
Гидравлический цилиндрический корпус является основным несущим элементом гидравлического цилиндра, обеспечивая пространство для установки и направляющее движение внутренних деталей, таких как поршень и шток поршня, а также выдерживая высокое давление гидравлической жидкости. Его прочность, жес...
Гидравлический цилиндрический корпус является основным несущим элементом гидравлического цилиндра, обеспечивая пространство для установки и направляющее движение внутренних деталей, таких как поршень и шток поршня, а также выдерживая высокое давление гидравлической жидкости. Его прочность, жесткость и точность внутренней поверхности напрямую определяют выходную силу цилиндра, плавность движения и срок службы, что делает его широко применимым в различном гидравлическом оборудовании. Ниже приведено подробное описание:
Основная функция и требования к конструкции
Основная функция: с одной стороны, он служит "корпусом" гидравлического цилиндра, герметично удерживает гидравлическое масло и отделяет высоконапорную камеру гидравлической системы от внешней среды; с другой стороны, обеспечивает высокоточное направляющее для возвратно-поступательного движения поршня, гарантируя отсутствие отклонений и заеданий при движении поршня, а также выдерживает радиальное и осевое давление гидравлической жидкости, предотвращая деформацию корпуса.
Ключевые требования к конструкции: необходимо удовлетворить три основных требования – выдерживать высокое давление, соответствовать точности и обеспечивать герметичность. Номинальное рабочее давление обычно подбирается с учетом общего состояния гидроцилиндра, в обычных условиях оно составляет 6.3 - 31.5 МПа, в условиях высокого давления может превышать 70 МПа; отклонения формы внутренней поверхности, такие как круглость и цилиндричность, должны контролироваться в пределах 0.005 - 0.01 мм/м, прямолинейность ≤ 0.01 мм/м, чтобы обеспечить плавное скольжение поршня; на обоих концах следует предусмотреть конструкции для соединения с крышками цилиндра, а внутренняя поверхность должна включать пазы для установки уплотнительных элементов, обеспечивая герметичность.
Распространённые формы конструкции
Монолитный корпус цилиндра: изготавливается из цельной бесшовной стальной трубы или поковки, обладает компактной структурой, высокой прочностью и хорошей герметичностью, является самым широко используемым типом. Оба конца фиксируются с помощью сварки, фланцевого соединения или резьбового соединения для крепления крышки цилиндра, подходит для гидроцилиндров среднего и высокого давления, с коротким и средним ходом, например, гидроцилиндров станков и малой строительной техники.
Сварной корпус цилиндра: цилиндр и торцевые крышки фиксируются сваркой, допускается конструкция сложных торцевых элементов по требованию, подходит для гидроцилиндров большого диаметра и с длинным ходом. При сварке необходимо контролировать температуру, чтобы избежать деформации или появления трещин напряжения на внутренней стенке цилиндра, часто используется в гидроцилиндрах крупных гидравлических прессов и металлургического оборудования.
Сборный цилиндр: состоит из нескольких частей, таких как цилиндровая труба, днище и крышка цилиндра, соединённых болтами. Лёгкость разборки и сборки облегчает последующее техническое обслуживание и замену деталей. Однако на местах стыков необходимо устанавливать уплотнительные прокладки, чтобы предотвратить утечку гидравлического масла. Применяется в условиях, требующих частого обслуживания, например, в гидроцилиндрах горного оборудования и тяжелой техники.
Выбор материала и технология обработки
Основные материалы: предпочтительно использовать высокопрочную сталь. Для обычных условий применяются бесшовные стальные трубы марки 20 и 35, которые имеют хорошее соотношение цены и качества и легко обрабатываются; для условий среднего и высокого давления используется сталь марки 45, которая после термообработки значительно повышает прочность и вязкость; в условиях высокого давления и тяжелых нагрузок используют конструкционную легированную сталь 40Cr или кованую сталь, при помощи ковки оптимизируют внутреннюю кристаллическую структуру, повышая стойкость к ударам и усталостную прочность. Для некоторых требований по коррозионной стойкости применяют нержавеющую сталь или наносят антикоррозийное покрытие на обычную сталь.
Точная обработка: процесс обработки требует прохождения нескольких тонких этапов. Сначала исходный материал разрезают, куют (для стального материала) и подвергают отжигу для снятия внутренних напряжений; затем выполняют черновое и полуточное точение, чтобы предварительно сформировать внешний контур корпуса цилиндра и соединительные конструкции на концах; далее проводят точное растачивание и хонингование внутренней поверхности, обеспечивая шероховатость Ra≤0,8 μm, а в особо точных случаях — до Ra≤0,4 μm; в конце выполняется термообработка с закалкой и отпуском, контролируя твердость в диапазоне HRC28–35 для повышения общей прочности и износостойкости.
Ключевые моменты контроля качества и обслуживания:
Стандарты контроля качества: необходимо пройти испытания на прочность, герметичность и точность. При испытании на прочность необходимо выдерживать давление в 1,5 раза превышающее номинальное в течение 5–10 минут, при этом деформаций и протечек быть не должно; испытание на герметичность включает проверку соединений между корпусом цилиндра и крышкой, а также прилегания внутренней поверхности к уплотнительным элементам, чтобы предотвратить утечку гидравлического масла; проверка точности осуществляется с помощью профессиональных приборов для измерения круглости, цилиндричности и прямолинейности внутренней поверхности, в соответствии с соответствующими стандартами, такими как GB/T 15242.1-2004.
Советы по ежедневному обслуживанию: регулярно проверяйте поверхность цилиндра на наличие царапин, ржавчины или деформации; при легкой ржавчине можно удалить её механической обработкой и затем нанести антикоррозийное масло; избегайте воздействия боковых нагрузок на цилиндр, чтобы предотвратить износ внутренней стенки или изгиб цилиндра; перед длительным простоем заполните внутреннюю полость цилиндра гидравлическим маслом, герметично закройте торцы и храните в сухом и хорошо проветриваемом месте, чтобы внутренняя стенка не подвергалась влаге и коррозии.