Основные компоненты цилиндра и технические требования

1. Материалы корпуса цилиндра и технические требования

1.1 Материалы корпуса цилиндра

Корпус цилиндра должен обладать достаточной прочностью и ударной вязкостью, а сварные корпусы цилиндров должны также обладать хорошей свариваемостью. Могут использоваться отожжённые холоднотянутые или горячекатаные бесшовные стальные трубы из таких материалов, как 20, 35, 45 и 27SiMn. Корпуса цилиндров, работающие при температурах ниже -50 °C, должны быть изготовлены из стали марки 35 или 45, прошедшей закалку и отпуск.

2. Технические требования к обработке гильз цилиндров

① Внутренний диаметр цилиндра должен соответствовать классу точности H7 или H8, а шероховатость поверхности Ra обычно составляет от 0,16 до 0,32 мкм. Требуется шлифовка. Округлость, конусность и цилиндричность внутреннего диаметра не должны превышать половины допуска на внутренний диаметр.

② Термическая обработка: закалка и отпуск, твердость HB ≥ 241-285.

③ Допуск прямолинейности корпуса цилиндра не должен превышать 0,03 мм на длине 500 мм.

④ Перпендикулярность торца цилиндра к диаметру цилиндра не должна превышать 0,04 мм на диаметре 100 мм.

⑤ Отклонение оси прокалывающего отверстия в нижней части цилиндра от диаметра цилиндра не должно превышать 0,03 мм, а перпендикулярность к диаметру цилиндра не должна превышать 0,1 мм на длине 100 мм.

⑥ Резьбовое масляное отверстие на цилиндре должно быть без заусенцев и облоя, а длина фаски не должна превышать 0,5 мм. Внутреннее отверстие цилиндра должно иметь фаску под углом 15°, чтобы предотвратить повреждение уплотнения при сборке.

⑦ Для предотвращения коррозии и ржавчины, а также для увеличения срока службы внутреннюю поверхность цилиндра можно хромировать, а затем шлифовать или полировать.

3. Материалы и технические требования к поршневым штокам

Шток поршня и направляющая втулка обычно имеют допуск H8/h7 или H8/f7. Допуск соосности между посадочной шейкой поршня и наружным диаметром не должен превышать 0,01 мм, а допуск перпендикулярности между торцом посадочного бурта поршня и осью штока не должен превышать 0,04 мм/100 мм.

Шероховатость наружного диаметра штока (Ra) обычно составляет 1–3 мкм (что способствует образованию масляной плёнки). Поверхность штока хромируется толщиной 3–5 мкм, а затем полируется или шлифуется до твёрдости 52–62 HRC. Для тяжёлых условий эксплуатации с высокой вероятностью соударений перед хромированием требуется высокочастотная закалка.

Шток поршня и направляющая втулка сопрягаются с допуском H8/f7, а поршень – с допуском H8/h8. Прямолинейность наружной поверхности штока не должна превышать 0,03 мм на длине 500 мм. Шток поршня должен обладать достаточной прочностью и жёсткостью (расчёты см. в главе 2).

4. Материалы направляющей втулки и технические требования

При полностью выдвинутом штоке поршня расстояние от середины опорной поверхности поршня до середины поверхности скольжения направляющей втулки называется минимальной длиной направляющей. Если длина направляющей слишком короткая, начальный прогиб цилиндра, вызванный зазором, увеличится, что скажется на его рабочих характеристиках и устойчивости. Для обычных гидроцилиндров минимальная длина направляющей должна соответствовать следующим требованиям:

H≥

(где L — максимальный рабочий ход; D — диаметр цилиндра, оба значения в метрах)

Длина поверхности скольжения направляющей втулки A: Если диаметр цилиндра меньше 80 мм, A = (0,6-1)D; если диаметр цилиндра больше 80 мм, A = (0,6-1)d.

Металлические направляющие втулки обычно изготавливаются из бронзы, серого чугуна, ковкого чугуна или окисленного чугуна, которые обладают низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью. Посадка между внутренним диаметром направляющей втулки и наружным диаметром штока поршня обычно соответствует H9/f9. Допуск соосности наружного диаметра и внутреннего отверстия не превышает 0,03 мм, а допуски круглости и цилиндричности не превышают половины допуска на диаметр.

5. Материал поршня и технические требования

Соединение поршня и штока должно иметь надежный запирающий механизм, а между поршнем и штоком должно быть обеспечено статическое уплотнение. Поршни без направляющих колец изготавливаются из высокопрочного чугуна HT200-300 или ковкого чугуна. Поршни с направляющими кольцами изготавливаются из высококачественной углеродистой стали 20, 35 или 45. Для наружного кольца собранных поршней может использоваться оловянистая бронза. Ширина поршня, как правило, составляет от 0,6 до 1 диаметра цилиндра. Наружный диаметр поршня, как правило, F9. Допуск соосности наружного диаметра внутреннему отверстию не должен превышать 0,04 мм/100 мм. Круглость и цилиндричность наружной поверхности, как правило, не должны превышать половины допуска наружного диаметра.