Гидроцилиндр одностороннего действия: где применяют и чем он отличается от двухстороннего

Гидроцилиндр одностороннего действия создаёт усилие давлением рабочей жидкости только в одну сторону. Обратный ход обеспечивает не жидкость, а внешняя сила: вес груза, пружина или механизм машины. Схема получается проще, чем с двухсторонним цилиндром, но у неё есть ограничения, которые учитывают до выбора.

Что такое гидроцилиндр одностороннего действия

В терминологии объёмного гидропривода так называют гидроцилиндр, в котором выходное звено под действием рабочей среды движется только в одном направлении. Обратное движение обеспечивают пружина, сила тяжести или звенья приводимой машины.

К цилиндру подводится одна рабочая линия. Через неё жидкость поступает при рабочем ходе и через неё же уходит на слив, когда внешняя сила возвращает шток.

За счёт чего возвращается шток

Вес груза. Распределитель соединяет рабочую полость со сливом, и нагрузка вытесняет жидкость из цилиндра. Так опускается, например, кузов самосвала после разгрузки. Вес должен быть достаточным, чтобы преодолеть трение и сопротивление сливной линии.

Пружина. Встроенная пружина возвращает поршень после сброса давления. Часть усилия при рабочем ходе уходит на её сжатие.

Механизм машины. Шток возвращают другие звенья привода, например второй цилиндр, работающий навстречу.

Скорость возврата в этих схемах определяется величиной внешней силы и сопротивлением слива, а не подачей насоса.

Виды гидроцилиндров одностороннего действия

Поршневой

Поршень со штоком перемещается в гильзе, рабочей является только одна полость. Возврат - пружиной или внешней нагрузкой.

Плунжерный

Вместо поршня рабочим звеном служит плунжер: давление действует на его торец, поэтому плунжерный гидроцилиндр одностороннего действия только выталкивает плунжер, а возвращает его внешняя сила. Внутреннюю поверхность корпуса в такой конструкции не нужно обрабатывать так, как гильзу поршневого цилиндра, но сам цилиндр получается более громоздким.

Телескопический

Несколько ступеней вложены друг в друга, полный ход равен сумме ходов всех ступеней. Это позволяет получить большой ход при небольшой длине в сложенном состоянии. Телескопические цилиндры одностороннего действия используют для подъёма кузовов самосвалов: кузов поднимается давлением и опускается под собственным весом.

Где применяют

Цилиндры одностороннего действия используют там, где рабочее усилие нужно в одну сторону, а возврат обеспечивает нагрузка или пружина:

• подъём кузовов самосвалов и самосвальных прицепов;
• механизмы, которые возвращаются в исходное положение под весом рабочего органа или груза;
• гидравлический инструмент с пружинным возвратом для задач, где быстрый и управляемый возврат не нужен.

Чем отличается от двухстороннего цилиндра

Ограничения и риски

• Нет принудительного возврата. Если нагрузки не хватает, чтобы преодолеть трение, шток может не вернуться полностью.
• Груз держит только жидкость в одной полости. При утечке или повреждении рукава нагрузка может опуститься под собственным весом. Есть ли в схеме защита от самопроизвольного опускания и как она устроена, определяют по документации машины.
• Скорость опускания задаёт нагрузка. Она зависит от веса груза и сопротивления сливной линии, а не от подачи насоса. Чем её ограничивают, определяет гидросхема конкретной машины.

Находиться под поднятым грузом, который удерживает только гидроцилиндр, нельзя. Обслуживание и ремонт выполняют после опускания нагрузки или её механической фиксации и сброса давления в системе.

Как выбрать гидроцилиндр одностороннего действия

Прежде чем купить гидроцилиндр одностороннего действия на замену, сверяют с документацией машины или со старым цилиндром:

• тип: поршневой, плунжерный или телескопический (для телескопического - число ступеней);
• диаметр рабочего звена и ход;
• длину в сложенном положении и способ крепления;
• рабочее давление;
• присоединительный порт;
• способ возврата и наличие пружины;
• рабочую жидкость и диапазон температур.

Если вес нагрузки не обеспечивает надёжного возврата или нужно усилие в обе стороны, рассматривают цилиндр двухстороннего действия. Такая замена требует изменения гидросхемы: второй линии и другого распределителя, поэтому решение принимают по документации машины.

Вывод

Гидроцилиндр одностороннего действия работает давлением только в одну сторону, а возвращается за счёт веса груза, пружины или механизма машины. Он подходит там, где внешний возврат надёжен, например в самосвальных и подъёмных механизмах. Если возврат нужно задавать гидросистемой или требуется усилие в обе стороны, выбирают цилиндр двухстороннего действия.