Anleitung für hydraulische doppeltwirkende Zylinder: Wie sie funktionieren und wie man sie auswählt

Jeder, der Zeit in der Nähe von Kränen, Hebebühnen oder Rammgeräten verbringt, kennt den Rhythmus einer gut erzogenen Maschine: ein sanftes Anheben, eine Pause, während die Last ruhig hängt, und dann eine kontrollierte Rückkehr in die Fahrposition. Der größte Teil dieser Bewegung erfolgt über einen hydraulischen doppeltwirkenden Zylinder. Anstatt in eine Richtung geschoben zu werden und sich auf die Schwerkraft zu verlassen, um ihn in Position zu bringen, erhält ein doppeltwirkender Zylinder Drucköl auf beiden Seiten des Kolbens, sodass er mit gleicher Kraft aus- und einfahren kann.

Seit 2004 entwerfen und bauen wir Hydraulikzylinder in Huzhou, Zhejiang, und die Ingenieure und Einkäufer, mit denen wir zusammenarbeiten, stellen uns immer wieder die gleichen Fragen: Wie funktionieren diese Zylinder wirklich, wo werden sie eingesetzt und was muss vor der Spezifikation überprüft werden? Dieser Leitfaden sammelt, was wir in der Werkstatt und vor Ort gelernt haben.

So funktioniert ein hydraulischer doppeltwirkender Zylinder

Ein doppeltwirkender Zylinder verfügt über zwei Flüssigkeitsanschlüsse, einen an jedem Ende des Zylinders. Wenn Öl in den Anschluss auf der Kolbenseite eintritt, baut sich Druck auf der gesamten Kolbenfläche auf und die Stange fährt aus. Wenn das Wegeventil schaltet, gelangt Öl in den stangenseitigen Anschluss und drückt den Kolben zurück. Gleichzeitig entleert sich die gegenüberliegende Kammer zum Tank, sodass nichts gegen eingeschlossene Flüssigkeit ankämpfen muss.

Die Idee ist einfach, aber die Details sind wichtig. Da der Stab einen Teil der stabseitigen Kammer einnimmt, ist die wirksame Fläche dort kleiner. Bei gleichem Druck ist die Einzugskraft geringer als die Ausfahrkraft; Bei gleichem Durchfluss ist die Rückzugsgeschwindigkeit höher. Aus diesem Grund werden Druck- und Zugkapazitäten immer separat angegeben und der Stangendurchmesser spielt in einer Spezifikation keine nachträgliche Rolle.

Die folgende Tabelle fasst die praktischen Unterschiede zwischen den beiden gängigen Architekturen zusammen.

Kurz gesagt: Wann immer eine Maschine eine Last in zwei Richtungen bewegen, stabil halten oder mit einer bestimmten Geschwindigkeit herunterfahren muss, ist die doppeltwirkende Anordnung in der Regel die richtige Lösung.

Warum doppelt wirkendes Design mobile Maschinen dominiert

Schauen Sie sich die Arbeitszylinder eines Autokrans oder einer Hubarbeitsbühne an und Sie werden feststellen, dass fast alle davon doppeltwirkend sind. Die Gründe sind eher praktischer als theoretischer Natur:

• Kontrolle beim Rückhub. Ein doppeltwirkender Zylinder senkt einen Ausleger mit der vom Bediener eingestellten Geschwindigkeit ab, nicht mit der Geschwindigkeit, die die Schwerkraft zufällig vorgibt.
• Kürzere Zykluszeiten. Da der Kolben nach Hause getrieben wird, anstatt von der Last gezogen zu werden, wird der Arbeitszyklus schneller, was bei Maschinen, die den ganzen Tag laufen, wichtig ist.
• Besserer Halt und feinere Positionierung. Da das Öl auf beiden Seiten eingeschlossen ist und das Ventil in der Mitte geschlossen ist, widersteht der Zylinder wesentlich besser dem Abdriften, sodass ein Korb oder ein Ausleger dort bleibt, wo er hingestellt wird.
• Vorhersehbares Verhalten unter Last. Die Ausfahr- und Einfahrkräfte können berechnet werden, sodass sich die Maschine unabhängig davon verhält, ob sie leer oder voll beladen arbeitet.

Nichts davon ist kostenlos. Ein doppeltwirkender Kreislauf benötigt zwei Leitungen, ein Wegeventil und einen Rücklauf zum Tank, und der Zylinder selbst muss so gebaut sein, dass er den Druck in beiden Kammern aufnehmen kann. Unserer Erfahrung nach amortisieren sich diese Mehrkosten bei allem, was hunderte Male am Tag fährt, schnell.

Wo doppeltwirkende Zylinder die Arbeit erledigen

Kräne

Seiten- und LKW-Krane verwenden doppeltwirkende Zylinder zum Wippen, Teleskopieren, Ausfahren der Stützen, Kufenbewegung und Drehung. Bei einem Autokran hebt der Wippzylinder den Ausleger an und bestimmt auch, wie sanft er wieder abgesenkt wird. Der Teleskopzylinder drückt die Gestängeteile unter Druck nach außen, anstatt sie gleiten zu lassen. Stützzylinder sind eine doppelt wirkende Aufgabe: Sie müssen die Maschine anheben und sich anschließend selbst wieder hineinziehen.

LKW-montierte Kranhydraulikzylinder für Wipp-, Teleskop- und Auslegersysteme Die Kategorie umfasst Wipp-, Teleskop-, Ausleger-, Horizontal- und Dreh-/Schwenkzylinder für LKW-Krane mit abgedichteten Druckhaltekonstruktionen zum Heben, Auslegerpositionieren und Stützen. Produkt anzeigen →

Hubarbeitsbühnen

Hubarbeitsfahrzeuge, Arbeitsbühnen und Scherenarbeitsbühnen basieren auf dem gleichen Prinzip. Zum Nivellieren, Lenken, Wippen, Teleskopieren und Ausfahren der Plattform ist Kraft in beide Richtungen erforderlich. Die Nivellier- und Handarmzylinder einer Arbeitsbühne sind ein gutes Beispiel dafür: Sie passen sich ständig an, um den Korb waagerecht zu halten, während der Ausleger seinen Arbeitsbereich durchläuft, und sie müssen diese Position halten, während eine Person in der Höhe arbeitet.

Hydraulikzylinder für Hubarbeitsbühnen Kategorie mit Wipp-, Teleskop-, Nivellierungs-, Rahmennivellierungs-, Brückenverlängerungs- und Lenkzylindern zur Positionierung und Stabilisierung bemannter Hubarbeitsbühnen. Produkt anzeigen →

Spezialfahrzeuge und Rammgeräte

Brückeninspektionsfahrzeuge und Abschleppwagen

Brückeninspektionsfahrzeuge benötigen Ausleger, Heckstabilisator, Drehzylinder, Wippzylinder des Hauptarms und vertikale Teleskopzylinder, die ihre Position halten, während ein Bediener unter einem Brückendeck arbeitet. Abschleppwagen verfügen über Klapparm-, Ausleger-Wipp-, Ausleger-Teleskop- und Plattformzylinder, wobei die Fähigkeit, einen eingeklappten Arm zurück in seine Fahrposition zu ziehen, genauso wichtig ist wie das Heben der Last überhaupt.

Rammmaschinen

Drehbohrgeräte verwenden Schwenk-, Armhebe- und Armteleskopzylinder, und die Maschinen arbeiten unter Schlamm-, Staub- und Temperaturschwankungen, die jede Schwachstelle in einem Dichtungssystem bestrafen. Rohrvortriebsmaschinen sind auf Hauptvortriebs-, Korrektur- und Relaiszylinder angewiesen, um Rohrabschnitte durch den Boden zu drücken und den Schneidkopf entlang der vorgesehenen Linie zu steuern.

Hydraulikzylinder für Rammmaschinen und Drehbohrgeräte Die Kategorie umfasst Armhebe-, Armteleskop- und Schwenkzylinder für Drehbohrgeräte und Rammmaschinen, die in anspruchsvollen Fundament- und Bauumgebungen eingesetzt werden. Produkt anzeigen →

Darauf sind wir in einem gesonderten Hinweis näher eingegangen Doppeltwirkende Zylinder bei Rammarbeiten , das lesenswert ist, wenn Ihre Maschinen ihre Tage auf Fundamentbaustellen verbringen.

Spezifizierung eines doppeltwirkenden Zylinders: Was Sie bereithalten sollten

Der schnellste Weg zu einem genauen Angebot ist eine kurze Liste mit Anwendungsdetails. Dies ist die Checkliste, die wir verwenden, wenn eine neue Anfrage eintrifft:

1. Bohrungs- und Stangendurchmesser. Zusammen bestimmen diese die bei einem bestimmten Druck verfügbare Druck- und Zugkraft.
2. Hub und Montage. Pin-zu-Pin-Länge, Montageart und etwaige Einschränkungen des Installationsraums.
3. Arbeitsdruck und Durchfluss. Dauerdruck, Spitzendruck und der Pumpendurchfluss, den die Maschine liefern kann.
4. Umfeld. Staub, Schlamm, Salznebel, Temperaturbereich und ob die Maschine drinnen oder draußen arbeitet.
5. Arbeitszyklus. Wie viele Zyklen pro Tag und wie lange die Maschine zwischen den Diensten laufen muss.
6. Schnittstellen. Anschlussgröße und -position, Dämpfungsanforderungen und etwaige Positionssensoren.

Sollten einige dieser Nummern noch offen sein, ist das normal. Schicken Sie uns alles, was Sie haben, zusammen mit einer Zeichnung oder einem Foto der Montage, und wir können den Rest gemeinsam erledigen.

Dichtungen, Wartung und Lebensdauer

Die meisten Zylinderprobleme fangen klein an. Ein langsames Weinen an der Stangendichtung, ein dünner Ölfilm auf dem Wischer, ein Zyklus, der sich etwas langsamer anfühlt als im letzten Monat. Das Dichtungssystem ist in der Regel das erste, was überprüft wird, weshalb wir ein umfassendes Sortiment führen Zylinderdichtungen und andere Serviceteile für Reparaturen und Umbauten zur Hand.

Ein paar Gewohnheiten verlängern die Lebensdauer erheblich:

• Halten Sie die Hydraulikflüssigkeit sauber und wechseln Sie die Filter pünktlich und nicht bei Ausfall.
• Überprüfen Sie das Chrom der Kolbenstange auf Kratzer und Steinschläge, da eine beschädigte Stangenoberfläche die Dichtungen schnell auffrisst.
• Bei geschlossenem Ventil auf Drift achten; Ein Zylinder, der kriecht, sagt dir etwas.
• Lagern Sie Ersatzzylinder mit eingefahrener Stange und verschlossenen Anschlüssen.

Fragen, die wir am häufigsten hören

Was ist der Unterschied zwischen einem einfachwirkenden und einem doppeltwirkenden Zylinder?

Ein einfachwirkender Zylinder steht nur einseitig unter Druck und kehrt durch die Schwerkraft oder eine Feder zurück. Ein doppeltwirkender Zylinder ist auf beiden Seiten mit Druck beaufschlagt, so dass er unter Krafteinwirkung schieben und ziehen und die Position präziser halten kann.

Kann ein doppeltwirkender Zylinder eine Last halten, ohne zu driften?

Es hält sehr gut, wenn das Dichtungssystem in gutem Zustand ist und das Steuerventil in der Mittelstellung geschlossen ist. Eine kleine innere Leckage an der Kolbendichtung ist im Laufe der Zeit normal und jede Kriechbewegung ist normalerweise das erste Anzeichen dafür, dass ein Dichtungssatz fällig ist.

Wie wähle ich Bohrung und Hub?

Beginnen Sie mit der Kraft, die Sie benötigen, um die Last bei Ihrem Arbeitsdruck zu bewegen, und überprüfen Sie dann den Stangendurchmesser auf Knickung und den Hub für den gesamten Bewegungsbereich plus etwaiger Dämpfung. Wenn die Werte nahe beieinander liegen, ist eine etwas größere Bohrung meist die sicherere Wahl.

Doppeltwirkende Zylinder sind im Prinzip nicht kompliziert, erfordern aber eine sorgfältige Spezifikation. Bohrung, Stange, Dichtungssystem und Montage direkt in der Konstruktionsphase zu erledigen, ist weitaus kostengünstiger als die Reparatur einer Maschine vor Ort. Wenn Sie an einem Kran, einer Hubarbeitsbühne, einem Spezialfahrzeug oder einer Rammmaschine arbeiten und eine Anwendung besprechen möchten, teilen wir Ihnen gerne mit, was wir gelernt haben.