Cilindro hidráulico inteligente
Jinan Huachen Industrial Co., Ltd. se estableció en 1998. La empresa se adhiere a una filosofía empresarial diversificada y sigue las reglas del comercio internacional. Se dedica principalmente a negocios de importación y exportación y negocios de representación. En la actualidad, los productos hidráulicos neumáticos, maquinaria hidráulica de gran tamaño, maquinaria de procesamiento y envasado de alimentos, repuestos para automóviles, accesorios de hardware, etc. se venden a más de 20 países y regiones, incluidos Estados Unidos, Australia, Sudamérica, Oriente Medio y el sur de Asia.
¿Por qué elegirnos?
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Nuestros productos han pasado 180,000 veces pruebas de estrés, podemos ofrecer 12 meses de garantía y 10 años de vida útil.
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Servicios personalizados
Adoptamos tecnología europea y estándares estadounidenses para brindar a los clientes un conjunto completo de servicios personalizados desde el diseño hasta la entrega.
Apoyo técnico
Actualmente contamos con un centro de I+D con 16 ingenieros técnicos en equipos de I+D, hay 20 ingenieros hidráulicos en nuestra empresa.
¿Qué es el cilindro hidráulico inteligente?
Los cilindros hidráulicos inteligentes reciben su nombre del hecho de que la electrónica de detección de posición de alta precisión está integrada con el sistema hidráulico en un solo actuador. Por lo tanto, estos cilindros son "inteligentes" en lo que respecta a la comprensión de la posición del cilindro, lo que permite que la información de posición sólida se envíe a sistemas de retroalimentación más complejos.
Beneficios del cilindro hidráulico inteligente
Previsibilidad
Los cilindros hidráulicos inteligentes hacen lo que usted programa y comunican su posición en tiempo real, de modo que usted puede automatizar y controlar de manera predictiva la carrera y otros movimientos de uno o varios cilindros. Incluso los operadores de equipos más experimentados no pueden lograr la previsibilidad asociada con la tecnología de detección electrónica de posición.
Precisión y repetibilidad
El control de cilindros electrohidráulicos permite una secuenciación que administra qué cilindros realizan una acción específica y cuándo. Controle la ubicación del cilindro de detección inteligente con tolerancias estrictas para un posicionamiento repetible, incluso en aplicaciones difíciles. Con los cilindros de detección inteligente, cualquier operación (perforación, aparejo, corte, nivelación, pulverización) se realiza con una precisión excepcional.
Usabilidad
Encontrar operadores de equipos con experiencia no siempre es fácil. Y, a veces, las demandas de trabajo exceden lo que su equipo actual puede manejar. La automatización que permite la tecnología inteligente permite que cualquier persona, independientemente de su nivel de habilidad, logre una precisión milimétrica al controlar varios cilindros hidráulicos.
Seguridad
Los cilindros hidráulicos con detección inteligente mejoran no solo la precisión y el rendimiento, sino también la seguridad. La automatización ayuda a reducir la fatiga del operador que suelen provocar las aplicaciones que requieren altos niveles de precisión y consistencia. La capacidad de controlar el posicionamiento de forma remota le permite operar equipos en áreas peligrosas sin crear riesgos de seguridad personal.
Compatibilidad
Las especificaciones básicas de un cilindro electrónico de detección de posición son las mismas que las de un cilindro de tirantes estándar; la única diferencia es la incorporación de sensores y salidas analógicas o digitales. Esto significa que cualquier equipo que se mueva hidráulicamente puede utilizar un cilindro inteligente.
Industria de la construcción
Aplicación en maquinaria:En la industria de la construcción, los cilindros hidráulicos inteligentes son fundamentales para el control preciso de equipos pesados como grúas, excavadoras y bulldozers. Estos sensores permiten un posicionamiento exacto, lo cual es esencial para tareas como levantar materiales pesados o excavar en lugares específicos.
Impacto en la seguridad y la eficiencia:La integración de la tecnología de detección de posición en la maquinaria de construcción mejora significativamente la seguridad al proporcionar un control preciso, lo que reduce el riesgo de accidentes. También aumenta la eficiencia al permitir la finalización más rápida y precisa de las tareas.
Sector manufacturero
Uso en líneas de montaje automatizadas:En el sector manufacturero, estos cilindros hidráulicos se utilizan ampliamente en líneas de montaje automatizadas. Facilitan movimientos y posicionamientos precisos de las piezas, algo crucial en los procesos de montaje.
Mejorar la calidad del producto:La precisión que proporciona la detección de posición garantiza la uniformidad en el montaje del producto, lo que se traduce en productos de mayor calidad con menos defectos. Esto es especialmente importante en sectores como la fabricación de automóviles, donde la precisión es vital.
Automatización y robótica
Papel en la robótica:Los cilindros hidráulicos inteligentes son parte integral del campo de la robótica, particularmente en robots industriales que realizan tareas como soldar, pintar y ensamblar.
Avances en la automatización:Contribuyen al avance de las tecnologías de automatización proporcionando la precisión y confiabilidad necesarias para operaciones robóticas complejas.
Componentes del cilindro hidráulico inteligente
Base cilíndrica
La base del cilindro encierra el cañón en un extremo y se puede conectar al cañón con una soldadura, rosca, pernos o tirantes. La base sostiene la solución de montaje en un extremo del cilindro y lo sella herméticamente para mantener la presión y evitar que el fluido se escape. Los montajes o las soldaduras fijan la base y el cilindro hidráulico al cuerpo de su equipo móvil.
Culata
En el otro extremo del cañón se encuentra la culata. La culata mantiene la presión hidráulica cerrando el otro extremo del cañón y permitiendo que el pistón se extienda y se retraiga mientras está bajo presión. Las culatas contienen sellos y cojinetes que sellan el cañón, la culata y la apertura y alinean el vástago del pistón.
Pistón
Dentro del cañón, el pistón es el componente unido a la varilla que soporta la fuerza del fluido hidráulico, lo que le permite extenderse o retraerse. Un pistón suele estar mecanizado con varias ranuras para permitir que los sellos encajen a su alrededor y mantengan la presión hidráulica dentro del cañón. El pistón transfiere su potencia a la varilla del pistón y está unido mediante roscas, pernos o tuercas.
Varilla del pistón
El vástago del pistón es, por lo general, una pieza de acero laminado en frío y cromado duro que se fija al pistón y se extiende desde el cilindro hasta la cabeza. El vástago del pistón conecta el cilindro hidráulico al componente de la máquina que realiza el trabajo, como un arado o una tolva. El accesorio de montaje se fija directamente al vástago del pistón.
Sensores de posición
El sensor de posición detecta la posición de algo, lo que significa que está referenciado hacia o desde algún punto o posición fija. Este tipo de sensores proporciona una retroalimentación "posicional".
Acero inoxidable tipo 304
El acero inoxidable tipo 304 es uno de los materiales más utilizados en ingeniería. El acero tipo 304 no solo es resistente a la corrosión, sino que también es fácil de conseguir y respetuoso con el medio ambiente. El acero inoxidable 304 es duradero en entornos ácidos y no se desgasta fácilmente.
Aleación de titanio grado 1
Cuando se utiliza para fabricar cilindros hidráulicos, el titanio de grado 1 ofrece resistencia a la corrosión y una fuerza impecable. También es fácil de mecanizar o moldear y es relativamente ligero para su resistencia, una de las mejores propiedades que se pueden buscar en un material. A pesar de todas las ventajas del titanio 1, es caro debido al proceso de extracción del mineral, que requiere mucha energía.
Hierro fundido de calidad 60-44-18
Una de las razones por las que el hierro fundido de grado 60-44-18 es popular para fines de ingeniería es porque es el material más barato disponible. El hierro fundido tiene un acabado superficial superior y está asociado con un bajo costo de fabricación. A pesar de ser liviano, el hierro fundido dúctil brindará una excelente resistencia y capacidad de carga. El hierro fundido dúctil no está exento de algunas desventajas. El material es difícil de soldar y es vulnerable a la oxidación. También está limitado en entornos ácidos.
Acero de baja aleación
Para obtener este material (una categoría amplia, no un solo metal), el acero se alea con diferentes metales para crear un metal compuesto con las propiedades deseadas. Además de ser barato, el acero de baja aleación es resistente al desgaste, la corrosión y la abrasión. También funciona bien con aceites, combustibles y disolventes.
Aleaciones de níquel-cromo
Esta aleación tiene una gran resistencia a la tracción y es resistente a un buen número de medios corrosivos, lo que la hace adecuada para su uso en la fabricación de pistones hidráulicos. Además, es respetuosa con el medio ambiente, tiene una gran maquinabilidad y se puede soldar fácilmente. La única desventaja asociada a este material es su precio relativamente alto.
Acero con bajo contenido de carbono
El acero con bajo contenido de carbono no solo es fácil de conseguir, sino que también es barato. El material es maleable y muy duradero en aceite y combustible. Sin embargo, el acero con bajo contenido de carbono cede fácilmente y su uso en un entorno ácido es bastante limitado.
Proceso de cilindro hidráulico inteligente
La fase de diseño, fabricación de cilindros
En la etapa de diseño, las especificaciones de requisitos del cilindro a diseñar se transforman en dibujos técnicos que describen los materiales de construcción, dimensiones, tolerancias, calidad de las superficies internas y métodos de recubrimiento.
Requisitos de los barriles
El cañón debe tener suficiente resistencia y rigidez. El cañón también debe tener superficies interiores lisas, tolerancias de alta precisión y una vida útil duradera. Las especificaciones requeridas para un cañón en un cilindro hidráulico se pueden cumplir mediante una selección adecuada del material del cañón.
Materiales para barriles
Existen muchos materiales de acero disponibles en términos de resistencia a la tracción. Un cuerpo para un cilindro hidráulico generalmente se puede preparar a partir de un tubo de acero sin costura recocido, estirado en frío o laminado en caliente. El tipo de acero suele ser acero al carbono. Sin embargo, en aplicaciones con entornos corrosivos, se puede utilizar acero inoxidable.
Proceso de mecanizado (mandrilado) para barricas
El mecanizado es un proceso de eliminación de metal que depende de operaciones de taladrado, corte y rectificado para eliminar material no deseado del cañón y lograr una forma final. La operación de taladrado es el proceso principal de mecanizado del cañón para lograr tolerancias dimensionales y de acabado superficial.
Mecanizado de precisión de barriles
Después del estirado en frío y el tratamiento térmico, el cañón parcialmente terminado se prepara adicionalmente para mejorar el acabado de la superficie y la forma geométrica de la superficie interior del cañón utilizando los siguientes métodos:
- Proceso de bruñido y
- Proceso SRB (Skiving & Roller Burnishing).
Preparando pistones
Primero se mecaniza el pistón para obtener el tamaño correcto. Luego se lo debe templar y revener para obtener su dureza. Verifique su dureza mediante una prueba de dureza. Luego, se mecaniza el pistón del tamaño correcto con ranuras para colocar sellos y elementos de cojinete. El pistón se une inseparablemente al vástago del pistón mediante roscas, pernos o tuercas.
Preparación de los vástagos de los pistones
El vástago del pistón debe mecanizarse para obtener la forma y el tamaño correctos. Primero, debe mecanizarse de manera tosca. Luego, debe templarse y revenirse para obtener dureza. Verifique su dureza. Luego, debe tratarse térmicamente mediante endurecimiento por inducción, carburación o nitruración para mejorar la dureza de su superficie. Luego, debe mecanizarse con precisión, rectificarse finamente y pulirse para proporcionar un sellado confiable y evitar fugas. Luego, el vástago del pistón se recubre con cromo duro o se somete a un tratamiento térmico de superficie. Luego, debe pulirse para proporcionar un sellado confiable y evitar fugas.
Preparación de las placas de los extremos de los cilindros
El proceso de fabricación de una culata con disposiciones de sellado de vástago, guía, amortiguación y puertos, implica la inspección del certificado de material, mecanizado en bruto, temple y revenido, prueba de dureza, mecanizado de precisión, roscado interno y externo, aserrado, fresado, mandrilado y ajuste, e inspección final.
Puertos de cilindros
En los cilindros hidráulicos, los puertos estándar son puertos roscados con junta tórica SAE. Otra opción de puerto es un puerto con brida de cuatro pernos. Otras opciones de puerto son las roscas de sello seco NPTF y las roscas BSPP.
Recubrimiento, pintura y pulido.
La superficie exterior del cañón debe estar pintada con aerosol según las normas pertinentes. El pistón está recubierto con cromo duro. Las superficies del vástago del pistón suelen tratarse con técnicas como el enchapado de níquel-cromo, el revestimiento láser, la pulverización con llama supersónica o la pulverización térmica para que sea resistente al desgaste y a la corrosión.
Juntas para cilindros
La selección del perfil y material de sello adecuados para una aplicación determinada requiere tener en cuenta muchos factores, como los diámetros del vástago del pistón y del orificio, las dimensiones y los espacios de las ranuras del sello, etc.
Montaje de piezas de cilindros
La sección de montaje ensambla todos los componentes de un cilindro, como vástago, pistón, tubo y sellos, con las herramientas necesarias y el máximo cuidado.
Control de calidad de cilindros
Debe implementarse un estricto procedimiento de control de calidad en cada paso del proceso de producción para cumplir con las especificaciones.
Pruebas e inspecciones
El cilindro fabricado debe someterse a pruebas de rendimiento bajo carga para confirmar sus especificaciones de acuerdo con los requisitos. Asegúrese de que todas las dimensiones y los requisitos técnicos del cilindro coincidan con el plano. Organice la inspección por parte de agencias externas si es necesario.
Cómo realizar el mantenimiento de un cilindro hidráulico inteligente
Inspección visual
La inspección visual periódica de los cilindros hidráulicos de su equipo puede identificar posibles problemas antes de que se conviertan en problemas mayores. Limpie el polvo y los residuos y preste atención a las áreas que puedan mostrar signos de fugas de aceite del cilindro. Si hay exceso de aceite, determine la fuente. Verifique que todos los accesorios estén bien apretados y considere volver a sellar el cilindro si hay una acumulación excesiva de aceite en la varilla o si hay fugas. Busque cualquier daño en el revestimiento o el acabado de la varilla del cilindro que pueda contribuir a la falla del sello de la varilla.
Engrasar los puntos de pivote
La inspección y engrase periódicos de los puntos de pivote donde se monta el cilindro en el equipo son importantes para mantener el funcionamiento adecuado y prolongar la vida útil del cilindro y del equipo. Al engrasar, también es importante inspeccionar los bujes o cojinetes que puedan estar desgastados o dañados. El ajuste del montaje del cilindro en el equipo es fundamental para garantizar un funcionamiento adecuado y seguro.
Lubricación de vástagos de cilindros
La corrosión del vástago del cilindro puede causar problemas importantes. El resultado más común de la corrosión del vástago del cilindro es la falla del sello y la aparición de fugas. Una vez que el vástago del cilindro está dañado, el sello fallará rápidamente y será necesario reemplazar el vástago.
La mejor manera de evitar la corrosión es mantener lubricado el vástago del cilindro. En la mayoría de las aplicaciones, esto ocurre de forma natural cada vez que el cilindro realiza un ciclo. Sin embargo, si el equipo funciona durante períodos prolongados con el vástago del cilindro extendido o si el equipo se almacena durante períodos prolongados con el vástago del cilindro extendido, aumenta la posibilidad de que se produzcan problemas de óxido y corrosión. En esos casos, es importante lubricar el vástago de vez en cuando, ya sea haciendo funcionar el cilindro o aplicando lubricante al vástago.
También es importante asegurarse de que las varillas de los cilindros estén lubricadas inmediatamente después de lavar el equipo. El lavado puede eliminar toda la lubricación de la varilla del cilindro expuesta y provocar óxido y corrosión muy rápidamente. La mejor acción es hacer funcionar completamente todos los cilindros después de lavar el equipo.
Mantenimiento del sistema hidráulico
Mantener el fluido hidráulico limpio y sin contaminar es fundamental para la vida útil del cilindro. El fluido hidráulico sucio puede dañar los sellos y otros componentes, lo que puede provocar fallas en los sellos y fugas. También puede obstruir válvulas y accesorios, lo que puede inhibir la funcionalidad prevista del sistema. Es importante seguir el plan de mantenimiento recomendado para su sistema hidráulico que proporciona el fabricante de su equipo. Asegúrese de que los filtros y los fluidos se cambien a tiempo.
Un cilindro "INTELIGENTE" es un tipo de actuador hidráulico o neumático que incorpora un transductor lineal (sensor) que puede montarse interna o externamente.
El sensor proporciona información instantánea de la posición y la velocidad y puede enviarse en varios formatos analógicos y digitales. Mediante el control electrohidráulico, se puede automatizar la función del equipo para mejorar el rendimiento y la eficiencia generales.
Se puede lograr una precisión de hasta +/- 0.004" (+/- 0.1 mm), dependiendo de la longitud de la carrera del cilindro y otros parámetros de diseño.
¿Cuáles son las preocupaciones comunes con la sincronización de cilindros hidráulicos mediante sensores?
La principal preocupación a la hora de elegir sensores inteligentes para sincronizar cilindros hidráulicos es el mayor precio de compra. Para los fabricantes de equipos originales y aquellos que tienen como prioridad el presupuesto, la sincronización mecánica puede resultar tentadora, ya que estos sistemas son más económicos de instalar. Sin embargo, los sensores compensan con creces el mayor coste de compra mediante lecturas fiables, corrección automática de la sincronización y mucho más.
La limpieza del aceite también es un factor a tener en cuenta a la hora de sincronizar los cilindros de detección de posición. Las conexiones electrónicas son susceptibles a la corrosión, lo que afecta a la respuesta de las válvulas, los sensores y el posicionamiento. Esto es especialmente importante cuando se utilizan equipos subterráneos, como la maquinaria minera. Si realiza rutinas de mantenimiento periódicas que incluyan la comprobación de todos los fluidos, la sustitución de filtros y otras medidas para evitar la contaminación, podrá asegurarse de que sus cilindros funcionen a un alto nivel durante mucho tiempo.
Cómo el flujo de fluido puede afectar la velocidad del cilindro hidráulico
En lo que respecta a los sistemas hidráulicos, la reducción del rendimiento suele ser el primer indicio de que se ha manifestado un problema en el sistema. Esto suele indicarse mediante tiempos de ciclo más largos y un funcionamiento más lento.
La causa principal de estos síntomas de falla se puede rastrear con frecuencia hasta el flujo de fluido. El flujo de fluido en un sistema hidráulico determina la velocidad del actuador y la rapidez de respuesta. La pérdida de flujo equivaldrá a una pérdida de velocidad.
Si aplicamos esta misma lógica a una mayor velocidad del cilindro, significaríamos que se produce un mayor flujo. ¿Qué podría ocurrir en un sistema hidráulico que provoque un aumento del flujo con el tiempo?
Fuga interna –Si una fuga interna se obstruye, el flujo aumentará inherentemente.
Cambio de viscosidad —Si la viscosidad disminuyera, el flujo aumentaría (dependiendo del diseño de la bomba y del sistema).
Colapso del filtro o mal funcionamiento de la derivaciónSi el filtro estaba causando un flujo reducido y luego estalló, o hubo un mal funcionamiento con la derivación que permitió que el flujo aumentara, ambos resultados darían como resultado un aumento en la velocidad del cilindro.
Arrastre de aire —El aire en el fluido provocará un rendimiento deficiente (lento). Si se corrige el problema del aire, el sistema se acelerará.
La línea de aceite está despejadaSi una línea de aceite restringida o bloqueada se vuelve libre de restricciones o bloqueos, el flujo de fluido aumentará.
Cambio en la carga —Si se reduce la carga en el cilindro, puede aumentar la velocidad del cilindro.
Estos son solo algunos de los problemas que pueden afectar al sistema hidráulico. Para poder brindar un diagnóstico más completo, se deben conocer más detalles, como el diseño del sistema, el estado de los sellos, el tipo y la antigüedad del filtro, los niveles de contaminación, la posición del cilindro, etc.
Nuestra fábrica
Actualmente contamos con un centro de I+D en Jinan con 16 ingenieros técnicos en equipos de I+D. Hay 20 ingenieros hidráulicos en nuestra empresa, más de 600 empleados, 3 talleres de producción de cilindros hidráulicos, 1 taller de producción de unidades de potencia y la cuota anual de importación y exportación supera los 30 millones de dólares estadounidenses.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cómo funciona un cilindro inteligente?
P: ¿Cuáles son los tres tipos de cilindros hidráulicos?
P: ¿Qué hace que un cilindro hidráulico sea más fuerte?
P: ¿Cuál es otro nombre para un cilindro hidráulico?
P: ¿Cómo equilibrar dos cilindros hidráulicos?
P: ¿Qué tipo de acero se utiliza en los cilindros hidráulicos?
P: ¿Qué mantiene un cilindro hidráulico en su lugar?
La base sostiene la solución de montaje en un extremo del cilindro y lo sella herméticamente para mantener la presión y evitar que el fluido se escape. Los soportes o las soldaduras fijan la base y el cilindro hidráulico al cuerpo de su equipo móvil.
P: ¿Cómo se llama el extremo de un cilindro hidráulico?
P: ¿Cómo se aumenta la presión en un cilindro hidráulico?
P: ¿Cómo saber si un cilindro hidráulico es de efecto simple o doble?