Hướng dẫn xi lanh tác động kép thủy lực: Cách chúng hoạt động và cách chọn

Bất cứ ai từng dành thời gian quanh cần cẩu, bệ trên không hoặc giàn đóng cọc đều biết nhịp điệu của một cỗ máy hoạt động tốt: nâng êm ái, tạm dừng trong khi tải treo ổn định, sau đó quay trở lại vị trí di chuyển có kiểm soát. Hầu hết chuyển động đó đến từ xi lanh tác động kép thủy lực. Thay vì bị đẩy về một hướng và dựa vào trọng lực để đưa nó về nhà, xi lanh tác động kép nhận dầu điều áp ở cả hai bên của piston, do đó nó có thể kéo dài và rút lại với thẩm quyền như nhau.

Chúng tôi đã thiết kế và chế tạo các xi lanh thủy lực ở Hồ Châu, Chiết Giang từ năm 2004, và những câu hỏi tương tự liên tục được đặt ra từ các kỹ sư và người mua mà chúng tôi làm việc cùng: những xi lanh này thực sự hoạt động như thế nào, chúng được sử dụng ở đâu và những gì cần kiểm tra trước khi chỉ định một xi lanh. Hướng dẫn này thu thập những gì chúng tôi đã học được tại xưởng và tại chỗ.

Xi lanh thủy lực tác động kép hoạt động như thế nào

Xy lanh tác động kép có hai cổng chất lỏng, một cổng ở mỗi đầu thùng. Khi dầu đi vào cổng ở phía pít-tông, áp suất sẽ tăng lên toàn bộ mặt của pít-tông và thanh truyền sẽ giãn ra. Khi van định hướng chuyển mạch, dầu đi vào cổng phía thanh truyền và đẩy piston trở lại. Đồng thời, buồng đối diện thoát nước vào bể nên không có gì phải chống lại chất lỏng bị mắc kẹt.

Ý tưởng rất đơn giản, nhưng các chi tiết lại quan trọng. Bởi vì thanh chiếm một phần của buồng bên thanh, nên diện tích hiệu dụng ở đó nhỏ hơn. Với cùng một áp suất, lực rút lại thấp hơn lực kéo dài; đối với cùng một luồng, tốc độ rút lại cao hơn. Đó là lý do tại sao khả năng đẩy và kéo luôn được trích dẫn riêng biệt và tại sao đường kính thanh truyền không bao giờ được tính đến trong thông số kỹ thuật.

Bảng dưới đây tóm tắt những khác biệt thực tế giữa hai kiến ​​trúc chung.

Nói tóm lại, bất cứ khi nào máy phải di chuyển tải theo hai hướng, giữ cố định hoặc hạ tải xuống ở tốc độ đã chọn thì bố cục tác động kép thường là câu trả lời đúng.

Tại sao thiết kế tác động kép lại thống trị máy móc di động

Nhìn vào các xi lanh làm việc trên cần cẩu gắn trên xe tải hoặc trên bệ và bạn sẽ thấy rằng hầu hết chúng đều hoạt động kép. Những lý do mang tính thực tế hơn là lý thuyết:

• Kiểm soát hành trình quay trở lại. Xi lanh tác động kép hạ thấp cần ở tốc độ mà người vận hành đặt, chứ không phải ở tốc độ mà trọng lực chọn.
• Thời gian chu kỳ ngắn hơn. Vì pít-tông được dẫn động về phía trước thay vì bị tải kéo nên chu trình làm việc sẽ nhanh hơn, điều này quan trọng đối với các máy chạy cả ngày.
• Giữ tốt hơn và định vị tốt. Với dầu bị giữ lại ở cả hai bên và van trung tâm đóng, xi lanh chống trôi tốt hơn nhiều, do đó, giỏ hoặc cần cẩu vẫn ở đúng vị trí được đặt.
• Hành vi có thể dự đoán được khi tải. Lực kéo dài và rút lại có thể được tính toán để máy hoạt động như nhau cho dù nó đang làm việc không tải hay đầy tải.

Không ai trong số này đến miễn phí. Một mạch tác động kép cần có hai đường dây, một van định hướng và một đường hồi về bể, đồng thời bản thân xi lanh phải được chế tạo để chịu áp suất ở cả hai buồng. Theo kinh nghiệm của chúng tôi, chi phí tăng thêm sẽ tự trả nhanh chóng cho bất kỳ thứ gì quay vòng hàng trăm lần một ngày.

Nơi xi lanh tác động kép thực hiện công việc

Cần cẩu

Cần cẩu gắn bên hông và gắn trên xe tải sử dụng xi lanh tác động kép để nâng hạ, thu gọn, mở rộng chân chống, chuyển động trượt và quay. Trên cần cẩu gắn trên xe tải, xi lanh luffing sẽ nâng cần và cũng điều khiển mức độ nhẹ nhàng hạ xuống. Xy lanh dạng ống lồng đẩy các phần cần trục ra dưới áp suất thay vì để chúng trượt. Xi lanh Outrigger là một công việc tác động kép trong sách giáo khoa: chúng phải nâng máy lên và tự kéo trở lại sau đó.

Xi lanh thủy lực cần cẩu gắn trên xe tải cho các hệ thống Luffing, Telescope và Outrigger Danh mục bao gồm các xi lanh luffing, telescope, outrigger, ngang và quay/xoay dành cho cần cẩu gắn trên xe tải, với thiết kế giữ áp suất kín để nâng, định vị cần trục và hỗ trợ. Xem sản phẩm →

Nền tảng làm việc trên không

Các phương tiện làm việc trên không, xe nâng cần cẩu và xe nâng cắt kéo đều phụ thuộc vào cùng một nguyên tắc. Cân bằng, lái, nâng, thu gọn và mở rộng bệ đều cần lực theo cả hai hướng. Các xi lanh cân bằng và tay đòn nhỏ trên xe nâng cần nâng là một ví dụ điển hình cho lý do: chúng liên tục điều chỉnh để giữ mức giỏ khi cần nâng quét qua phạm vi của nó và chúng phải giữ vị trí đó trong khi một người làm việc ở trên cao.

Xi lanh thủy lực cho bệ nâng trên không Danh mục liệt kê các loại máy nâng, ống lồng, máy cân bằng, máy cân bằng khung, phần mở rộng cầu và xi lanh lái được sử dụng để định vị và ổn định các sàn làm việc trên không có người lái. Xem sản phẩm →

Xe đặc biệt và thiết bị đóng cọc

Xe kiểm tra cầu và xe kéo

Các phương tiện kiểm tra cầu cần có chân chống, bộ ổn định phía sau, trục quay, tay đòn chính và xi lanh ống lồng thẳng đứng giữ vị trí của chúng trong khi người vận hành làm việc bên dưới mặt cầu. Xe kéo có thêm tay đòn gấp, cần nâng, ống lồng cần cẩu và bệ đỡ, trong đó khả năng kéo tay đòn gấp trở lại vị trí di chuyển của nó cũng quan trọng như việc nâng tải ngay từ đầu.

Máy đóng cọc

Giàn khoan quay sử dụng xi lanh xoay, nâng cánh tay và ống lồng cánh tay, đồng thời máy hoạt động trong môi trường bùn, bụi và nhiệt độ thay đổi để trừng phạt bất kỳ điểm yếu nào trong hệ thống bịt kín. Máy kích ống dựa vào kích chính, xi lanh hiệu chỉnh và rơle để đẩy các đoạn ống xuyên qua mặt đất và điều khiển đầu cắt dọc theo đường dự định.

Xi lanh thủy lực cho máy đóng cọc và giàn khoan quay Danh mục bao gồm cánh tay nâng, cánh tay dạng ống lồng và xi lanh xoay dành cho giàn khoan quay và máy đóng cọc được sử dụng trong các môi trường xây dựng và nền móng đòi hỏi khắt khe. Xem sản phẩm →

Chúng tôi đã đi vào chi tiết hơn về vấn đề này trong một ghi chú riêng về xi lanh tác động kép trong công tác đóng cọc , rất đáng đọc nếu máy của bạn dành cả ngày trên các trang web nền tảng.

Chỉ định xi lanh tác động kép: Những gì cần chuẩn bị sẵn sàng

Con đường nhanh nhất để có được báo giá chính xác là danh sách ngắn các chi tiết ứng dụng. Đây là danh sách kiểm tra chúng tôi sử dụng khi có yêu cầu mới:

1. Đường kính lỗ khoan và thanh. Những điều này cùng nhau thiết lập lực đẩy và kéo có sẵn ở một áp suất nhất định.
2. Đột quỵ và lắp đặt. Chiều dài chốt nối, kiểu lắp đặt và bất kỳ giới hạn nào về không gian lắp đặt.
3. Áp suất làm việc và lưu lượng. Áp suất liên tục, áp suất đỉnh và lưu lượng bơm mà máy có thể cung cấp.
4. Môi trường. Bụi, bùn, muối phun, khoảng nhiệt độ và việc máy hoạt động trong nhà hay ngoài trời.
5. Chu kỳ nhiệm vụ. Có bao nhiêu chu kỳ mỗi ngày và máy phải chạy trong bao lâu giữa các lần làm việc.
6. Giao diện. Kích thước và vị trí cổng, yêu cầu đệm và bất kỳ cảm biến vị trí nào.

Nếu một số số này vẫn mở thì đó là điều bình thường. Hãy gửi những gì bạn có, cùng với bản vẽ hoặc ảnh lắp đặt và chúng ta có thể cùng nhau giải quyết phần còn lại.

Con dấu, bảo trì và tuổi thọ dịch vụ

Hầu hết các vấn đề về xi lanh đều bắt đầu từ nhỏ. Một tiếng kêu chậm rãi ở phốt cần gạt, một lớp dầu mỏng trên cần gạt nước, một chu kỳ có vẻ chậm hơn một chút so với tháng trước. Hệ thống niêm phong thường là thứ đầu tiên cần kiểm tra, đó là lý do tại sao chúng tôi duy trì đầy đủ các loại con dấu xi lanh và các bộ phận dịch vụ khác có sẵn để sửa chữa và xây dựng lại.

Một số thói quen kéo dài tuổi thọ đáng kể:

• Giữ chất lỏng thủy lực sạch sẽ và thay bộ lọc đúng lịch thay vì hỏng hóc.
• Kiểm tra lớp crom trên thanh piston xem có vết xước và vụn đá không, vì bề mặt thanh bị hư hỏng sẽ nhanh chóng ăn mòn các vòng đệm.
• Theo dõi sự trôi dạt khi đóng van; một hình trụ đang bò lên đang nói với bạn điều gì đó.
• Bảo quản các xi lanh dự phòng với thanh cần rút lại và các cổng được đậy nắp.

Những câu hỏi chúng tôi nghe thường xuyên nhất

Sự khác biệt giữa xi lanh tác động đơn và xi lanh tác động kép là gì?

Xy lanh tác động đơn chỉ được tạo áp ở một bên và quay trở lại nhờ trọng lực hoặc lò xo. Xy lanh tác động kép được điều áp ở cả hai bên nên có thể đẩy và kéo dưới tác dụng lực và giữ vị trí chính xác hơn.

Xy lanh tác dụng kép có thể giữ tải mà không bị trôi không?

Nó có thể giữ rất tốt khi hệ thống làm kín ở tình trạng tốt và van điều khiển được đóng ở giữa. Sự rò rỉ nhỏ bên trong qua phốt piston là bình thường theo thời gian và bất kỳ chuyển động leo thang nào thường là dấu hiệu đầu tiên cho thấy bộ phốt đã đến hạn sử dụng.

Làm cách nào để chọn lỗ khoan và hành trình?

Bắt đầu từ lực bạn cần để di chuyển tải ở áp suất làm việc của mình, sau đó kiểm tra đường kính thanh xem có bị vênh không và hành trình để biết toàn bộ phạm vi chuyển động cộng với bất kỳ lớp đệm nào. Nếu các số gần nhau thì lỗ khoan lớn hơn một chút thường là lựa chọn an toàn hơn.

Về nguyên tắc, xi lanh tác động kép không phức tạp nhưng chúng đòi hỏi phải có thông số kỹ thuật cẩn thận. Lấy lỗ khoan, thanh truyền, hệ thống làm kín và lắp đặt ngay ở giai đoạn thiết kế rẻ hơn nhiều so với việc sửa máy tại hiện trường. Nếu bạn đang làm việc trên cần cẩu, bệ trên không, phương tiện đặc biệt hoặc máy đóng cọc và muốn nói chuyện qua một ứng dụng, chúng tôi luôn sẵn lòng chia sẻ những gì chúng tôi đã học được.