Телескопические гидроцилиндры

В мобильной гидравлике зачастую необходимо применять гидравлические цилиндры с большим ходом, но малыми габаритными размерами, таким требованиям наилучшим образом соответствуют телескопические гидроцилиндры. Длина стандартного телескопического цилиндра в сложенном состоянии обычно колеблется в пределах от 20% до 40% длины цилиндра в разложенном состоянии. Поэтому когда пространство для установки ограничено, но при этом требуется обеспечить большой ход – телескопический гидравлический цилиндр является наилучшим выходом из положения. Например, для разгрузки самосвала требуется наклонить кузов под углом 60 градусов. Если оснастить кузов грузовика-самосвала стандартным гидроцилиндром, то кузов не сможет снова принять горизонтальное положение, т.к. ему будет мешать длина гидро-

цилиндра, даже если шток цилиндра приэтом будет полностью втянут. Телескопический цилиндр позволяет легко решить эту проблему. Телескопические гидравлические цилиндры, по сути, являются простыми механизмами, но их успешное функционирование во взаимодействии с другими компонентами системы зависит от понимания принципов их работы. Понимание принципов работы телескопических цилиндров позволит технически надежно и экономически выгодно встроить их в имеющееся оборудование. Конструкции телескопических гидроцилиндров Телескопические цилиндры, как и следует из их названия, сконструированы по принципу телескопа – секции металлической трубы как бы вложены друг в друга. Секция наибольшего диаметра называется главной, секции меньшего диаметра, которые вдвигаются в главную, часто называются ступенями, секцию наименьшего диаметра иногда называется плунжером. На практике редко используются цилиндры с общим количеством секций большим шести. Существует возможность сконструировать гидроцилиндр и с большим количеством секций, но такая конструкция будет нестабильна. Телескопический цилиндр обычно раздвигается от большей секции к меньшей. То есть сначала выдвигается секция большего диаметра (со всеми вложенными в нее секциями меньшего диаметра), как только она полностью выдвинется – начнет выдвижение секция меньшего диаметра. Эта процедура будет повторяться с каждой секцией, пока не выдвинется секция наименьшего диаметра. И наоборот: при втягивании сначала полностью втягивается секция меньшего диаметра, затем начинает втягиваться следующая и т.д. Процесс продолжается до тех пор, пока все секции не втянутся в главную секцию. Основные типы телескопических гидроцилиндров Как и стандартные гидравлические цилиндры, телескопические гидроцилиндры бывают одностороннего действия и двустороннего действия. Гидроилиндры одностороннего действия выдвигаются под действием гидравлического Конструкция телескопического гидроцилиндра одностороннего действия давления, а втягиваются под воздействием гравитации или внешней механической силы. Цилиндры одностороннего действия используются там, где на цилиндр всегда воздействует какая-то нагрузка, возвращающая его в исходное положение. Классические телескопические цилиндры одностороннего действия устанавливаются, например, на грузовиках-самосвалах. Масло под давлением заставляет секции цилиндра выдвигаться, поднимая кузов самосвала. Когда подача давления прекращается, давление веса кузова заставляет цилиндры втягиваться. Гидравлические цилиндры двустороннего действия выдвигаются и втягиваются под воздействие давления масла. Они применяются в тех условиях, когда никакая внешняя сила не воздействует на гидроцилиндр, заставляя шток втягиваться. Одним из классических примеров применения гидроцилиндров двойного действия можно считать их использование в конструкции кузова мусоровоза. Горизонтально установленный телескопический гидроцилиндр сжимает загруженный мусор, воздействуя на плиту в кузове, затем шток втягивается в исходное положение, плита отодвигается, обеспечивая возможность загрузить дополнительный мусор. Секции телескопического гидроцилиндра поддерживаются подшипниками. Расстояние между подшипниками определяет степень перекрытия одной секции цилиндра другой секцией. В целом, это расстояние должно возрастать с возрастанием общей длины хода для того чтобы предотвратить изгиб цилиндра под действием веса выдвинутых секций, а также веса нагрузки. В конструкции телескопического гидроцилиндра используются несколько различных типов уплотнений. Тип используемых уплотнений и место их расположения зависит от конструкции гидроцилиндра и различается у каждого отдельного производителя. Телескопические гидравлические цилиндры двустороннего действия Выдвижение цилиндра двустороннего действия происходит так же, как и выдвижение цилиндра одностороннего действия. Втягивание цилиндра двустороннего действия происходит при участии уплотнений на каждой Конструкция телескопического гидроцилиндра двустороннего действия движущейся секции – на внешней стороне каждой выдвигающейся области и внутренней стороне той области, из которой она выдвигается. Отверстия для подачи масла расположены выше поршня в теле секции. Порт втягивания обычно расположен наверху секции наименьшего диаметра. Через этот порт масло попадает внутрь самой маленькой секции. Масло проникает между внешним диаметром меньшей секции и внутренним диаметром большей секции. Создаваемое в этом объеме давление в этом объеме заставляет меньшую секцию вдвинуться в большую секцию. Как только эта секция полностью втянется, открывается порт подачи масла в следующей секции. Процесс втягивания автоматически продолжается до тех пор, пока все секции не будут вдвинуты в главную секцию. Расположения порта втягивания на вершине наименьшей секции типично для конструкций телескопических гидроцилиндров двустороннего действия, однако, такое расположение порта требует наличие различных шлангов, систем защиты шлангов и специальных катушек подачи шлангов для транспортировки масла на вершину выдвигающейся секции. Большинство конструкций телескопических гидроцилиндров двустороннего действия предусматривают расположение обоих портов подачи масла в наименьшей секции или плунжере, эти цилиндры проектируются таким образом, что наименьшая секция или плунжер остаются стационарными, а наибольшая и самая тяжелая секция движется, когда цилиндр выдвигается. В некоторых случаях телескопические цилиндры двойного действия проектируются таким образом, что оба порта располагаются в стационарной большей секции. Возможность такого исполнения гидроцилиндра определяют размеры цилиндра (диаметр, ход), а также количество секций. Комбинирование особенностей телескопических гидроцилиндров одностороннего и двустороннего действия Существует несколько необычных типов телескопических гидроцилиндров, предназначенных для специфических условий эксплуатации. Например, производители оборудования для добычи нефти используют специальную комбинацию секций одностороннего и двустороннего действия для позиционирования буровой установки. Буровые установки транспортируются в горизонтальном положении в трейлерах. Для перевода буровой установки в вертикальное положение используются специальные телескопические гидроцилиндры. Когда буровая установка заканчивает работу, телескопический гидроцилиндр возвращает ее в горизонтальное положение. Как только буровая установка начинает крениться, к ней больше не требуется прилагать силу, т.к. она примет горизонтальное положение под действием гравитации и собственного веса, что также заставит цилиндр втянуться. Иными словами, гидроцилиндру требуется подача давления только на первом этапе хода втягивания, затем он работает, как гидроцилиндр одностороннего действия. В таких случаях наименьшая секция гидроцилиндра проектируется как секция гидроцилиндра двустороннего действия, остальные же секции – как одностороннего. Наименьшая секция обеспечивает и подъем буровой установки, и возврат ее в горизонтальное положение. Такой тип телескопических гидроцилиндров зачастую проектируется «с пропуском секции». Пропуская секцию в конструкции телескопического гидроцилиндра, удается увеличить эффективную площадь и силу втягивания наименьшей секции. Постоянная скорость и постоянное значение усилия Специальный дизайн телескопического гидравлического цилиндра, при котором все секции выдвигаются одновременно, позволяет достичь постоянной скорости и постоянной тяги во все время процесса выдвижения или втягивания. Такой тип гидроцилиндров используется в буровых головках при поземных разработках полезных ископаемых, где необходимо обеспечить именно такие параметры при малом занимаемом пространстве.

(c) http://info.ntconyx.ru