Устройство гидроцилиндров, особенности и классификация.

Принцип действия гидроцилиндра

В гидравлическом цилиндре используется свойство несжимаемости жидкости. Двигатель передает вращение на вал насоса, который нагнетает рабочую жидкость в корпус гидроцилиндра – металлическую гильзу, герметично закрытую крышками с торцов. Внутри вдоль оси цилиндра перемещается поршень с односторонним штоком, выходящим наружу через отверстие в крышке. Нагнетаемая жидкость давит на поршень, он толкает шток, тот совершает поступательное движение и приводит в действие различные типы рабочих органов – стрелу, ковш, нож, отвал, кузов, опору и другие. При сбросе давления шток и поршень возвращаются в исходное положение.

Классификация гидроцилиндров

Гидроцилиндры делятся на различные виды. Обозначим основные:

• По направлению рабочего хода различают гидроцилиндры двухстороннего и одностороннего типа.

  У последних имеется единственный шток, направленный в одну сторону. В исходное положение он возвращается под собственным весом либо при сжатии специальной пружины. Такая конструкция менее эффективна, поскольку у агрегата одностороннего действия часть мощности расходуется на преодоление сопротивления пружины.

  Гидроцилиндр одностороннего типа:

  
  

  Гидроцилиндры двустороннего типа оснащены двумя штоками, выдвигающимися с обоих торцов корпуса. Штоки соединены с одним поршнем, который под давлением жидкости перемещается внутри корпуса и одновременно двигает оба штока. Поршень герметично делит внутреннее пространство цилиндра на две полости – штоковую и поршневую. В зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость, подвижное звено перемещается в одну либо в другую сторону. Таким образом гидроцилиндр двустороннего типа работает сразу в двух направлениях, в полостях цилиндра отсутствуют пружины и нет затрат мощности на преодоление их сопротивления.

  Гидроцилиндр двустороннего типа:

  
  

  Существуют конструкции смешанного типа, когда движение поршня происходит под давлением жидкости, нагнетаемой поочередно в разные полости, как у двустороннего типа. Но шток имеется только один, как у агрегата одностороннего типа. По сути, это двусторонний гидроцилиндр с односторонним штоком. Смысл такой конструкции – в отсутствии возвратной пружины.

  Гидроцилиндр смешанного типа:

  
  

• По конструкции подвижного звена основными типами гидроцилиндров являются поршневые и плунжерные. У поршневых разных диаметров поршня и диаметры штока (он намного тоньше поршня). У плунжерных гидроцилиндров рабочее звено – плунжер – имеет вид цилиндра, по диаметру практически равного диаметру внутренней полости гильзы. Такая конструкция может работать при большем давлении и технологически проще в изготовлении.

  
  

• По конструкции штока гидроцилиндры делят на одноступенчатые и телескопические. У одноступенчатых шток имеет фиксированную длину, не превышающую длину гильзы. Это ограничивает величину рабочего хода. В телескопическом гидроцилиндре шток состоит из нескольких подвижных труб разного диаметра, вставленных одна в другую. Рабочая жидкость нагнетается через заднюю крышку. В зависимости от прилагаемого усилия трубы выдвигаются поочередно на нужную длину. Обратный ход совершается под действием силы тяжести при сливе рабочей жидкости из полости. В такой конструкции рабочий ход намного превышает длину корпуса гидроцилиндра.

  Гидроцилиндр одноступенчатый:

  
  

• По способу крепления гильзы и подвижного звена на несущей конструкции гидроцилиндры имеют ряд вариантов исполнения корпуса и свободного конца подвижного звена. В зависимости от траектории и характера движения рабочего органа выходным (подвижным) звеном может быть шток, плунжер либо сам корпус цилиндра. Неподвижная и подвижная части гидроцилиндра соединяются с несущей основой (рамой, станиной, кузовом) и рабочим органом жестким (сваркой, цапфой) или шарнирным креплением (проушиной с запрессованным подшипником).

  Гидроцилиндр шарнирный: