Гидроцилиндры двухстороннего действия

Объёмный гидропривод, где гидродвигателем является гидроцилиндр, называют поступательным гидроприводом.

Различают гидроцилиндры с односторонним и двухсторонним штоком, понимая под первым поршневой гидроцилиндр со штоком с одной стороны поршня (рисунок 1) и под вторым - гидроцилиндр со штоком, расположенным по обе стороны поршня (рисунок 2). Часть рабочей жидкости камеры а (рисунок 1) гидроцилиндра, ограниченная корпусом, поршнем и крышкой, называется поршневой полостью, а часть рабочей камеры б - штоковой полостью гидроцилиндра.

Гидроцилиндр имеет корпус 1 (рисунок 1), в котором находится поршень 3, шток 5 поршня выходит наружу и соединяется с нагрузкой. Для устранения наружных утечек рабочей жидкости по подвижным и неподвижным разъёмам (соединениям), а также внутренних перетечек жидкости из одной рабочей полости в другую, указанные разъёмы герметизируются при помощи уплотнительных колец 2 и 4 или иных уплотнительных устройств. Жидкость, поступающая в цилиндр под некоторым давлением, действуя на его поршень, развивает усилие, преодолевающее трение и внешнюю нагрузку, приложенную к штоку 5.

Рисунок 1. Гидроцилиндр с односторонним штоком

Рисунок 2. Гидроцилиндр с двухсторонним штоком

Для возможности получения больших ходов при ограниченном пространстве, недостаточном для размещения рассмотренных цилиндров, применяют телескопические цилиндры, состоящие из совмещённых двух и более цилиндров. Телескопический цилиндр - силовой цилиндр с несколькими рабочими камерами, образованные корпусом, поршнем или плунжером, расположенные концентрично. На рисунке 5 представлена схема двухцилиндровой машины. Внутренняя полость штока 2 поршня 5 большого диаметра является цилиндром для поршня 4, шток 1 которого связан с нагрузкой. В телескопическом гидроцилиндре общий ход штоков превышает длину корпуса.

Рисунок 3. Телескопический цилиндр

В зависимости от характера и условий эксплуатации конструкции гидроцилиндров могут отличаться по способам соединения крышки с гильзой и поршня со штоком, подвода рабочей жидкости в полости гидроцилиндра, уплотнения поршня и штока, а также наличием специальных устройств для очистки штока, ограничения хода и скорости перемещения поршня, удаления воздуха и т.д.

Наибольшее распространение получили следующие соединения крышки с гильзой: на болтах или стяжных шпильках; на наружной или внутренней резьбе; сварные; устройство глухих крышек.

Крепление болтами (рисунок 4) предполагает наличие по торцам гильзы фланцев, которые могут быть отлиты совместно с гильзой, приварены, изготовлены путём высадки и т.д.

Рисунок 4. Конструкция гидроцилиндра с креплением крышки болтами и приварной крышкой

Одним из наиболее простых является соединение крышек с гильзой на стяжных шпильках (рисунок 5). Этот метод крепления обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с другими методами: минимальное число операций по обработке гильзы; возможность использования в качестве заготовки тонкостенной трубы без обработки по наружному диаметру; отсутствие приварных деталей; простота ориентировки штуцеров; простота сборки и разборки.

Рисунок 5. Гидроцицлиндр с креплением крышек стяжными шпильками

Соединение крышек с гильзой на наружной и внутренней резьбах используется в тех случаях, когда необходимо уменьшить габариты и массу гидроцилиндра. Метод установки на наружной резьбе имеет и недостатки: необходимость обработки гильзы по наружному диаметру; усложнение ориентировки штуцеров (рисунок 6).

Рисунок 6. Гидроцилиндр с креплением крышек к гильзе на наружной резьбе

Для уплотнения поршней в гидроцилиндрах двухстороннего действия необходимо установить по две манжеты (рисунок 7). Манжеты стандартизованы по ГОСТ 14896-84.

Рисунок 7. Гидроцилиндр с манжетным уплотнением поршня и шевронным уплотнением штока: 1-скребковые грязеочистители; 2-уплотнение штока; 3-уплотнение поршня

На рисунке 8 представлена классификация гидроцилиндров прямолинейного действия.

Рисунок 8. Гидроцилиндры прямолинейного действия

гидравлический цилиндр двухсторонний

Для привода рабочих органов мобильных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком (рисунок 9).

Основой конструкции является гильза 2, представляющая собой трубу с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Внутри гильзы перемещается поршень 6, имеющий резиновые манжетные уплотнения 5, которые предотвращают перетекание жидкости из полостей цилиндра, разделенных поршнем. Усилие от поршня передает шток 3, имеющий полированную поверхность. Для его направления служит грундбукса 8. С двух сторон гильзы укреплены крышки с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. Уплотнение между штоком и крышкой состоит из двух манжет, одна из которых предотвращает утечки жидкости из цилиндра, а другая служит грязесъёмником 1. Проушина 7 служит для подвижного закрепления гидроцилиндра. На нарезанную часть штока крепится проушина или деталь, соединяющая гидроцилиндр с подвижным механизмом.

Рисунок 9. Гидроцилиндр:

1 - грязесъемник; 2 - гильза; 3 - шток; 4 - стопорное кольцо; 5 - манжета; 6 - поршень; 7 - проушина; 8 - грундбукса

2. Расчет конструктивных параметров гидроцилиндра