секции.

Плунжерные

Получили свое название из-за того, что РЖ оказывает давление на плунжер, установленный в рабочей камере. Принцип работы плунжерного гидроцилиндра позволяет переводить оборудование в режим обратного хода под действием груза или силы тяжести.

Дифференциальные

Гидроцилиндры особой конструкции, у которых поршни подвергаются давлению с обеих сторон одновременно. У каждой стороны своя площадь давления на стержень, а скорость перемещения поршня во внутреннюю и наружную часть – разная.

Скорость обратно пропорциональна усилию в режиме прямого и возвратного хода.

Комбинированные

Представляют собой конструкцию из нескольких цилиндров. Такие модели востребованы в условиях, где нужно создать большое усилие, но нет возможности увеличить наружный диаметр. Усилие в данных цилиндрах увеличивается путем установки дополнительного поршня и рабочей камеры, что приводит к увеличению эффективной площади.

Гидрозамок на гидроцилиндр: принцип работы

Принцип работы гидрозамка на гидроцилиндр заключается в обеспечении потока РЖ в одну сторону и его перекрытии в обратную. Устройство выполняет данную функцию в том случае, если отсутствует управляющий сигнал. При его наличии, замок обеспечивает свободный поток жидкой среды в две стороны.

Данный элемент гидропривода используется для следующих целей:

• Перекрытие потока жидкости на отдельных участках гидропривода;
• Защита от падения груза при скачках давления (например, при утечках рабочей жидкости);
• Ограничение подвижности выходных звеньев;
• Предупреждение непроизвольного опускания навесного оборудования.

В зависимости от количества запорных элементов, устройства делятся на два типа:

• Одностороннего действия. Оснащаются одним запорным устройством и препятствуют перемещению выходного звена в одном направлении.
• Двустороннего действия. В замках используется 2 клапана, предназначенные для перекрытия обеих гидролиний.

Теперь вы знаете, как работает гидрозамок на гидроцилиндр и для чего он предназначен.