製造材料、応用分野、作動原理の総合分析 油圧シリンダー バレル

 

油圧システムの中核コンポーネントとして、油圧シリンダーバレルは油圧エネルギーを伝達し、機械運動を駆動する上で重要な役割を果たします。本稿では、この重要なコンポーネントを深く理解するために、その製造材料、応用分野、動作原理について体系的に詳述します。

 

I 。製造材料の選定と技術要件

油圧シリンダーバレルの製造材料は、強度、耐圧性、耐摩耗性のバランスをとる必要があります。

1.シリンダーバレル材料

低圧環境 （ 例えば、20 MPa 以下 ） 、通常 20 番シームレス鋼管を使用し、中高圧 （ 35 MPa 以上 ） のシナリオでは 45 番シームレス鋼管を選択します。これらの鋼は精密圧延または研削で加工されます。内壁の粗さを 0.4 μ m 以内に制御することができ、シール性と耐圧性を確保します。特殊な作業条件のために、一部のシリンダーバレルは鋳鋼 ZG 230 — 450 または合金鋼 18 MnMoNb を使用して全体的な強度を向上させます。

2.ピストンロッド材料

ピストンロッドは主に 45 号鋼または 38 CrMoAlAn 合金構造鋼を使用します。焼入れと焼入れの後、硬度は 229 — 285 HB に達します。耐摩耗性を向上させるためには、表面を高周波焼入れ （ 硬度 45 — 55 HRC ） とクロムめっきによって処理する必要があります。コーティング厚は 0.0 3 ～ 0.05mm であり、粗さは Ra 0.4 ～ 0.8 μ m に維持されます。

3.シーリングおよびガイドコンポーネント

ガイドスリーブは、しばしば鋳鉄のマトリックスを使用しています — 耐摩耗性層の真銅または青銅でコーティングされています。シール装置は、主に耐高温性と老化防止特性の両方を備えた輸入ニトリルゴム、フッ素ゴムまたはポリテトラフルオロエチレン材料を使用しています。

 

II 。広い浸透を伴うマルチフィールドアプリケーションシナリオ

その安定性と高い負荷搬送能力のおかげで、油圧シリンダーバレルは複数の産業分野に浸透しています。

- 建設機械 ： ローダーやブルドーザーの持ち上げシステムは、駆動のために油圧シリンダーに依存しています。

- 輸送 ： トラッククレーンの望遠鏡アームやフォークリフトの積荷 · 降荷機構はすべて油圧動力サポートを必要とします。

- 冶金 · 鉱業：連続鋳造機や鉱石破砕装置の高圧シリンダーは、過酷な作業条件に耐えることができます。

- 農業 · 水利 ： ハーベーシーの油圧システムとゲート開閉装置はすべてカスタマイズされたシリンダーバレルを使用しています。

- 特殊設備：石油掘削機械の 3 段 / 4 段油圧シリンダのストロークは 6200 mm に達することができ、推力は 50 トンを超えることができます。

 

III.パスカルの原理に基づく動作機構

油圧シリンダーバレルは、閉じたオイルチャンバー内の静圧伝達を通じて機械的移動を実現します。そのコア原則は以下の側面です。

1.エネルギー変換プロセス

油圧油がポンプステーションによって加圧された後に油室に入ると、ピストンの両側の圧力軸受面積の差が推力差を作り出し、ピストンロッドを直線的に移動させ、油圧エネルギーを機械エネルギーに変換します。

2.主要コンポーネントの相乗効果

- バッファ装置：スロットルバルブまたは調節可能なダンピング構造により、ピストンはシリンダーヘッドに衝突しないようにストロークの終わりに停止するまで減速されます。

- 排気システム ： 自動排気弁は、システムがクリープしたり振動したりするのを防ぐためにオイル内の気泡を除去することができます。

- 多層シール設計 ： 組み合わせたシールリング （ スタフシールやグライドリングなど ） は、漏れリスクを低減するために段階的な圧力に耐えることができます。

 

IV 。構造設計 · メンテナンスポイント

典型的な油圧シリンダーには 5 つの機能モジュールがあります。

1.シリンダーブロックアセンブリ ： 正確に研磨されたシリンダーバレルと高強度エンドカバーで構成されています。エンドカバー材料は、圧力レベルに応じて HT 300 鋳鉄または鍛造鋼から選択されます。

2.移動部品 ： ピストンとピストンロッドは干渉フィットを使用し、同軸性誤差は 0.0 3 mm 未満である必要があります。

3.メンテナンス仕様

- 新しい機器を起動する前に、残留空気を除去するために 5 分間アイドル状態で運転する必要があります。

- オイル温度のモニタリングは重要です。温度が 80 ° C を継続的に超えると、シール部品の加速老化を避けるために冷却のために機器をシャットダウンする必要があります。

- ピストンロッドの表面コーティングを定期的に点検します。傷の深さが 0.0 2 mm を超える場合は、再クロムめっきが必要です。

科学的な材料選択、精密製造、標準化されたメンテナンスを通じて、現代の油圧シリンダーバレルは 10，000 時間以上の耐用年数を達成し、重負荷および高周波動作条件下でも安定した出力を維持することができ、産業機器の技術アップグレードを継続的に促進しています。