Посилення тиску вгідроциліндрице проблема схеми, яка може залишатися непомітною під час нормальної роботи та з’являтися лише тоді, коли камера блокується, клапан закривається, температура масла змінюється або навантаження змушує рухатися в неочікуваному напрямку.
Основною причиною є неоднакова площа з обох боків одношатунного поршня. Коли масло затримується з одного боку, а інша сторона знаходиться під тиском або змушена рухатися, поршень може діяти як гідравлічний підсилювач. Результуючий тиск у заблокованій камері може бути вищим за тиск, що подається насосом.
Теплове блокування є пов’язаним ризиком. Якщо масло затримується між закритими клапанами і температура циліндра підвищується, рідина розширюється всередині майже фіксованого об’єму. Підвищення тиску може впливати на ущільнення, фітинги, клапани, трубки та компоненти циліндра, навіть якщо насос не працює.
Для покупців OEM ключовим питанням є не лише «Який робочий тиск у циліндрі?» Це також «Який тиск може бачити циліндр, коли контур заблокований, нагрітий, знижений, зупинений або повернутий назад?»
Звичайнийодноштоковий гідроциліндрмає повну площу поршня з боку кришки та меншу площу кільця з боку штока. Шток займає частину площі поршня з боку штока.
Якщо сторона кришки знаходиться під тиском, а об’єм зі сторони штока не може розрядитися, сила, що передається через поршень, діє на меншу площу зі сторони штока. Відношення першого проходу це:
Цей зв’язок є інструментом інженерного скринінгу. Він передбачає спрощений статичний стан і не замінює повний аналіз схеми. Фактичний тиск залежить від витоку, вмісту захопленого повітря, стисливості рідини, структурної податливості, поведінки ущільнення, відгуку клапана, тертя, температури та напрямку руху.
Співвідношення площ є причиною того, що циліндр може відчувати тиск з боку штока, який перевищує тиск насоса. Циліндр не створює енергію з нічого; він обмінюється силою та переміщенням через геометрію поршня, тоді як блокований об’єм відчуває інший тиск.
Лише для ілюстрації співвідношення площ припустимо, що:
- Площа поршня з боку кришки становить 10 дюймів²
- Площа кільця з боку штока становить 7 дюймів²
- Тиск на стороні кришки становить 2100 psi
- Камера з боку штока не може розрядитися
Спрощена оцінка інтенсифікації:
Це не рейтинг продукту, результат випробування чи схвалення дизайну. Це приклад розрахунку, який показує, чому для циліндра, розрахованого на тиск насоса, все ще може знадобитися перевірка протилежної камери та розташування клапанів.
Якщо площа з боку стрижня набагато менша, ніж площа з боку кришки, теоретичне співвідношення тиску стає більш жорстким. Фактична машина може скинути або обмежити тиск через витік, запобіжний клапан або рух конструкції, але ці шляхи мають бути навмисно розроблені та перевірені.
Класичний стан – це тиск, який прикладається до кінця ковпака, тоді як кінець штока заблокований закритим напрямним клапаном, клапаном утримання навантаження, зворотним клапаном із пілотним керуванням або шляхом замерзлої рідини.
Ризик зростає, коли циліндр штовхається до втягування навантаженням або вхідним тиском на кінці кришки. Маслу з боку штока нікуди подіти, тому тиск може швидко зростати.
Для запобігання неконтрольованого руху використовуються вантажоутримувальні клапани. Вони є важливими компонентами безпеки, але контур все одно повинен забезпечувати контрольований шлях для уловленого масла під час розширення, втягування, зупинки та температурних змін.
Клапанна система, яка утримує підвішений вантаж в одному стані, може створити уловлювач тиску в іншому стані. Огляд повинен охоплювати запуск, нормальний рух, аварійну зупинку, поломку шланга, знеструмлення клапана та ізоляцію для технічного обслуговування.
Циліндр, який приводиться в рух до жорсткого упору, може створити стрибок тиску або затримати рідину, якщо клапан продовжує подавати потік. Механічний упор не знімає гідравлічну енергію; він передає навантаження на конструкцію, циліндр, кріплення та контур.
Контроль наприкінці ходу, налаштування амортизації, рельєфні шляхи та зупинки машини повинні переглядатися разом. Подушка не є заміною правильно розробленому шляху обмеження тиску.
Деякі схеми навмисно з’єднують порти циліндрів таким чином, щоб змінювати швидкість або використовувати витіснене масло з боку штока. Ці контури можуть створювати незвичні співвідношення тиску та потоку. Стандартний розрахунок циліндра може не описувати фактичний тиск у порту.
На схемі має бути визначено кожне з’єднання між камерами на кінці кришки та на кінці штока, включаючи шляхи регенерації, пілотні лінії, клапани послідовності та регулятори потоку.
Гідравлічне масло розширюється при підвищенні температури. Якщо масло потрапило в твердий або майже твердий об’єм, розширення не має куди подітися, і тиск зростає.
Підвищення тиску залежить від властивостей рідини, захопленого об’єму, зміни температури, вмісту повітря, еластичності компонентів і наявності витоку або розвантаження. Спрощена оцінка теплового розширення може допомогти показати напрямок ризику, але її не слід використовувати як остаточний прогноз тиску без даних рідини та відповідності системи.
Теплове блокування може виникнути, коли:
- Циліндр ізольований двома закритими вентилями
- Пілотні перевірки захоплюють обидва порти
- Швидкі з’єднання від’єднані, між ними застрягла олива
- Машина переміщується з холодних умов у теплу майстерню
- Сонячне світло або інше джерело тепла нагріває ізольований циліндр
- Контур утримання навантаження запобігає нормальному вирівнюванню тиску
Під час підвищення тиску насос може бути вимкнений. Ось чому обслуговуючий персонал не повинен вважати, що в знеструмленому гідравлічному контурі немає тиску.
Визначте захоплені об’єми та обчисліть або перевірте шлях тиску для кінця кришки та кінця штока. Включіть витік клапана, теплове розширення, захоплене повітря та відповідність конструкції.
Для контуру може знадобитися запобіжний пристрій, розширювальний об’єм, пристрій накопичувача або контрольований шлях підживлення. Правильне рішення залежить від навантаження, небезпеки, архітектури клапана та відповідних вимог до конструкції машини.
Не додавайте запобіжний клапан, не перевіривши його налаштування тиску, пропускну здатність, вихідний шлях і взаємодію з функцією утримання навантаження.
Перевірте трубку циліндра, поршень, шток, ущільнення, порти, шланги, фітинги, клапани, колектори та монтажну конструкцію. Налаштування скидання насоса не є автоматичним максимальним тиском, який спостерігається в кожній заблокованій камері.
Ознайомтеся з нормальною зупинкою, аварійною зупинкою, втратою електроенергії, несправністю шланга, поверненням золотника клапана, втратою керуючого тиску та ізоляцією ручного обслуговування. Для безпечного утримання все ще може знадобитися шлях скидання тиску.
Визначте умови холодного запуску, робочу температуру, стан стоянки, температуру зберігання та прямий вплив тепла. Якщо циліндр можна ізолювати, поки рідина затримується, під час аналізу ризику слід враховувати тепловий тиск.
Підвищення тиску або термоблокування можна запідозрити, коли машина показує:
- Несправність шланга з боку штока або фітинга, незважаючи на нормальний тиск насоса
- Схема екструзії ущільнення без відповідної події надлишкового тиску насоса
- Циліндр, який важко рухати після нагрівання або охолодження
- Клапан утримання навантаження, який замикається щільніше, ніж очікувалося
- Тиск, що залишився після зупинки насоса
- Фітинг, який не можна безпечно послабити під час обслуговування
- Запобіжний клапан, який відкривається лише після зупинки або зміни температури
- Незрозумілі стрибки тиску, коли циліндр досягає механічної зупинки
Ці симптоми не є доказом одного механізму. Вони вказують на те, що тиск у порту та поведінку блокованого об’єму слід виміряти та відобразити.
1. Зробіть машину безпечною. Дотримуйтеся процедури ізоляції та накопиченої енергії виробника машини. Не послаблюйте фітинг, щоб «побачити, чи є тиск».
2. Запишіть тиск в обох портах. Вимірюйте тиск у портах циліндра за відповідних умов навантаження та температури, а не лише на насосі.
3. Відстежте логіку клапана. Визначте пілотні контрольні клапани, клапани противаги, клапани послідовності, регулятори потоку та будь-які з’єднання регенерації.
4. Визначте захоплені об’єми. Позначте кожну секцію, яку можна ізолювати закритими вентилями або від’єднаними муфтами.
5. Перевірте історію температури. Записуйте температуру рідини та навколишнього середовища до, під час і після дії тиску.
6. Огляньте місце несправності. Порівняйте ущільнювачі, фітинги, шланги та клапанні порожнини з боку штока та з боку кришки на наявність пошкоджень, пов’язаних із тиском.
7. Перегляньте редагований малюнок. Переконайтеся, що польові зміни не видалили запобіжний контур або не змінили трубопровід клапана.
8. Повторний тест у контрольованих умовах. Використовуйте відповідне приладдя та задокументований план випробувань перед поверненням машини в експлуатацію.
Виробник може надати більш корисну відповідь, якщо запит містить:
- Діаметр циліндра, діаметр штока, хід і монтажне розташування
- Розміри отворів на кінцях кришки та штоку та прокладання шлангів
- Гідравлічна схема з символами клапанів і керуючими лініями
- Тиск скидання насоса та виміряний тиск у кожному порту циліндра
- Напрям вантажу, стан підвішеного вантажу та механічні упори
- Номери деталей клапана утримання навантаження, клапана противаги та зворотного клапана
- Тип рідини, температурний діапазон і стан захопленого об'єму
- Нормальна зупинка, аварійна зупинка та поведінка при втраті живлення
- Фотографії несправних ущільнень, фітингів, шлангів або клапанів
- Необхідна функція утримання та застосовні вимоги безпеки машини
Одного значення тиску насоса рідко буває достатньо, щоб діагностувати підвищення тиску.
Ілюстративний розрахунок площі не є номінальним тиском. Стаття не призначає універсальне налаштування скидання, розмір клапана, допустимий діапазон температур або безпечний робочий тиск для невизначеного балона.
Правильне обмеження тиску має виходити з поточного креслення циліндра, специфікації матеріалу та ущільнення, конструкції схеми, даних клапана, даних випробувань та оцінки ризику машини. Каталог Parker, загальна гідравлічна стаття чи формула можуть пояснити механізм, але жодне з них не замінює остаточного огляду застосування.
HCIC, також відома як Jinan Huachen Industrial Co., Ltd., розробляє та виробляє гідравлічні циліндри та гідравлічні силові агрегати для транспортного, сміттєпереробного, будівельного та промислового обладнання. Для огляду посилення тиску надайте повну схему та виміряні робочі умови, щоб циліндр можна було оцінити як частину машини, а не окремо.
