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エンジニアリングおよび産業機械用の頑丈な-油圧シリンダ
 

-頑丈な油圧シリンダは、最大 35 MPa (350 bar) の持続動作圧力と極度の機械的負荷の下で動作するように設計されたリニア アクチュエータです。これらのシリンダは、建設機械、鉱山機械、農業機械、産業用プレスなどの要求の厳しい用途向けに特別に設計されており、たわみを最小限に抑え、シールの摩耗を制御し、圧力封じ込めを検証しながら作動油の動力を機械力に変換します。

 

 
  • 頑丈な溶接油圧シリンダ-
    頑丈な溶接油圧シリンダ-

    -頑丈な溶接油圧シリンダは、構造的剛性、コンパクトな設置面積、高い作動圧力機能を必要とする、要求の厳しいモバイルおよび産業用途向けに設計されています。タイロッドの設計とは異なり、溶接シリンダーは完全溶け込み自動溶接によってバレルにエンド キャップを直接溶着しているのが特徴です。{3}これにより、外部タイロッドが不要になり、外側のエンベロープ サイズが縮小されます。-

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概要
 
 

産業用および重機の用途では、油圧シリンダは、高い衝撃荷重、側面荷重、研磨性の浮遊微粒子、極端な温度などの過酷な動作環境にさらされます。標準的なユーティリティシリンダーは、バレルのバルーニング、ロッドの曲がり、シールの劣化、溶接接合部の疲労破壊により、これらの条件下で故障することがよくあります。
設計された頑丈な油圧シリンダは、検証済みの構造計算、特殊な冶金、精密な加工公差、現場でテストされたシーリング構成を通じて、これらの根本原因に対処します。-

主要な構造およびエンジニアリング特性

 

バレルの完全性:

冷間引抜シームレス(CDS)鋼管(E355 / ST52.3)または鍛造合金管から製造されています。{0}内部ボアは、シールの摩擦を最小限に抑え、圧力のバイパスを排除するために、0.2 ミクロン以下の Ra に精密に研磨されています。

 
 

ピストンロッドの耐久性:

高周波焼入れ-炭素鋼または合金鋼(42CrMo4 / AISI 4140)を Ra で 0.15 ミクロン以下に研削し、硬質クロムめっき(25 ~ 50 ミクロンの単層または二層)を施したもの。耐食性は、厳しい暴露基準に基づいて ISO 9227 NSS 96h ~ 500h まで検証されています。

 
 

シーリングアーキテクチャ:

多段ダイナミック シール パッケージは、一次ポリウレタン U- カップ、統合された圧力リリーフ チャネルを備えた二次 PTFE バッファ シール、側面荷重をサポートするポリアセタール ウェア リング、および環境研磨粒子の侵入を防ぐ金属-ケースのダブルリップ ワイパー シールで構成されています。-

 
 

疲労耐性-構造溶接:

ISO 15614 仕様に準拠したサブマージ アーク溶接 (SAW) およびガスメタル アーク溶接 (GMAW) プロセス。構造溶接部は超音波検査 (UT) と磁粉検査 (MPI) を受けて、仕上げ前に内部欠陥を特定します。

 

 

ヘビーデューティーシリンダーの種類-

 

 

圧力定格、機械的デューティ サイクル、メンテナンスの容易さの要件に基づいて、適切なシリンダーの構築方法を選択します。

シリンダーの構造

使用圧力範囲

主要な設計の特徴

主な適用範囲

頑丈な溶接シリンダー

21 ~ 35 MPa (210 ~ 350 bar)

直接溶接されたエンドキャップ。コンパクトな封筒。高い構造剛性。強度と重量の比率を最適化。{0}{1}

掘削機、ホイールローダー、鉱山機械、移動機械。

ミル-タイプのシリンダー(ISO 6022 / DIN 24333)

25 ~ 32 MPa (250 ~ 320 bar)

フランジ付きまたは丸いヘッド/キャップのデザイン。重い壁のチューブ。交換可能なグランドナット。非常に保守性の高いデザイン。

製鉄所、工業用プレス機、スクラップベーラー、鋳造機械。

多段伸縮シリンダ-

16 ~ 25 MPa (160 ~ 250 bar)

複数のネストされたシームレスなステージ。折りたたまれた長さに対する最大のストローク長。単動-または複動-のオプション。

大型ダンプ トラック、ダンプ トレーラー、多段マテリアル ハンドリング ホイスト。-

タイロッド ヘビー- シリンダー (NFPA / ISO 6020-2)

14 ~ 21 MPa (140 ~ 210 bar)

高張力鋼製タイロッドがエンドヘッドを固定。-標準化された取り付けフットプリント。モジュラーシールの交換。

自動車スタンピング、プラスチック射出成形、ファクトリーオートメーション。

 

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負荷と動作条件

長い耐用年数を実現する設計には、物理​​的な力、機械的制約、周囲環境条件を評価する必要があります。
静的および動的力の出力
押す力: Force_push=P * A_p=P * (pi * D^2) / 4
引く力: Force_pull=P * (A_p - A_r)=P * [pi * (D^2 - d^2)] / 4
(ここで、P=作動圧力、D=シリンダーボア直径、d=ピストンロッド直径)
重要な動作要因
圧力スパイクと油圧衝撃: 重機は、突然の負荷停止またはバルブ切り替え時に、公称使用圧力の 1.5 倍を超える過渡的な圧力スパイクにさらされます。シリンダーの壁の厚さは、降伏強度に対して 3.0 に対する S_f=2.5 の最小安全係数を使用して計算されます。
サイドローディングとオイラー座屈: 大きな横方向の力により、グランドシールの摩耗が促進され、ロッドが永久に曲がる危険があります。拡張ストロークでは、オイラーの座屈公式 P_cr=(pi^2 * E * I) / (K * L^2) を使用して柱強度を評価する必要があります。
(ここで、E=弾性係数、I=面積慣性モーメント、K=柱端固定係数、L=サポートされていない長さ)
極端な熱: 標準ニトリル (NBR) シールは、-30 度 C から +90 度の外で劣化します。- 高温環境 (鉄鋼製造) では、+200 度までのフルオロカーボン (FKM) シールが義務付けられていますが、北極の建設任務では -45 度までの低温 NBR が必要です。

 

頑丈な油圧シリンダの選び方-
 

正確なエンジニアリング検証を確保し、統合のボトルネックを排除するには、次の構造化された手順に従って選択を実行します。

ボアとロッドの直径を計算する

 

機械的摩擦と圧力降下に対する 20% ~ 30% の安全マージンを含めて、必要な押し引き力を決定します。システム圧力 (21 MPa 対 . 35 MPa) を選択し、ボア (D) を求めます。 -最小ピストン ロッド直径 (d) を指定するために、オイラー座屈制限に対する必要なストローク長を相互参照します。

取り付けスタイルの決定

 

取り付け構成は、応力分散とカラムの固定性 (K- 係数) を決定します。
固定マウント (クレビス、トラニオン、フランジ): シリンダの中心線に沿って力を伝達します。直線的な軌道に最適です。
球面ベアリング/クレビス マウント: +/- 5 度までの角度ずれを許容し、非線形機械リンク (掘削機のブームなど) での横-荷重バインディングを防ぎます。-

クッション要件の定義

 

0.1 m/s を超えるピストン速度または 500 kg を超える移動質量の場合、統合された調整可能なストローク端クッションが運動衝撃エネルギーを低減し、シリンダー ヘッドに対する機械的衝撃を防ぎ、システムの寿命を延ばします。

シールメディアと流体の互換性を指定する

-相互参照作動油タイプ - 標準鉱油 (HLP)、水-グリコール (HFC)、または合成エステル (HEES) - と互換性のあるエラストマー コンパウンド (NBR、FKM、ポリウレタン、または PTFE) を選択する動作温度範囲。

 

 
産業およびモバイルアプリケーション
 
01/

建設重機

  • 機械の種類: 掘削機、ホイールローダー、ブルドーザー。
  • 機能: ブーム、アーム、およびバケットのアクチュエーター。
  • 設計の重点: 高い耐衝撃性、統合されたクッション バルブ、デュアルステージ ロッド ワイパー、-耐久性の高い球面ベアリング。
02/

採掘と鉱物抽出

  • 機械の種類: 地中荷重-運搬-ダンパー (LHD)、油圧ルーフ サポート、破砕装置。
  • 機能: 高トン数のルーフジャッキ、バケットチルト、フレームステアリング。-
  • 設計の焦点: 厚肉-研磨バレル、酸性排水保護のための耐久性の高い-ニッケル-クロムメッキロッド、および耐火性流体シールとの互換性-。
03/

金属加工・鍛造設備

  • 機械の種類: 油圧鍛造プレス、製鋼ロールの位置決め、スクラップベーラー。
  • 機能: 連続的な高周波サイクルのクランプ、プレス、せん断。-
  • 設計の焦点: ISO 6022 ミル- タイプのフランジ取り付け、高温- FKM シール パッケージ、重摩耗リング ガイダンス、位置決めフィードバック用の統合された線形変位トランスデューサ-。
04/

インフラストラクチャーおよび海洋工学

  • 機械の種類: 閘門、可動橋、海上クレーン。
  • 機能: 構造の位置決めと重荷重のバランス。
  • 設計の焦点: 二相ステンレス鋼またはセラミック コーティングされたロッド(1000 時間以上の NSS 定格)、外部海洋グレードのエポキシ コーティング-、統合されたオーバーセンター ロード ホールド バルブ-。

技術仕様

 

 

アプリケーション基準と製造能力を一致させるには、以下のエンジニアリング パラメータ テーブルを使用してください。

パラメータ

標準範囲

耐久性の高い-オプション

穴径

40mm~320mm

800mmまで

ピストンロッド径

25mm~220mm

500mmまで

最大ストローク長さ

3000mmまで

10000mmまで

呼び圧力

16 MPa (160 バール)、21 MPa (210 バール)

35 MPa (350 bar) 連続 / 50 MPa ピーク

標準バレル材質

E355 / ST52.3 シームレスチューブ、ホーニング加工

42CrMo4 鍛造/シームレス合金鋼

ピストンロッド材質

C45E / CK45 硬質クロムメッキ

42CrMo4 / 20MnV6 高周波焼入れ + クロム

ロッドクロム層

25 ~ 30 ミクロン、微小亀裂構造-

50 ミクロンの二層 / ニッケル-クロム コーティング

動作温度

-20 ℃ ~ +80 ℃ (標準 NBR/PU)

-45 ℃ ~ +200 ℃ (低温 / FKM)

流体の適合性

ミネラルオイル(HLP/HM)

バイオ-オイル(HEES)、水グリコール(HFC)、Skydrol

取り付けタイプ

クレビス、トラニオン、前後フランジ、フート

カスタム球面ベアリング、一体型ラグマウント

 

製造と品質管理

 

精密な製造により、構造的な耐久性と生産バッチ間での互換性が保証されます。
【原材料検査】
↓
生チューブのホーニングとボア測定 (Ra < 0.2 ミクロン)
ロッドターニング、高周波焼入れおよび研削 (Ra < 0.15 ミクロン)
↓
【自動SAW/GMAW溶接(ISO 15614)】
↓
非破壊検査(UT / MPI)-
↓
[クリーン-室での組み立てと多段階のシール取り付け-]
↓
100% 静水圧および内部リークテスト (1.5x 定格圧力)
↓
【最終表面塗装&キャッピング】

 

機械加工能力
ホーニング装置: 深穴ホーニング盤は、長いストローク長にわたって ISO H8/H9 公差範囲内でボア円筒度を維持します。-
高周波焼入れ:ロッド表面は深さ1.5~3.0mmで55~60HRCに焼入れされており、外部からの破片の衝撃による表面のへこみを防止します。
-社内めっき管理:-微小亀裂のある硬質クロム表面構造が微細な流体膜を保持し、摩擦係数を低減し、シールの動作寿命を延ばします。

 

品質保証とNDT検証
超音波検査 (UT): 構造溶接シームの内部気孔率、融着の欠如、または介在物がないかどうかを 100% チェックします。
磁粉検査 (MPI): 重要な荷重を支える取り付けアイレットや溶接フランジの表面および表面近くの欠陥を検出します。{0}{1}{0}
静水圧試験: 完成したすべてのシリンダーは、動的ストローク試験と並行して、公称設計圧力の 1.5 倍で静的保持圧力試験を受け、シール間の内部バイパスがゼロであること (許容降下が 0.05 cc/分未満) であることを確認します。

 

 

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RFQ と必要な技術情報

エンジニアリング レビューを合理化し、価格設定を迅速に行うには、見積依頼 (RFQ) を送信するときに次のパラメータ セットを指定します。
ボアとロッドの直径:ミリメートルまたはインチで指定します。
ストローク長さと後退長さ (L_min):完全に折りたたんだときのピン{0}}から-の中心までの距離。
作動圧力とピーク作動圧力:公称バー/PSI 評価と動的スパイクの予想。
取り付けスタイル:キャップ{0}}エンド、ヘッド-エンド、ロッドエンド-の仕様(例: メスクレビス、リアトラニオン、角フランジ)。
流体と温度範囲:油圧媒体の種類と予想される周囲/システムの熱レベル。
環境暴露:ロッドコーティングの腐食保護の要件 (塩水噴霧時間が必要)。
統合されたバルブまたは位置センサー:カウンタバランス バルブ、パイロット操作の逆止弁、または内部リニア トランスデューサの要件。{0}

よくある質問

 

 

Q: 高圧シリンダーでピストン シールが早期に故障する主な要因は何ですか?{0}}

A: 初期のピストン シールの故障は、通常、オイルの汚染、熱劣化、または圧力スパイク時のギャップ クリアランスからのはみ出しによって引き起こされます。二次 PTFE バッファ シール、バックアップ リングを実装し、システム オイルろ過を ISO 4406 16/14/11 またはクリーナーで維持することで、シールの早期劣化を防ぎます。

Q: 高周波焼き入れはピストンロッドの性能をどのように向上させますか?

A:高周波焼入れにより、ロッドの表面硬度は深さ1.5~3.0mmで55~60HRCとなります。この地下ケースの深さは、ロッドシールを引き裂いて外部への流体漏れを引き起こす可能性がある機械的へこみ、岩の衝撃、引っかき傷に耐えます。

Q: シリンダー設計にストローク終了時のクッションを組み込む必要があるのはどのような場合ですか?{0}{1}

A: ピストン速度が 0.1 m/s を超える場合、または重いガイド質量がストローク端で高い運動エネルギーを生成する場合には、ストローク終端クッションを指定する必要があります。--クッションは最後の 15 ~ 25 mm の移動でピストンをスムーズに減速し、ヘッド/キャップに対する大きな機械的衝撃を防ぎます。

Q: タイロッド設計に比べて、溶接ボディ設計の利点は何ですか?{0}}

A: 溶接されたボディ シリンダーは、外側のエンベロープが小さくなり、動的な曲げ荷重下での構造疲労に対する高い耐性を備え、高圧スパイク時のタイロッドの伸びのリスクを排除します。{0}{1}溶接設計は、スペースと構造の完全性が主な制約となる移動式重機に好まれます。

Q: ロングストロークのアプリケーションでは、サイドローディングはどのように対処されますか?{0}}

A: 側面荷重は、ピストンとヘッド ガイド ブッシュ(ストップ チューブ)の間の距離を長くし、耐荷重性の高いウェア リング(青銅充填 PTFE や織物樹脂など)を統合し、球面アイレット ベアリングを使用して固定の機械的曲げモーメントを排除することで管理されます。

Q: 重要な溶接にはどのような非破壊検査 (NDT) 規格が適用されますか?{0}}

A: 構造溶接部は ISO 17640 に基づく超音波試験 (UT) および ISO 17638 に基づく磁粒子検査 (MPI) を受けます。溶接品質レベルは ISO 5817 レベル B に準拠しており、動圧試験の前に許容できない内部ボイドや亀裂が存在しないことを確認します。

エンジニアリングのレビューと見積もりをリクエストする

設計されたシリンダーの仕様を確認する必要がありますか、それともカスタム設計を作成する必要がありますか?動作パラメータについては、当社のアプリケーション エンジニアリング チームにお問い合わせください。

エンジニアリングのターンアラウンド:

詳細な 2D 承認図面と 3D STEP モデルは 24 ~ 48 時間以内に納品されます。

カスタマイズ機能:

カスタマイズされた取り付け、カスタム流体ポート、統合されたバルブ、高耐久性のロッド コーティング。{0}}

Tonghesheng Machinery は、高品質-ヘビーデューティ-油圧シリンダの競争力のあるメーカーおよびサプライヤーの 1 つであり、専門の工場も備えています。当社からヘビーデューティ油圧シリンダ製品を購入することを歓迎します。-

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