유압 실린더 구조 분석 및 선택 가이드 : 원리부터 적용까지의 포괄적 해석

 

유압 시스템의 핵심 실행 구성 요소로서, 유압 실린더는 기계 에너지로 유압 에너지를 변환하는 중요한 작업을 수행하고 건설 기계, 산업 장비 및 농업 기계와 같은 분야에서 널리 사용됩니다.그것의 작동 원리는 밀봉 된 볼륨의 변화에 기반합니다.닫힌 중공에서 유압 오일의 압력 전달을 통해 피스톤은 선형 또는 진동 동작을 달성하도록 구동됩니다.이 문서에서는 구조적 구성, 분류 방법, 선택 요인 및 유지 보수 요인의 네 가지 차원에서 체계적인 분석을 수행합니다.

 

I.유압실린더의 핵심구조구성

1.실린더 블록 조립품

주요 구조로서, 실린더 배럴은 일반적으로 고강도 이음매 없는 강철 파이프로 만들어집니다.마찰 저항을 줄이고 밀봉 성능을 향상시키기 위해 내부 벽을 정밀하게 처리해야 합니다 (예: 연마 또는 롤링 공정).전면 및 후면 엔드 커버는 플랜지 또는 스레드로 연결되어 닫힌 압력 챔버를 형성합니다.소재는 대부분 강철 또는 주철로 고압 환경을 견딜 수 있습니다.

 

2.피스톤 조립품

피스톤과 피스톤 로드의 조합은 전력 전송의 핵심 유닛입니다.피스톤은 일반적으로 주철 또는 합금 강철으로 만들어졌으며 스레드, 반 링 또는 용접을 통해 피스톤 로드에 고정됩니다.피스톤 로드의 표면은 탄화 및 진열, 크롬 도금 등으로 처리됩니다.마모 저항 및 부식 저항을 모두 가지고 있습니다.

 

3.밀봉 시스템

밀봉 장치는 정적 밀봉 (예: 엔드 커버와 실린더 배럴 사이) 과 동적 밀봉 (예: 피스톤과 실린더 배럴 사이) 의 두 가지 유형으로 구성됩니다.일반적으로 사용되는 재료로는 니트릴 고무, 폴리우레탄 등이 있습니다. 고품질의 씰은 유압 오일 누출을 효과적으로 방지하고 압력 전송을 안정적으로 보장합니다.

 

4.보조 장치 (Auxiliary Devices)

- 버퍼 디바이스: 스로틀 밸브 또는 가변 조리개 설계를 통해, 기계적 충돌을 방지하기 위해 스트로크가 끝날 때 피스톤 속도가 감소합니다.

- 배기 밸브: 시스템으로 혼합된 공기를 제거하고 작동 중에 진동이나 크롤링 현상을 제거합니다.

 

II.유압 실린더의 분류 및 적용 시나리오

운동 형태와 구조의 차이에 따라 유압 실린더는 세 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.

1.피스톤 유압 실린더

- 단일 로드 유형: 공작 기계 공급 시스템과 같은 비대칭 추력이 필요한 시나리오에 적합하며 반환 스트로크에는 외부 하중이나 스프링 힘이 필요합니다.

- 이중 로드 유형: 양쪽 끝에서 대칭적으로 힘을 출력하며 클램프 장치 또는 균형 잡힌 메커니즘에 일반적으로 사용됩니다.

 

2.플런저 유압 실린더 Plunger Hydraulic Cylinders

플런저는 한 방향의 압력만 받으며, 반환 스트로크를 달성하기 위해 외부 메커니즘과 협력해야 합니다.긴 스트로크 및 고하중 시나리오 (예: 선박 스티어링 기어) 에 적합합니다.

 

3.다단원경 원통 (Multi - Stage Telescopic Cylinder)

중첩된 슬리브 구조를 사용하여 제한된 설치 공간에서 초롱 스트로크를 실현할 수 있습니다.그것은 일반적으로 덤프 트럭의 리프트 시스템에서 발견됩니다.

 

III.유압 실린더 선택의 주요 매개변수

1.압력 등급: 시스템 작동 압력에 따라 16 MPa, 25 MPa 또는 31. 5 MPa 의 사양을 선택하고 20 % 의 안전 마진을 예약해야합니다.

2.설치 양식 : 타이 로드 형은 소형 공간에 적합하고, 귀 링 형은 진동 장착에 편리하며, 힌지 샤프트 형은 회전 메커니즘에 적합합니다.

3. Stroke 및 속도: 피스톤 로드 지름과 실린더 지름의 비율을 하중 이동 거리 및 시스템 유량과 결합하여 계산하여 캐비테이션 위험을 방지합니다.

4.환경적 적응성: 부식성 환경에서는 스테인레스 스틸 실린더 블록 또는 니켈 도금 처리를 사용하는 것이 좋습니다.고온 작업 조건에서는 불소 고무 씰을 사용해야 합니다.

 

IV.일반적인 결함 및 유지 관리 전략

1.실린더 벽 균열: 이들은 주로 피로 응력의 집중으로 인해 발생합니다.플랜지의 전환 호의 응력 분포를 정기적으로 확인합니다.

2. Seal Failure: 교체 주기는 5000 작업 시간을 초과하지 않는 것이 좋습니다.설치 중에 씰링 링을 비틀거나 긁지 않도록 하십시오.

3. Cavitation Damage: 유압 오일의 청결성을 유지 (NAS 8 수준 이하) 하고 오일 온도를 50 ° C ± 10 ° C 범위로 제어합니다.

4.비정상 버퍼링: 스로틀 구멍의 불순물을 정기적으로 청소하고, 버퍼 슬리브의 마모를 확인하고, 필요한 경우 세라믹 복합 부품을 교체합니다.

 

유압 실린더를 구입할 때 장비의 부하 특성, 작동 주파수 및 환경 조건을 명확히하고 압력 테스트 보고서 및 재료 인증을 제공하는 공급 업체를 우선 순위로해야합니다.과학적인 선택 및 유지 관리를 통해 유압 실린더의 서비스 수명을 30% 이상 연장하여 장비 가동 중지 시간의 위험을 크게 줄일 수 있습니다.