Một xi lanh thay thế trong thủy lực di động là gì?

Khi hai hoặc nhiều xi lanh thủy lực di chuyển cùng nhau trên một máy di động, những khác biệt nhỏ về rò rỉ, tải trọng, thể tích ống và sự dịch chuyển của xi lanh có thể dần dần khiến chúng lệch khỏi vị trí.

Xi lanh pha lại sẽ sửa lỗi tích lũy này. Những xi lanh này phổ biến ởhệ thống thủy lực di độngkết nối nhiều xi lanh nối tiếp và yêu cầu chúng liên tục quay trở lại cùng một vị trí tương đối. Các ứng dụng điển hình bao gồm nông cụ, thiết bị gấp, khung nâng và hệ thống{{1} gắn trên xe tải.

Không giống như xi lanh thông thường, xi lanh đổi pha thường có một đoạn hoặc rãnh bên trong gần một đầu hành trình của nó. Khi piston đạt đến điểm đó, dầu sẽ đi vòng quanh nó và tiếp tục đến xi lanh tiếp theo. Bất kỳ hình trụ nào bị trễ sau đó có thể kết thúc hành trình của nó, đưa bộ trở về pha.

Xi lanh thay thế hoạt động như thế nào

Trụ thay đổi pha giúp một nhóm-các trụ được kết nối nối tiếp khôi phục mối quan hệ vị trí của chúng tại một điểm xác định trong chu kỳ vận hành. Sự sắp xếp này thường được gọi là hệ thống xi lanh chính-và-phụ.

Trong quá trình kéo dài bình thường, dầu đi vào đầu nắp của xi lanh chính. Dầu dịch chuyển từ đầu thanh truyền chính sau đó chảy vào đầu nắp của xi lanh phụ.

Đường dẫn dòng chảy cơ bản là:

Máy bơm → Đầu nắp xi lanh chính → Đầu thanh xi lanh chính → Đầu nắp xi lanh phụ → Đầu thanh xi lanh phụ → Trở về

Các xi lanh có kích thước sao cho âm lượng rời khỏi xi lanh chính phù hợp với âm lượng mà xi lanh phụ cần. Khi thể tích khớp nhau, cả hai xi lanh đều di chuyển với tốc độ gần như nhau.

Đồng bộ hóa hoàn hảo không kéo dài vô thời hạn. Rò rỉ bên trong, không khí bị mắc kẹt, vòng đệm bị mòn, tải trọng không đồng đều, thay đổi nhiệt độ và dung sai chế tạo có thể làm thay đổi từ từ vị trí tương đối của xi lanh.

Khi mở rộng hoàn toàn, piston chính đi qua hoặc để lộ rãnh định kỳ bên trong của nó. Sau đó, dầu có thể đi qua piston và chảy xuôi dòng, cho phép xi lanh phụ bị trễ hoàn thành hành trình của nó. Đường vòng của phụ mở ra khi piston của nó đạt đến vị trí pha lại tương ứng.

Cross Manufacturing mô tả các xi lanh DR và ​​DCR của nó là các xi lanh nối tiếp phù hợp về mặt thể tích và đồng bộ hóa lại thông qua một đường vòng bên trong ở cuối hành trình. Prince cũng chỉ định các hệ thống pha lại chính-và-nô lệ phù hợp cho mục đích này.

Tại sao xi lanh cần phải pha lại

Hãy xem xét một nông cụ gấp có ba trụ nâng. Sau nhiều chu kỳ lặp lại:

Xi lanh 1 đạt đến độ mở rộng hoàn toàn.

Xi lanh 2 dừng ngắn 0,25.

Xi lanh 3 dừng ngắn 0,5.

Khung có thể không còn giữ nguyên mức nữa. Với các xi lanh pha lại, người vận hành sẽ di chuyển mạch đến vị trí pha lại được chỉ định và duy trì dòng thủy lực đủ lâu để hai xi lanh trễ bắt kịp.

Sách hướng dẫn sử dụng thiết bị nông nghiệp Landoll lưu ý rằng các xi lanh nối tiếp có thể lệch pha khoảng 1/4 đến 1/2. Quy trình của nó yêu cầu giữ chức năng thủy lực khi kết thúc hành trình trong 30 đến 60 giây trong khi thanh lọc và phục hồi mạch. Thời gian đó áp dụng cho thiết bị cụ thể và không phải là cài đặt chung.

Hầu hết các hệ thống lặp lại di động đều sử dụngxi lanh thủy lực tác động kép-bởi vì áp suất thủy lực kiểm soát cả sự giãn nở và rút lại. Một số hệ thống nâng nông nghiệp cũ hơn sử dụng cơ cấu tác động đơn lẻ, nhưng hoạt động đặt lại và hệ thống ống nước của chúng phụ thuộc nhiều hơn vào trọng lực, tải trọng bên ngoài và thiết kế máy.

Các ứng dụng và cách sắp xếp lại giai đoạn chung

Xi lanh thay thế được sử dụng khi một số điểm nâng phải định kỳ quay trở lại cùng một vị trí. Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

Máy xới đất

Bừa đĩa

Máy trồng và máy gieo hạt

Dụng cụ nông nghiệp gấp

Hệ thống nâng thanh công cụ

thiết bị gắn trên xe tải-

Cơ chế bạt và che phủ

Nền tảng xử lý vật liệu-

Khung nâng nhiều phần

Xi lanh nông nghiệp là một ví dụ phổ biến vì nông cụ rộng có thể có khung trung tâm và một số cánh cần duy trì chiều cao làm việc ổn định.

Cấu hình hệ thống phổ biến

Hệ thống lặp lại pha là một trong số nhiều loạicác loại và thiết kế xi lanh thủy lực.

Trụ quay lại pha rẽ nhánh bên trong-sử dụng một rãnh, cổng hoặc lối đi ở gần cuối hành trình. Đây là một trong những sự sắp xếp phổ biến nhất.

Hệ thống chính-và-phụ kết nối hai hoặc nhiều trụ nối tiếp. Sự dịch chuyển-đầu thanh của một xi lanh sẽ cung cấp cho đầu nắp của xi lanh tiếp theo.

Trụ điều chỉnh lại pha-điều khiển độ sâu kết hợp đồng bộ hóa với hành trình làm việc có thể điều chỉnh được. Ví dụ, các xi lanh DCR chéo cung cấp khả năng kiểm soát độ sâu thủy lực và được sử dụng làm xi lanh chính trong mạch thay đổi pha.

Một số hệ thống còn sử dụng van một chiều, van giữ, van điều khiển-lưu lượng, cảm biến vị trí điện tử hoặc điều khiển điện thủy lực.

Pha lại so với đồng bộ hóa liên tục

Đồng bộ hóa là yêu cầu để một số xi lanh chuyển động cùng nhau. Pha lại là phương pháp được sử dụng để sửa lỗi vị trí tích lũy theo định kỳ, thường ở điều kiện cuối-của-hành trình được xác định.

Mạch pha lại có thể mang lại sự đồng bộ hóa tốt trong thực tế, nhưng nó không đo và điều chỉnh liên tục mọi vị trí xi lanh trong suốt hành trình.

Các ứng dụng cần định vị cực kỳ chính xác có thể yêu cầu:

Cảm biến vị trí điện tử

Van tỷ lệ vòng-đóng

Bộ chia dòng chảy

Điều khiển servo

Liên kết cơ khí

Đối với các dụng cụ nông nghiệp có thể sửa các lỗi nhỏ bất cứ khi nào cơ cấu kết thúc hành trình, việc thay pha thủy lực thường là giải pháp đơn giản hơn và ít tốn kém hơn.

Kích thước xi lanh, thời gian và dòng chảy

Việc nối nối tiếp nhiều xi lanh có cùng kích thước sẽ không tạo ra một hệ thống pha lại khớp chính xác. Thể tích dầu dịch chuyển phải phù hợp từ xi lanh này sang xi lanh tiếp theo.

Đối với xi lanh chính tác động kép-thông thường:

Thanh chính-khu vực bên=Khu vực piston chính - Khu vực thanh

Dầu thoát ra từ khu vực hình khuyên này dẫn động đầu nắp của xi lanh sau. Đối với các xi lanh có hành trình bằng nhau và tốc độ di chuyển như nhau:

Diện tích piston phụ ≈ Diện tích hình khuyên chính

hoặc:

A₂ ≈ A₁ - Arod

Ví dụ về kích thước chính-và-phụ

Giả sử xi lanh chính có:

Đường kính: 4,00 inch

Đường kính thanh: 1,375 inch

Đột quỵ: 8 inch

Diện tích piston chính:

A = π × 4² ÷ 4

Một=12.57 in²

Diện tích thanh:

Arod=π × 1,375² 4

Arod ≈ 1,48 inch vuông

Diện tích hình khuyên chính:

12.57 - 1.48=11.08 trong²

Lỗ khoan phụ tương đương gần đúng là:

Lỗ khoan=√(4 × 11,08 `π)

Đường kính ≈ 3,76 inch

Con số này gần bằng lỗ phụ 3,75 inch, điều này giải thích tại sao bộ pha lại thường sử dụng lỗ nhỏ dần. Bộ xi lanh hoàn chỉnh phải được thiết kế cùng nhau thay vì lắp ráp từ các xi lanh thay thế không liên quan.

Lưu lượng thủy lực cần thiết

Đối với xi lanh chính:

Q = A × L ÷ t

Ở đâu:

Q là lưu lượng thể tích.

A là diện tích piston.

L là đột quỵ.

t là thời gian đi lại cần thiết.

Sử dụng xi lanh có lỗ khoan 4 inch ở trên với hành trình 8 inch hoàn thành trong 5 giây:

Thể tích xi lanh=12.57 × 8=100.56 in³

Luồng bắt buộc=100.56 ÷ 5=20.11 in³/giây

Bởi vì:

1 gallon Mỹ=231 in³

Lưu lượng bơm cần thiết là:

20,11 × 60 231 ≈ 5,2 GPM

Do đó, máy bơm cần cung cấp khoảng 5,2 GPM trước khi hệ thống bị tổn thất nếu máy bơm chính phải hoàn thành hành trình trong 5 giây.

Thay đổi kích thước đoạn văn

Dòng chảy qua một hạn chế có thể được tính gần đúng bằng:

Q=Cd × A × √(2ΔP ÷ ρ)

Lưu lượng phụ thuộc vào diện tích lỗ, mật độ chất lỏng, hệ số xả và chênh lệch áp suất. Riêng phương trình này không phải là cơ sở để khoan hoặc mở rộng đoạn chuyển pha bên trong tại hiện trường.

Đường vòng quá khổ có thể làm giảm độ chính xác của việc định vị hoặc cho phép dầu đi vòng khi không cần thiết. Một đoạn văn có kích thước nhỏ có thể làm cho chu kỳ lặp lại quá chậm. Sử dụng hình học bỏ qua và giới hạn lưu lượng do nhà sản xuất xi lanh chỉ định.

Độ nhớt của dầu cũng thay đổi theo nhiệt độ. Một hệ thống khởi động lại bình thường sau khi khởi động có thể hoạt động chậm hơn khi khởi động nguội.

Không có dung sai về thời gian thay đổi pha được chấp nhận chung-. Ghi lại đường cơ sở thời gian chu trình bình thường-của máy và điều tra những thay đổi có ý nghĩa về thời gian giữa các xi lanh.

Lắp đặt, hệ thống ống nước và an toàn

Việc thay thế xi lanh dựa vào sự dịch chuyển dầu có thể dự đoán được từ xi lanh này sang xi lanh tiếp theo, vì vậy hệ thống ống nước chính xác là điều cần thiết.

Mạch hai{0}}xi lanh điển hình là:

Van điều khiển → Cổng nắp chính → Cổng thanh chính → Cổng nắp phụ → Cổng thanh phụ → Van điều khiển

Thực hiện theo sơ đồ thủy lực của nhà sản xuất. Vị trí cổng không thể được xác định một cách đáng tin cậy chỉ dựa vào hình dáng bên ngoài của xi lanh.

Kiểm tra hệ thống nước

Hỗ trợ các ống mềm đúng cách và tránh những hạn chế không cần thiết. Kiểm tra:

Kích thước ống

Bán kính uốn cong

Điểm mài mòn

Ống bị xoắn

Khớp nối nhanh không chính xác

Phụ kiện bị hạn chế

Định hướng cổng

Không khí bị mắc kẹt

Hệ thống ống nước chính-và-phụ không chính xác

Thiết bị thủy lực di động ở Hoa Kỳ thường sử dụng vòng trùm SAE O{0}} và kết nối ống loe 37-độ. SAE J514-1 bao gồm các phụ kiện thủy lực loe 37-độ, trong khi SAE J1926 xử lý các cổng được làm kín bằng vòng chữ O có ren inch. Xác nhận thông số kỹ thuật thực tế của cổng thay vì gọi mỗi đầu nối ống loe là "JIC".

Kiểu lắp xi lanh thủy lực cũng phải phù hợp với đường tải và chuyển động của máy. Hình dạng không chính xác có thể gây ra tải trọng bên, ràng buộc và mài mòn không đồng đều ngay cả khi thể tích thủy lực phù hợp.

Quy trình dịch vụ an toàn

Trước khi ngắt kết nối ống hoặc tháo xi lanh:

Đỗ máy trên mặt đất ổn định.

Hạ thấp các tệp đính kèm bất cứ khi nào có thể.

Hỗ trợ cơ học bất kỳ cấu trúc nâng cao nào.

Tắt nguồn điện thủy lực.

Cô lập năng lượng dự trữ.

Giảm áp suất bị mắc kẹt theo quy trình của máy.

Áp dụng quy trình khóa, gắn thẻ cách ly hoặc kiểm soát năng lượng-bắt buộc.

Xác nhận rằng tải không thể di chuyển trước khi nới lỏng kết nối thủy lực.

Đeo mắt, tay và các thiết bị bảo vệ khác phù hợp.

Không bao giờ tìm kiếm chỗ rò rỉ thủy lực bằng tay.

OSHA 29 CFR 1910.147 đặt ra các yêu cầu-nguy hiểm về kiểm soát năng lượng đối với dịch vụ bảo trì trong ngành công nghiệp nói chung. Quy định này loại trừ việc làm trong lĩnh vực xây dựng và nông nghiệp khỏi tiêu chuẩn cụ thể đó, vì vậy,-kỹ thuật viên thiết bị di động phải tuân theo các yêu cầu OSHA áp dụng cho ngành của họ cũng như quy trình của nhà sản xuất thiết bị.

Khắc phục sự cố hệ thống xi lanh thay thế

Sử dụng trình tự chẩn đoán nhất quán:

Xác minh số bộ phận của xi lanh → Kiểm tra hệ thống ống nước → Làm sạch không khí → Đo lưu lượng → Đo áp suất → Chạy chu trình pha lại → Kiểm tra rò rỉ bên trong → Kiểm tra đường vòng và vòng đệm

Các vị trí kiểm tra-áp suất hữu ích bao gồm đầu ra của máy bơm, nguồn cấp-đầu cuối nắp chính, đường liên-xi lanh và đường hồi lưu.

Khi kiểm tra đến piston, vòng đệm, thùng hoặc thanh, hãy so sánh các phép đo và tình trạng với các thông số sẵn có.bộ phận xi lanh thủy lực. Không xuất bản hoặc áp dụng một mô-men xoắn phù hợp phổ quát. Mô-men xoắn chính xác phụ thuộc vào loại phụ kiện, kích thước ren, vật liệu và thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

Yêu cầu thay thế và trang bị thêm

Việc thay thế xi lanh thay thế đòi hỏi nhiều thông tin hơn lỗ khoan và hành trình. Trước khi đặt hàng, hãy xác minh:

Vị trí chủ hoặc nô lệ

Đường kính lỗ khoan

Đường kính thanh

Đột quỵ

Đã rút chốt-thành-chiều dài ghim

Chiều dài mở rộng

Kiểu lắp

Đường kính chốt

Kích thước cổng

Vị trí cảng

Áp suất làm việc

Hướng thay đổi pha

Số lượng xi lanh trong loạt

Số phần xi lanh hiện có

Việc thay đổi đường kính lỗ khoan hoặc thanh truyền của một xi lanh sẽ thay đổi tỷ lệ dịch chuyển có sẵn cho mọi xi lanh ở hạ lưu. Sử dụng hoàn chỉnhhướng dẫn đo xi lanh thủy lựckhi số bộ phận hoặc bản vẽ ban đầu không có sẵn.

Ví dụ về các dòng sản phẩm hiện tại

Liệt kê chéo các trụ nối lại pha thanh nối DR và ​​DCR. Các mẫu DR sử dụng cơ chế thay đổi pha tự động bên trong, trong khi các mẫu DCR bổ sung khả năng kiểm soát độ sâu thủy lực. Các thông số kỹ thuật DR được công bố bao gồm áp suất làm việc 2.500 psi và mức sốc tối đa là 4.000 psi.

Prince cung cấp Dòng tua lại loạt phim với các định dạng-số phần như PMS-AM-2550A. Các hệ thống chính-và-phụ phù hợp này sử dụng cổng SAE. Prince chỉ định áp suất mạch nối tiếp tối đa là 3.000 psi cho dòng này.

Dòng phát lại TCR Chief của Bailey là một ví dụ khác trên thị trường Hoa Kỳ. Xy lanh đôi-hoạt động chủ-và phụ của nó có áp suất định mức là 3.000 psi.

Những ví dụ này cho thấy lý do tại sao một hình trụ thông thường có lỗ khoan và hành trình tương tự vẫn có thể ngăn cản hệ thống chuyển pha chính xác.

Trang bị thêm máy cũ

Một máy cũ hơn có thể được trang bị thêm, nhưng mạch hoàn chỉnh cần được đánh giá:

Bơm và van hiện tại → Áp suất hệ thống → Lực cần thiết → Chuyển vị chính → Chuyển vị phụ → Giá đỡ → Ống mềm → Tiêu chuẩn cổng → Vị trí thay pha

Chỉ thêm một xi lanh rẽ nhánh sẽ không nhất thiết phải chuyển đổi một mạch song song thành một hệ thống lặp lại hoạt động. Việc trang bị thêm có thể yêu cầu một bộ xi lanh thủy lực công nghiệp tùy chỉnh phù hợp cùng với hệ thống ống nước, van và hình dạng lắp đặt thích hợp.

Tài nguyên hữu ích có thể tải xuống

OEM, nhà phân phối hoặc nhà cung cấp xi lanh có thể hỗ trợ yêu cầu kỹ thuật bằng:

Máy tính kích thước xi lanh thay đổi pha

Bảng tính so khớp chính-và-phụ

Sơ đồ mạch thủy lực PDF

Danh sách kiểm tra đo xi lanh

Mẫu gắn CAD

Danh sách kiểm tra khắc phục sự cố

Biểu mẫu RFQ hình trụ-thay thế

Ví dụ trường

Landoll ghi lại các loạt-hệ thống xi lanh nông nghiệp trong đó các xi lanh có thể thay đổi khoảng 1/4 đến 1/2 ở các vị trí khác nhau. Nhà sản xuất khuyến nghị lặp lại chu kỳ-toàn bộ hành trình và giữ-cuối- hành trình để lọc không khí và khôi phục giai đoạn.

Dữ liệu máy được đo phải hỗ trợ mọi tuyên bố về những cải thiện về thời gian chu kỳ, thời gian ngừng hoạt động, tuổi thọ vòng đệm, độ tin cậy hoặc chi phí vận hành. Tỷ lệ phần trăm tiếp thị tùy ý không hiển thị cách hệ thống hoạt động trong dịch vụ.

Lựa chọn xi lanh thay thế

Để thay thế hoặc trang bị thêm, hãy chuẩn bị số bộ phận xi lanh hiện có, lỗ khoan, đường kính thanh, hành trình, kích thước chốt-đến-chốt, thông tin cổng, áp suất hệ thống và ứng dụng của máy. Bao gồm bản vẽ xi lanh hoặc sơ đồ thủy lực khi có sẵn.

Đánh giá kỹ thuật có thể bao gồm:

Kích thước chính-và-phụ

Pha lại khớp xi lanh

Cấu hình cổng và phụ kiện

Tham khảo chéo bộ phận thay thế

Báo giá xi lanh tùy chỉnh

Xem xét sơ đồ thủy lực

Gửi thông tin thông qua mẫu yêu cầu xi lanh. Nếu bạn cần thảo luận về ứng dụng trước khi gửi bản vẽ,liên hệ với chúng tôi.

Trên trang bán hàng-của Hoa Kỳ, hãy xuất bản số điện thoại địa phương đã được xác minh, giờ làm việc, thời gian phản hồi kỹ thuật và lượng hàng có sẵn hoặc thời gian giao hàng tùy chỉnh bên cạnh yêu cầu báo giá. Đừng đưa ra lời hứa về thời gian phản hồi mà nhóm dịch vụ không thể đáp ứng một cách nhất quán.

Câu hỏi thường gặp

Xi lanh thay thế là gì và khi nào cần thiết?

Một hình trụ thay đổi pha định kỳ sẽ đưa nhiều hình trụ-được kết nối nối tiếp trở lại vị trí tương đối chính xác của chúng. Nó được sử dụng trên các dụng cụ nông nghiệp, khung nâng và các thiết bị di động khác, nơi các lỗi vị trí nhỏ có thể tích tụ qua các chu kỳ lặp đi lặp lại.

Làm thế nào để một xi lanh rephase hoạt động?

Dầu được dịch chuyển từ một xi lanh sẽ cung cấp cho xi lanh tiếp theo trong dãy. Gần điểm cuối của hành trình được chỉ định, một rãnh hoặc đường dẫn bên trong cho phép dầu đi qua piston để xi lanh tụt hậu có thể hoàn thành hành trình của nó.

Làm cách nào để tính toán lưu lượng và kích thước xi lanh cần thiết?

Tính toán-lưu lượng xi lanh chính từ diện tích piston, hành trình và thời gian di chuyển cần thiết:

Q = A × L ÷ t

Trong mạch pha nối tiếp, hãy khớp độ dịch chuyển-phía bên thanh của hình trụ phía dòng vào với độ dịch chuyển đầu-nắp của hình trụ phía dòng vào.

Những van nào được yêu cầu?

Mạch phụ thuộc vào máy. Một hệ thống cơ bản có thể sử dụng van điều khiển hướng và các xi lanh thay thế được khớp chính xác. Các ứng dụng khác cũng có thể cần van giữ, van điều khiển độ sâu, van điều khiển dòng chảy hoặc van điều khiển tải. Thực hiện theo sơ đồ thủy lực từ các nhà sản xuất xi lanh và thiết bị.

Các lỗi hệ thống lặp lại phổ biến nhất là gì?

Các lỗi thường gặp bao gồm không khí bị kẹt, đường dẫn pha bị tắc, vòng đệm piston bị mòn, xi lanh thay thế không đúng, dòng thủy lực thấp, ống mềm bị hạn chế, rò rỉ bên trong quá mức và hệ thống ống nước chính-và-phụ không chính xác.

Bao lâu thì nên kiểm tra hoặc chế tạo lại xi lanh pha lại?

Không có khoảng thời gian xây dựng lại chung. Tuân theo lịch trình bảo trì của nhà sản xuất thiết bị và xem xét chu kỳ hoạt động, sự nhiễm bẩn, rò rỉ, tình trạng thanh truyền, số chu kỳ và môi trường vận hành. Luôn sẵn sàng-bộ dụng cụ bịt kín dành riêng cho ứng dụng và các ống mềm quan trọng khi thời gian ngừng hoạt động tốn kém.

Xi lanh pha lại có thể được trang bị thêm cho máy móc cũ không?

Có, nhưng tính tương thích phải được kiểm tra ở cấp độ hệ thống. Xác nhận lỗ khoan, đường kính thanh, hành trình, tỷ lệ dịch chuyển, kích thước lắp đặt, hướng cổng, áp suất làm việc, lưu lượng bơm có sẵn, van và định tuyến ống trước khi sửa đổi mạch ban đầu.