Принцип работы, типы и применение опрокидывающего цилиндра

Загруженный самосвальный кузов может весить несколько тонн. Как одно гидравлическое устройство может поднять его плавно и безопасно? Ответ кроется в цилиндре опрокидывания.

В этой статье объясняется, как это работает, какие типы доступны и где они используются. Вы также узнаете, как выбрать и обслуживать правильный цилиндр.

Что такое цилиндр опрокидывания?

Его основная функция

А Цилиндр опрокидывания — это гидравлический привод, используемый для подъема или наклона подвижного кузова. Обычно он устанавливается на самосвалы, самосвальные прицепы, сельскохозяйственные прицепы, мусоровозы и промышленное разгрузочное оборудование.

Когда цилиндр выдвигается, он толкает переднюю или нижнюю часть тела вверх. Задний или боковой шарнир действует как ось. Затем корпус вращается до тех пор, пока сыпучий материал не сможет выскользнуть под действием силы тяжести.

В отличие от опоры конструкции, цилиндр должен создавать только подъемную силу. Шасси, подрамник, петли и опоры безопасности должны выдерживать структурные нагрузки, когда это необходимо. Плохое выравнивание или боковая нагрузка могут привести к повреждению ступеней цилиндра, уплотнений и точек крепления. Гидравлическая система

Опрокидывающий цилиндр является лишь частью подъемной системы. Типичная компоновка включает гидравлический насос, масляный резервуар, регулирующий клапан, шланги, фитинги, механизм отбора мощности и органы управления.

Насос перекачивает масло из резервуара. Регулирующий клапан направляет это масло в цилиндр или из него. Коробка отбора мощности может передавать мощность двигателя на насос системы на базе грузовика.

Все компоненты должны работать при совместимых уровнях давления и расхода. Большой цилиндр, подключенный к насосу недостаточной мощности, может двигаться слишком медленно. Насос, подающий чрезмерный поток, может вызвать резкое движение, нагрев или плохой контроль разгрузки.

А Типичный цилиндр опрокидывания содержит цилиндр, подвижные ступени или шток поршня, уплотнения, направляющие кольца, грязесъемники, масляные каналы, торцевые крышки и монтажные соединения. Телескопические конструкции содержат несколько вложенных друг в друга трубок, выдвигающихся одна за другой.

Уплотнения удерживают масло под давлением внутри цилиндра. Дворники помогают предотвратить попадание грязи, пыли и мусора. Направляющие элементы удерживают движущиеся ступени по центру во время выдвижения.

Наружные поверхности также нуждаются в защите от износа и коррозии. Твердые и гладкие поверхности уменьшают повреждение уплотнений и обеспечивают надежное движение в тяжелых условиях работы.

 

Как работает цилиндр опрокидывания?

Гидравлическая мощность начинается с насоса

Цикл подъема начинается, когда оператор активирует систему управления опрокидыванием. Коробка отбора мощности автомобиля или другой источник энергии приводит в действие гидравлический насос.

Насос не поднимает корпус напрямую. Он создает поток масла через гидравлический контур. Давление возрастает, когда нагрузка сопротивляется этому потоку.

Доступная сила цилиндра зависит главным образом от гидравлического давления и эффективной площади внутри цилиндра. Большая эффективная площадь может создать большую силу при том же давлении. Однако большие размеры также влияют на потребность в масле, вес, пространство для установки и рабочую скорость.

Масло под давлением поступает в цилиндр

Насос всасывает гидравлическое масло из резервуара и подает его через регулирующий клапан. Когда клапан переходит в поднятое положение, масло течет через шланг в цилиндр.

Давление действует на внутреннюю рабочую зону. Это давление создает внешнюю силу, заставляющую цилиндр расширяться. Когда начинается выдвижение, опрокидывающийся кузов начинает вращаться вокруг шарнира.

Наибольшую нагрузку цилиндр испытывает в начале подъема. В этот момент тело находится почти горизонтально, и механическое воздействие может оказаться невыгодным. Цилиндр должен преодолевать вес тела, полезную нагрузку, трение и сопротивление, создаваемое неравномерным распределением материала.

Телескопические столики создают длинный ход

Во многих опрокидывающих системах вместо стандартных одноступенчатых цилиндров используются телескопические цилиндры. Несколько трубчатых ступеней при втягивании помещаются друг в друга. Это создает компактную закрытую длину.

В процессе работы этапы распространяются последовательно. Большая сцена обычно начинает движение раньше меньших. Когда одна ступень достигает своего предела, давление воздействует на следующую ступень.

Эта конструкция обеспечивает длинный ход без необходимости в цилиндре на расстояние полного выдвижения. Это полезно для грузовиков и прицепов, где доступное пространство на шасси ограничено.

Выдвижение цилиндра само по себе не определяет окончательный угол опрокидывания. Результат зависит от длины хода, монтажного положения, расположения шарниров, длины корпуса, конструкции кронштейна и угла цилиндра.

Когда цилиндр расширяется, центр тяжести тела перемещается. Система должна оставаться стабильной на протяжении всего этого движения. Неровная поверхность, застрявший груз или материал, сконцентрированный на одной стороне, могут увеличить риск опрокидывания.

Более высокий угол может улучшить выгрузку липких или плотных материалов. Однако проектировщики должны сбалансировать производительность разгрузки с устойчивостью транспортного средства, ходом цилиндра, зазором шасси и условиями на площадке.

Совет: Подтвердите необходимый угол наклона, используя всю геометрию кузова, а не только ход цилиндра.

Цилиндр втягивается после разгрузки

Во многих системах самосвалов используется цилиндр одностороннего действия. Гидравлическое давление поднимает тело, а сила тяжести опускает. Когда клапан переходит в нижнее положение, масло течет обратно из цилиндра в резервуар.

Оператору следует опускать кузов постепенно. Резкое опускание создает ударные нагрузки на шасси, крепления, шарниры и гидравлический контур.

В некоторых приложениях используются цилиндры двойного действия. Эти системы применяют гидравлическое давление как во время выдвижения, так и втягивания. Они обеспечивают больший контроль, когда сила тяжести не может вернуть механизм или когда оборудование должно работать под разными углами.

 

Основные типы цилиндров опрокидывания

Передние телескопические цилиндры

В передней части опрокидывающего кузова установлен передний телескопический цилиндр. Его основание соединяется с шасси или подрамником, а верхний конец соединяется с кузовом.

Это положение позволяет цилиндру напрямую поднимать переднюю секцию. Его часто выбирают для самосвалов средней и большой грузоподъемности, с длинными кузовами, высокой полезной нагрузкой и для применений, требующих большого угла опрокидывания.

Его главное преимущество – длинный ход подъема при компактном втягивающемся корпусе. Он также может обеспечить большую начальную подъемную силу при правильном подборе геометрии автомобиля.

Передние цилиндры используются в сложных условиях, таких как строительство, горнодобывающая промышленность, обработка стали и портовые операции.

Под опрокидывающимся кузовом установлен нижний цилиндр. Часто он работает с помощью кронштейна, люльки или подъемной конструкции ножничного типа.

Такое расположение удерживает цилиндр подальше от передней стенки корпуса. Он может поддерживать компактную компоновку автомобиля и подходит для легкого или среднего самосвального оборудования.

Цилиндры под кузовом широко используются для обычного опрокидывания назад. Некоторые конфигурации также могут поддерживать боковой опрокидывание. В зависимости от конструкции оборудования доступные способы монтажа могут включать проушины и шаровые соединения.

Опрокидывающий цилиндр одностороннего действия использует гидравлическое давление в одном направлении. Давление масла расширяет цилиндр, а сила тяжести или внешняя нагрузка возвращает его.

Эта конструкция требует меньшего количества гидравлических соединений. Это часто встречается в самосвалах, поскольку вес кузова естественным образом толкает цилиндр назад после разгрузки.

Системы одностороннего действия могут быть простыми и эффективными. Однако скорость опускания по-прежнему требует надлежащего управления клапаном. Попадание воздуха, загрязненное масло, повреждение уплотнений или ограничение обратного потока могут вызвать рывки или медленный втягивание.

Цилиндры двустороннего действия

Цилиндр двойного действия имеет гидравлическое давление как для выдвижения, так и для втягивания. Обычно он использует два рабочих порта.

Такая конструкция обеспечивает активное движение в обоих направлениях. Это полезно, когда механизм не может полагаться на силу тяжести или когда требуется контролируемая тяговая сила.

Контуры двойного действия требуют дополнительных шлангов и функций клапана. Им также может потребоваться более тщательный контроль потока, поскольку эффективная рабочая зона различается на сторонах выдвижения и втягивания.

 

Передние и нижние цилиндры опрокидывания кузова

Установка и доступное пространство

Лучшее положение цилиндра зависит от конструкции автомобиля. Передний цилиндр требует достаточного пространства между шасси и передней частью кузова. Монтажная конструкция должна передавать усилие без перекручивания кузова или рамы.

Цилиндр под кузовом использует пространство под кузовом. Он может подойти для компактных автомобилей или конструкций, в которых передняя стенка должна оставаться свободной. Однако компоненты шасси, оси, поперечины и дорожный просвет могут ограничивать установку.

Ни один из дизайнов автоматически не становится лучше. Правильный выбор зависит от компоновки транспортного средства, ожидаемой нагрузки, направления опрокидывания, требуемого угла и условий работы.

Сравнение производительности

Как выбрать между ними

Выбирайте конструкцию передней части, когда оборудованию требуется длинный ход, прямой подъем или большой угол разгрузки. Это часто практично для длинных кузовов и требовательной полезной нагрузки.

Выбирайте дизайн днища кузова, если пространство для установки в передней части кузова ограничено. Он также может подойти для небольших транспортных средств и специализированных транспортных средств с возможностью опрокидывания назад или в сторону.

Окончательное решение должно приниматься после инженерного расчета. Грузоподъемность сама по себе не отражает фактическую силу цилиндра. Также имеют значение масса тела, центр тяжести, положение шарниров, начальный угол цилиндра и гидравлическое давление.

 

Распространенные области применения цилиндров опрокидывания

Самосвалы и строительная техника

Самосвалы используют опрокидывающие цилиндры для выгрузки песка, грунта, гравия, камня, строительного мусора и других сыпучих материалов. Эти машины часто работают в грязи, пыли, дожде и при меняющихся температурах.

Цилиндр должен обеспечивать высокую начальную силу и стабильное растяжение. Его уплотнения и внешние поверхности также нуждаются в защите от абразивных частиц и влаги.

Строительные автопарки часто выполняют повторяющиеся циклы опрокидывания. Поэтому покупателям следует учитывать частоту циклов, температуру масла, доступ для технического обслуживания и риски простоя, а не только проверять грузоподъемность.

Горное, сталелитейное и портовое оборудование

Горнодобывающее и погрузочно-разгрузочное оборудование может перевозить плотную руду, лом, заполнители или промышленные материалы. Эти нагрузки предъявляют высокие требования к цилиндру, опорам, насосу и шасси.

Пыль, удары, вибрация и неровная поверхность могут еще больше усилить стресс. В таких условиях важны прочные материалы, надежные уплотнения, правильное выравнивание и соответствующая обработка поверхности.

Передние телескопические цилиндры обычно выбираются, когда требуется большое выдвижение и высокая подъемная сила. Цилиндр по-прежнему должен оставаться в пределах номинального давления и тяги.

Сельскохозяйственные прицепы

В сельскохозяйственных прицепах используются опрокидывающие системы для выгрузки зерна, удобрений, кормов, силоса, почвы и других сыпучих продуктов. Они могут работать сезонно, но по-прежнему сталкиваются с влажностью, грязью и хранением на открытом воздухе.

Компактный цилиндр поможет сэкономить место в прицепе. Простота эксплуатации и простота обслуживания также ценны, когда оборудование работает вдали от ремонтной базы.

Выбор должен отражать реальный материал. Влажная почва может оказывать на систему иную нагрузку, чем сухое зерно, даже если объем прицепа не изменился.

Отходы и промышленное оборудование

Мусоровозы используют гидравлические цилиндры для функций опрокидывания, подъема, уплотнения или разгрузки. Промышленные платформы могут использовать их для наклона контейнеров, поднятия створок или выгрузки обработанных материалов.

Некоторые из этих приложений требуют движения двойного действия. Другим требуются специальные кронштейны, точки подключения, положения портов или контролируемая рабочая скорость.

Рассчитайте реальную потребность в подъеме

Начните с полезной нагрузки и веса пустого тела. Затем определите центр тяжести нагруженного тела. Вы также должны знать положение шарнира и точки крепления цилиндра.

Первоначальный подъем обычно требует наибольшего усилия. Груз, размещенный слишком далеко вперед, может увеличить спрос. Материал, застрявший внутри кузова, также может создать неравномерную или неожиданную нагрузку.

Используйте инженерные расчеты или подходящее программное обеспечение для выбора. Не оценивайте емкость цилиндра по размеру грузовика, объему кузова или установке конкурента.

Соответствие диаметра цилиндра, хода поршня, ступеней и давления

Эффективная площадь цилиндра и давление в системе определяют доступную силу. Ход и геометрия крепления определяют, насколько далеко может вращаться корпус.

Телескопический цилиндр может использовать несколько ступеней для достижения необходимого хода. Большее количество ступеней может обеспечить более длительное выдвижение при короткой закрытой длине, но каждая ступень должна иметь надлежащую направляющую, уплотнение и контроль остановки.

Номинальное давление в цилиндре должно соответствовать настройке сброса давления в системе. Насос должен обеспечивать достаточный поток и объем масла для приемлемого времени подъема.

 

Заключение

Опрокидывающий цилиндр обеспечивает контролируемое усилие для эффективной разгрузки материала. Правильный тип, ход, давление, монтаж и техническое обслуживание повышают безопасность и срок службы. Шаньдунская компания гидравлических технологий Junfu, Ltd. поставляет переднюю часть, нижнюю часть кузова и специальные цилиндры, а также комплектные компоненты системы опрокидывания. Интегрированный ассортимент продукции помогает клиентам подобрать характеристики цилиндров в соответствии с реальной компоновкой автомобиля и условиями эксплуатации.

 

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Что делает цилиндр опрокидывания?

A: Опрокидывающий цилиндр поднимает подвижный корпус, чтобы сыпучий материал мог выгружаться под действием силы тяжести.

Вопрос: Как работает цилиндр опрокидывания?

A: Цилиндр опрокидывания преобразует гидравлическое масло под давлением в контролируемую линейную подъемную силу.

Вопрос: Зачем использовать телескопический опрокидывающий цилиндр?

A: Он обеспечивает длинный ход при компактной вогнутой длине.

Вопрос: Какой тип стоит дороже?

О: Цена зависит от размера, этапов, давления, материалов, монтажа и настройки.

Вопрос: Передняя часть лучше нижней части?

Ответ: Ни то, ни другое не всегда лучше. Выбор зависит от нагрузки, геометрии, пространства и направления опрокидывания.

Вопрос: Почему цилиндр опрокидывания движется медленно?

О: Общие причины включают низкий уровень масла, износ насоса, ограничения, утечки или чрезмерную нагрузку.