유압 실린더는 산업, 이동 및 건설 시스템에서 선형 모션의 워크마스입니다. 유압 유체 압력을 기계적 힘으로 변환하여 하중을 들어 올리고, 밀어 넣고, 당기거나 위치시킵니다.잘못된 실린더를 선택합니다 (예:낮은 크기의 보어, 호환되지 않는 장착 또는 낮은 환경 저항성) 으로 인해 시스템 비효율성, 조기 고장 또는 안전 위험이 발생할 수 있습니다.단일 작동에서 텔레스코피 설계에 이르기까지 다양한 옵션과 하중 용량, 스트로크 길이 및 장착 스타일과 같은 변수를 고려해야하므로 올바른 유압 실린더를 선택하려면 구조화 된 접근법이 필요합니다.이 가이드는 실린더가 시스템 요구 사항, 운영 환경 및 장기적인 신뢰성 목표에 부합하도록 보장하기 위해 중요한 단계, 주요 고려 사항 및 기술적 요소를 설명합니다.
옵션을 평가하기 전에 유압 실린더의 핵심 목적과 구성 요소를 명확히하십시오. 이 기초 지식은 관련 요인의 우선 순위를 정할 수 있도록합니다.
Hydraulic Cylinder 란 무엇입니까?
유압 실린더는 가압 유압 유체 (오일) 를 사용하여 피스톤을 구동하여 선형 힘과 동작을 생성하는 선형 액추에이터입니다.압축 공기에 의존하고 낮은 힘 밀도를 가진 공압 실린더와는 달리 유압 실린더는 유압 유체의 압축 불가능성 때문에 고부하 (100 - 10, 000 kg +) 응용 분야에서 탁월합니다.
주요 구성 요소 (및 선택에서의 역할)
각 구성 요소는 실린더의 성능과 응용 프로그램에 대한 적합성에 영향을 미칩니다.
- 실린더 배럴: 유압 유체를 보유하는 압력 용기입니다.재료 (강철, 스테인레스 스틸, 알루미늄) 는 내식성 및 압력 내성에 영향을 미칩니다.
- 피스톤: 유체 압력을 선형 모션으로 변환합니다.피스톤 지름 (보어 크기) 은 힘 출력을 직접 결정합니다 (힘 = 압력 × 보어 면적).
- 피스톤 로드: 피스톤에서 하중으로 힘을 전달합니다.로드 지름은 안정성 (측면 하중에서 구부러짐 방지) 과 씰 수명에 영향을 줍니다.
- 끝 캡: 배럴과 하우스 베어링 / 씰을 밀봉합니다.설계 (용접 대 타일 로드) 는 유지 관리 접근 및 환경 보호에 영향을 미칩니다.
- Seal: 유체 누출 및 오염을 방지합니다.씰 재료 (니트릴, 폴리우레탄, PTFE) 는 작동 온도 및 유체 유형과 일치해야 합니다.
1 단계: 응용 프로그램 요구 사항별로 원통 유형 분류
유압 실린더는 작동 원리 및 설계에 따라 분류되며 각 유형은 특정 사용 사례에 최적화됩니다.응용 프로그램의 모션 요구 사항에 원통 유형을 일치시키는 것으로 시작하십시오.
| 원통 유형 | 운영 원칙 | 이상적인 응용 프로그램 | 주요 제한 사항 |
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| 싱글 액션 (Single Acting) | 유압은 피스톤을 확장하고 외부 힘 (스프링, 중력, 하중) 은 피스톤을 수축합니다.| Lifting (예를 들어,덤프 트럭 베드), 클램핑, 또는 리트랙션 힘이 최소화되는 응용 프로그램. | 단방향 힘으로 제한되어 있으며, 스프링 장애가 발생하면 막힘이 발생할 수 있습니다. |
| Double - Acting (듀얼 연기) | 유압은 * 확장되고 * 피스톤을 수축합니다 (피스톤의 양쪽으로 유체가 흐릅니다). | 정밀한 양방향 모션 (예:로봇 팔, 프레스 기계, 굴삭기 버킷). | 복잡성이 높아지고 유압 밸브가 더 많이 필요합니다. |
| 망원경 (Telescopic) | 여러 개의 중첩된 "단계" 가 순차적으로 연장되어 긴 스트로크를 컴팩트한 리트랙트 길이로 제공합니다. | 모바일 장비 (예:크레인 붐, 쓰레기 트럭 암) 은 공간이 제한되어 있습니다. | 단단 실린더보다 낮은 힘 용량, 가혹한 환경에서의 오염이 발생하기 쉽습니다. |
| 타이 로드 | 외부 넥타이 로드 (네사 로드) 에 의해 고정된 엔드 캡; 쉽게 분해됩니다. | 산업용 응용 프로그램 (예:제조 프레스, 컨베이어) 에서 유지 관리 액세스가 중요한 경우| 용접된 실린더보다 부피가 크고, 모바일 장비에 적합하지 않습니다. |
| 용접하다 | 엔드 캡은 배럴에 직접 용접되어 있으며, 컴팩트하고 가벼운 디자인입니다. | 모바일 장비 (예:트랙터, 미끄러진 스티어링) 또는 좁은 공간. | 수리하기 어려워 (용접을 절단해야 함), 씰을 교체하기 어려워요. |
2 단계: 중요한 기술 사양 계산
실린더 유형을 선택하면 실린더가 하중 및 동작 요구 사항을 완벽하게 처리할 수 있도록 하는 기술 매개변수를 정의합니다.
1.힘 요구 사항 (보어 크기 선택)
실린더의 힘 출력은 정지 또는 손상을 방지하기 위해 최대 하중 (안전 마진 포함) 을 초과해야 합니다.다음 공식을 사용합니다.
힘 (N) = 시스템 압력 (MPa) × π × (공 지름 (m) / 2) 2
- 예: 21 MPa (3, 000 psi) 에서 작동하고 50 mm 보어에서 작동하는 시스템의 경우 힘 = 21 × π × (0. 05 / 2) 2 ≈ 4123 N (≈ 420 kg) 입니다.
- 동적 하중을 고려하기 위해 10 - 20% 안전 마진을 추가합니다 (예:압력 변동 (Strength fluctuations) 또는 압력 변동 (Strength fluctuations)
2.스트로크 길이
스트로크 길이는 피스톤이 이동하는 거리입니다 (완전으로 수축된 상태에서 완전히 확장된 상태까지).이를 결정하려면 다음을 수행합니다.
- 신청서에 대한 * 최소 필요한 여행 * 을 측정하십시오 (예를 들어, 1.2덤프 트럭 침대 (Dump Truck Bed)
- 과도한 크기를 피하십시오: 필요한 것보다 더 긴 스트로크는 실린더 중량, 비용 및 레버 암 증가로 인해 로드 구부러질 위험이 증가합니다.
3.작동 압력
실린더의 정격 압력 (안전하게 처리할 수 있는 최대 압력) 이 유압 시스템의 작동 압력과 일치하거나 초과하는지 확인합니다.
- 산업용 시스템은 일반적으로 10 - 35 MPa (1, 500 - 5, 000 psi) 에서 작동하며, 이동식 시스템 (예:굴삭기) 는 35 - 45 MPa (5, 000 - 6, 500 psi) 에 도달 할 수 있습니다.
- 시스템보다 낮은 정격 압력을 가진 실린더를 사용하면 배럴이 파열되거나 씰이 고장될 수 있습니다.
4.속도 요구 사항
실린더 속도 (m / s) 는 유압 유체 유량 및 보어 크기 (속도 = 유량 / 보어 면적) 에 따라 달라집니다.고속 어플리케이션 (예:자동 조립품 라인):
- 마찰이 낮은 실린더를 선택하십시오 (예: (PTFE) 마모를 줄이기 위해
- 유압 시스템이 충분한 유량을 공급할 수 있는지 확인합니다 (필요한 경우 더 큰 호스 / 펌프 사용) 느리거나 불규칙한 움직임을 방지합니다.
3 단계: 하중 및 동작에 마운트 스타일을 일치시킵니다.
장착 스타일은 실린더가 기계에 어떻게 부착되는지를 결정하며 하중 분포, 구성요소에 대한 응력 및 동작 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.하중이 축형 (실린더와 직렬) 인지 반지름형 (측면 하중) 인지 여부에 따라 장착 옵션을 선택합니다.
| 마운트 스타일 | Best For | 주요 고려 사항 |
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| 플랜지 마운트 | 축 하중 (예: Press, Lift) 에서 실린더가 양쪽 끝에서 고정되어 있습니다. | 높은 안정성을 제공하며 바인딩을 방지하기 위해 정확한 정렬이 필요합니다. |
| 트루니온 마운트 | 피벗 모션 (예:적당한 방사형 하중을 가진 굴삭기 암, 농업 기계) | 원통의 중간점에 마운트하여 응력을 균등하게 분산합니다. |
| 클레비스 마운트 Clevis Mount | 약간 오정형이 있는 응용 프로그램 (예:컨베이어 리프트 (conveyor lifts) 또는 피벗 동작| 핀을 사용하여 기계에 연결하며 약간의 각도 조정을 허용합니다. |
| 발 마운트 (foot mount) | 고정 위치 축형 하중 (예:정지 프레스 (stationary presses) 는 실린더가 평평한 표면에 장착되는 곳이다. | 간단한 설치; 반지름 하중에 적합하지 않음 (봉 구부러질 수 있음). |
4 단계: 운영 환경 계정
환경 요인은 실린더의 조기 고장의 가장 큰 원인입니다.다음의 손상을 방지할 수 있는 재질 및 피쳐를 선택합니다.
1.온도
- 저온 (-40 ° C ~ 0 ° C): 경화를 방지하기 위해 저온 유압 유체 (ISO VG 32) 와 니트릴 또는 에틸렌 프로필렌 (EPDM) 으로 만든 씰을 사용합니다.
- 고온 (80 ° C ~ 150 ° C): 내열성 씰 선택 (예: Viton) 및 스테인레스 스틸 배럴을 사용하여 유체 분해 또는 재료 왜곡을 방지합니다.
2.오염 및 부식 (Contamination and Corrosion)
- 가혹한 환경 (건설, 광산): 크롬 도금 된 피스톤 로드 (긁기와 녹을 방지) 와 와이퍼 씰 (오염 / 파편이 배럴에 들어가는 것을 방지) 을 가진 실린더를 선택하십시오.
- 습윤 / 부식성 환경 (해양, 식품 가공): 소금물 또는 화학 물질에 노출되지 않도록 스테인레스 스틸 (304 또는 316) 실린더 또는 에폭시 코팅이 적용된 실린더를 선택하십시오.
3.먼지, 잔해 또는 습기
- 오프로드 또는 야외에서 피스톤 로드를 먼지 또는 습기로부터 보호하기 위해 로드 부츠 (유연성 커버) 를 추가합니다.
- 식품 등급의 응용 프로그램 (예:포장 기계), FDA 승인 씰과 부드러운 표면을 가진 실린더를 사용하여 박테리아의 축적을 방지합니다.
5 단계: 시스템 호환성 확인
실린더는 비효율성 또는 실패를 방지하기 위해 다른 유압 구성 요소와 원활하게 통합되어야합니다.
- 유체 호환성: 실린더의 씰 재료를 유압 유체와 일치시킵니다 (예:합성 유체에 대한 Viton, 미네랄 오일에 대한 Nitrile)
- 포트 크기 및 유형: 실린더의 유압 포트 (예: NPT, BSPP 스레드) 는 누출을 방지하기 위해 시스템의 호스 및 밸브와 일치합니다.
- 유량 및 압력 등급: 실린더의 유량 용량 (L / min) 이 시스템의 펌프 출력과 일치하는지 확인합니다. 작은 포트는 유량을 제한하여 속도를 줄일 수 있습니다.
6 단계: 신뢰할 수 있는 공급업체 선택
품질의 제조 및 지원이 비용이 많이 드는 다운타임을 방지하는 기술 선택과 마찬가지로 평판이 좋은 공급 업체를 선택하는 것이 중요합니다.
- 업계 인증서 : ISO 9001 (품질 관리) 또는 ISO 14001 (환경 관리) 인증을 받은 공급업체를 찾아 글로벌 표준을 준수하십시오.
- 맞춤형 기능: 고유한 응용 프로그램 (예:비표준 보어 / 스트로크, 특수 마운트), 맞춤형 엔지니어링을 제공하는 공급자를 선택합니다.
- 판매 후 지원 : 실린더 수명을 연장하기 위해 기술 지원, 교체 부품 (시일, 로드) 및 수리 서비스를 제공하는 공급업체에 우선 순위를 부여합니다.
