油圧シリンダーとは何ですか?
油圧シリンダは、油圧エネルギーを機械エネルギーに変換し、直線往復運動（または揺動運動）を行う油圧アクチュエータです。シンプルな構造で信頼性の高い動作を実現します。往復運動を実現する場合、減速装置が不要となり、伝達ギャップがなくスムーズな動作となるため、各種機械油圧システムに広く使用されています。油圧シリンダーの出力はピストンの有効面積と両側の圧力差に比例します。
油圧シリンダの構造
油圧シリンダは通常、リアエンドカバー、シリンダ、ピストンロッド、ピストンアセンブリ、フロントエンドカバーおよびその他の主要部品で構成されています。油圧シリンダの外部や高圧室から低圧室への油漏れを防止するため、シリンダとエンドカバー、ピストンとピストンロッド、ピストンとシリンダ、ピストンロッドとフロントエンドカバーの間にシール装置が設けられ、フロントエンドカバーの外側にも防塵装置が設けられている。ピストンがストロークの終わりに素早く戻るときにシリンダーヘッドに衝突するのを防ぐために、油圧シリンダーの端にも緩衝装置が取り付けられています。排気装置が必要な場合もあります。
シリンダーブロックAssy
シリンダアッセンブリとピストンアッセンブリで形成されるシールキャビティには油圧がかかるため、シリンダアッセンブリには十分な強度と高い面精度、確実なシール性が求められます。
(1) フランジ式接続、構造が簡単、加工が容易で確実に接続できますが、ボルトやネジを取り付けるためにシリンダ端部の肉厚が必要となるため、一般的に使用される接続形式です。
(2) ハーフリング接続。アウターハーフリング接続とインナーハーフリング接続の 2 つの接続形式に分かれます。リング接続プロセスは優れており、信頼性が高く、構造がコンパクトですが、シリンダーの強度が弱くなります。リング接続の用途は非常に一般的で、継目無鋼管シリンダーとエンドキャップの接続によく使用されます。
（3）ねじ接続には、おねじ接続とめねじ接続の2種類があり、小型、軽量、コンパクトな構造が特徴ですが、シリンダー端の構造が複雑です。小型軽量が要求される場合に一般的に使用される接続形式です。
(4) タイロッド接続は構造が簡単で、プロセスが良く、汎用性が高いですが、エンドカバーの体積と重量が大きくなり、応力が加わった後にタイロッドがより長く伸びるため、効果に影響します。長さが短い中低圧油圧シリンダーにのみ適しています。
(5) 溶接接続のため強度が高く、製造が簡単ですが、溶接時にシリンダーの変形が起こりやすいです。
油圧シリンダーの基本的な動作形式は次のとおりです。
標準のデュアル アクション: 両方向の動力伝達で、ほとんどのアプリケーションで使用されます。
単動シリンダ: 一方向のみの推力が必要な場合は、単動シリンダを使用できます。-
ツインシリンダ：ピストンの両側に均等な変位が必要な場合や、両端に負荷がかかる場合など、機械的に有利な場合、追加端にストロークスイッチ操作用のカムなどを取り付けることができます。
スプリング リターン単動シリンダ: 通常は、保持とクランプに使用される非常に小型でストロークの短いシリンダに限定されます。リターンスプリングを収容するために必要な長さは、長距離移動が必要な場合に邪魔になります。
プランジャ型単動シリンダ: 流れ室が 1 つだけ。このタイプのシリンダは通常垂直に設置され、負荷によってシリンダの収縮がリセットされます。「変位シリンダ」とも呼ばれ、長距離の移動に実用的です。
多段伸縮シリンダー：標準シリンダーよりも短い、最大 4 つのスリーブ。単動形と複動形があり、標準シリンダに比べて高価で、設置スペースが狭い代わりにストローク量が多く必要な場合に使用されます。
タンデムシリンダ: タンデムシリンダフットは、同軸に取り付けられた2つのシリンダで構成され、2つのシリンダのピストンは共通のピストンロッドによって連結され、ロッドシールは2つのシリンダの前に配置され、取り付け幅または高さが制限されている場合に各シリンダが二重の機能を発揮できるようにします。タンデムシリンダーは出力を増加させることができます。
二重シリンダー: 二重シリンダーは、同軸上に取り付けられた 2 つのシリンダーで構成されます。 2つのピストンは接続されていません。ロッド シールが 2 つのシリンダの間に配置されているため、各シリンダは二重に機能し、2 つのシリンダはピストン ロッド (図に示すように) または背中合わせに取り付けることができます。--。通常、3 位置作業を提供するために使用されます。
油圧シリンダーの動作原理
油圧シリンダ一式の動作原理と構造解析（アニメーションデモンストレーション）
油を作動媒体とする油圧伝達原理-で、シール容積の変化により運動を伝達し、油内の圧力により動力を伝達します。
1. 動力部は原動機の機械エネルギーを油の圧力エネルギー（油圧エネルギー）に変換します。例: 油圧ポンプ。
2..実行部分 - 油圧ポンプは、油圧エネルギーを機械エネルギーに変換して作業機構を駆動します。例: 油圧シリンダー、油圧モーター。
3. 制御部品 - は、油圧、流量、および流れの方向を制御および調整するために使用されます。例：圧力制御弁、流量制御弁、方向制御弁など。
4. 補助部品 - 最初の 3 つの部品が接続されてシステムを形成し、油の貯蔵、濾過、計量、密封の役割を果たします。例としては、パイプや継手、燃料タンク、フィルター、アキュムレーター、シール、制御機器などが挙げられます。
所定の体積の液体の任意の点に加えられる圧力は、全方向に均等に伝達されます。これは、複数の油圧シリンダーが使用される場合、各シリンダーが独自の速度で引っ張ったり押したりし、これらの速度は負荷を移動するために必要な圧力に依存することを意味します。
油圧シリンダの支持力が同じ場合、荷重が最も小さい油圧シリンダが最初に動き、荷重が最も大きい油圧シリンダが最後に動きます。
油圧シリンダの動きを同期させて、荷物がどの時点でも同じ速度でジャッキでジャッキされるようにするには、システム内で制御バルブまたは同期ジャッキシステム要素を使用する必要があります。
油圧シリンダの分類
各種主機関の用途に応じて油圧シリンダの種類も豊富です。
油の供給方向により単動シリンダと複動シリンダに分けられます。単動シリンダは、高圧オイルをシリンダの片側にのみ入力し、他の外力に依存してピストンを逆転させます。-複動シリンダはシリンダの両側に圧油を供給します。ピストンの前進および後退は油圧によって行われます。
構造により、ピストンシリンダー、プランジャーシリンダー、スイングシリンダー、伸縮スリーブシリンダーに分けることができます。ピストンロッドの形状により、シングルピストンロッドシリンダとダブルピストンロッドシリンダに分けられます。
シリンダの特殊な目的に応じて、シリーズシリンダ、ブースタシリンダ、スピードシリンダ、ステッピングシリンダなどに分けることができます。
このタイプのシリンダは、単体のシリンダではなく、他のシリンダや部品を組み合わせたものであるため、構造上、コンビネーションシリンダとも呼ばれます。
1. 差動油圧シリンダ
油圧シリンダーの差動原理は、両端が同時にオイル供給パイプラインに接続されることです。ピストンロッドの面積がもう一方の端よりも小さいため、一方の端は接続されています。微動原理を利用して動きを実現します。
シングルロッドピストンシリンダの 2 つのキャビティが同時に圧油に供給される場合、ロッドレスキャビティの有効断面積がロッドレスキャビティの有効断面積よりも大きいため、右側のピストンの力は左側の力よりも大きくなります。したがって、ピストンは右に移動し、ピストンロッドが伸びます。同時にロッドキャビティ内のオイルが押し出されてロッドレスキャビティに流れ込み、ピストンロッドの伸長速度が速くなります。この片ピストンロッド形油圧シリンダの接続方法をデフ接続といいます。差動接続では、油圧シリンダの有効断面積はピストンロッドの断面積-となり、テーブルの速度はロッドレスキャビティよりも大きくなりますが、出力は小さくなります。
油圧シリンダ一式の動作原理と構造解析（アニメーションデモンストレーション）
差動接続は、油圧ポンプの容量や出力を増加させずに高速動作を実現する効果的な方法です。
2. シングルレバー油圧シリンダー
シングルピストンロッド油圧シリンダは、一端にのみピストンロッドを備えています。シングルピストンの油圧シリンダーです。両端の入口および出口の油ポート A および B は、圧油を通過させたり、油を戻したりして双方向の動きを実現できるため、複動シリンダとも呼ばれます。{2}}往復運動を実現する場合、減速装置が不要となり、伝達ギャップがなくスムーズな動作となるため、各種機械油圧システムに広く使用されています。
特徴：
(1) ロッドキャビティなしのオイル入口、ロッドキャビティ付きのオイルリターン。
(2) ロッドキャビティ付きオイル入口、ロッドキャビティなしのオイルリターン。
(3) デフ接続- 左右のキャビティを接続し、圧油を流します。
下図に示すように、シングルロッドシリンダの 3 つの比較:
油圧シリンダ一式の動作原理と構造解析（アニメーションデモンストレーション）
3. 片ロッドピストンシリンダ
片ロッドピストンシリンダのピストンは、片端にピストンロッドしかありません。片ロッドピストンシリンダの左右のキャビティの有効断面積が異なるため、シリンダの2つのキャビティに交互に流体圧力と流量Qが変化しないとき、ピストンシリンダの左右方向の出力推力Fは等しくならず、往復速度ポートは異なります。 ピストンロッド径が大きくなるほどその差は大きくなります。ただし、シリンダブロックが固定の場合とピストンロッドが固定の場合、対応する作業台の可動範囲は同じになります。
油圧シリンダ一式の動作原理と構造解析（アニメーションデモンストレーション）
4. 両ロッドピストンシリンダ
通常、両ロッドピストンシリンダの両端のロッド径は等しいため、両端のピストンの有効断面積も等しくなります。シリンダの2つの室に同じ流量と圧力の流体が交互に入力されると、ピストンに発生する最大推力と運動速度も等しくなります。ただし、シリンダブロック固定とピストンロッド固定では、対応する作業台の可動範囲が異なります。
両ロッドピストンシリンダの構造は両ロッド油圧シリンダと同様であり、図記号も同じです。
両ロッド油圧シリンダは、ピストンの両側にピストンロッドを備えた油圧シリンダであり、通常、双方向の油圧によって駆動され、一定速度の往復運動を実現できます。-
特徴：
(1) ロッドキャビティなしのオイル入口、ロッドキャビティ付きのオイルリターン。
(2) ロッドキャビティ付きオイル入口、ロッドキャビティなしのオイルリターン。
(3) デフ接続- 左右のキャビティを接続し、圧油を流します。
油圧シリンダ一式の動作原理と構造解析（アニメーションデモンストレーション）
5. 気-液体ブースターシリンダー
気{0}}液体ブースター シリンダーは気-液体ブースター シリンダーとも呼ばれ、一般にブースター シリンダーと呼ばれます。作動油と圧縮空気は厳密に隔離されており、シリンダー内のピストンロッドが作動部品に接触して自動的に始動し、動作速度が速く、空気圧トランスミッションよりも安定しており、シリンダーブロック装置がシンプルで、出力調整が簡単で、同じ条件下で油圧プレスの高い力を達成でき、エネルギー消費が低く、ソフトランディングにより金型を損傷しません。専用ブースターシリンダーは取付が簡単、360度どの角度でも取付可能、省スペース、温度上昇がなくトラブルが少ない、長寿命、低騒音などの特長を備えています。ブースタシリンダは油圧シリンダの高出力を一般の空気圧で実現でき、油圧ユニットが不要です。ブースター シリンダーは一般に、予圧ブースター シリンダー、直圧ブースター シリンダー、調整可能なストローク ブースター シリンダー、増加リターン プル ブースター シリンダー、小型並列ブースター シリンダー、ミニ ブースター シリンダー、高速ブースター シリンダー、オイルおよびガス分離ブースター シリンダーに分類できます。-
ブースターシリンダーの作動頻度は、ストロークとシリンダー直径に応じて、一般に10〜70回/分です。
作動モード: 複動動作速度: 50~1000mm/s 出力範囲: 1~100 トン 適用範囲: スタンピングマーク、曲げプロファイル、型抜き、鋼のパンチング、プロファイルタッチ溶接、押出成形、平坦化および矯正、リベット留めおよび鍛造、板金仕上げ、緊密な組み立て、リベット留めおよび接合、金属スタンピング。
6. 伸縮式油圧シリンダー
伸縮式油圧シリンダは、より長い作動ストロークを得ることができる多段伸縮式ピストンロッドを備えた油圧シリンダであり、伸縮式油圧シリンダは多段式油圧シリンダとしても知られている。伸縮式油圧シリンダは２つ以上のピストン油圧シリンダで構成され、第１のピストンシリンダのピストンロッドが第２のピストンシリンダのシリンダとなる。
ロッドレスキャビティから圧油が流入すると、ピストンの有効断面積が最も大きいシリンダが伸び始め、ラインが終点に達するとピストンの有効断面積が2番目に大きいシリンダが伸び始めます。伸縮油圧の伸縮順序を大から小まで拡張し、長い作動ストロークが得られます。伸長しすぎたシリンダーの有効面積が小さいほど、伸長速度は速くなります。したがって、伸長速度は遅くなり速くなり、それに対応して油圧推力は大から小に減少します。この推力と速度の変化の法則は、さまざまな自動積み降ろし機械の推力と速度の要件に適しています。後退の順序は一般に小から大の順であり、後退の軸長が短く、スペースが小さく、構造がコンパクトである。建設機械やクレーン、ダンプカーなどの歩行機械の油圧システムによく使用されます。
7. プランジャーシリンダー
プランジャシリンダは油圧シリンダの構造形式です。
以下の図 A に示すように、単一のプランジャー シリンダーは一方向の動きのみを実現でき、その逆は外力に依存します。図bに示すように2つのプランジャシリンダを組み合わせると、加圧油による往復運動も実現できます。プランジャシリンダはシリンダヘッドのガイドスリーブにガイドされて移動するため、シリンダ内壁の仕上げ加工が不要です。特に長期の旅行に適しています。また、プランジャシリンダは、ラジアルプランジャシリンダとアキシャルプランジャシリンダとに分けられる。
