Шток цилиндра: назначение и конструктивные особенности

Принципиальная схема работы гидравлического цилиндра следующая: в закрытой цилиндрической гильзе передвигается поршень, соединённый со штоком (стержнем). В гильзу под давлением подаётся рабочая жидкость, толкающая поршень. Шток через отверстие в крышке цилиндра передаёт нагрузку на внешние устройства.

Казалось бы, шток цилиндра – просто железная «палка», соединяющая поршень и рабочие органы машин и механизмов. Но это не так: во-первых, он испытывает серьёзные механические нагрузки на сжатие, ведь гидроцилиндр совершает до нескольких тысяч рабочих циклов в сутки. Во-вторых, он постоянно нагревается и охлаждается. В-третьих, любая царапина на штоке приводит к небольшому стравливанию давления, а следовательно, к потере мощности. И наконец, шток больше других элементов гидроцилиндра подвержен коррозии.

Виды штока гидроцилиндра

В «классическом» варианте шток – это полнотелый либо полый стержень, жёстко соединённый с поршнем. Широко распространены плунжерные гидроцилиндры, в которых функцию поршня и штока выполняет закрытый цилиндр, диаметр которого немного меньше внутреннего диаметра самой гильзы. Такая конструкция может работать при более высоких давлениях, чем обычный поршневой гидроцилиндр.

В телескопических цилиндрах шток сам служит корпусом для гидроцилиндра меньшего размера. Подобная «матрёшка» может содержать до шести цилиндров уменьшающегося диаметра, вложенных один в другой и выдвигающихся наподобие антенны радиоприёмника. К таким штокам «двойного назначения» предъявляются особые требования, ведь они испытывают и нагрузки, свойственные для штока, и нагрузки, свойственные для корпуса цилиндра.

Из чего изготавливают шток цилиндра

Шток цилиндра – тот элемент, который во многом определяет долговечность и производительность изделия. Одна из самых частых причин выхода из строя гидроцилиндра – повреждения штока (в том числе из-за плохого качества исполнения). Поэтому шток должен быть выполнен из прочных сплавов, устойчивых к коррозии: Ck45, 20MnV6, ст35, 45, 40Х, 30ХГСА. Кроме того, он должен быть абсолютно прямым – при больших нагрузках на сжатие даже небольшая кривизна может привести к деформации штока. А минимальные отклонения от расчётных размеров и безупречно гладкая поверхность необходимы для длительной работы гидроцилиндра без потери давления и мощности.

Для придания необходимых свойств шток цилиндра обычно хромируют и подвергают различным видам закалки (температурная, ТВЧ и др.).

Штоки для гидроцилиндра от западноевропейских производителей

Почти любой производитель гидравлики сталкивался с необходимостью найти надёжного производителя штоков. К сожалению, далеко не каждое отечественное предприятие со всей ответственностью подходит к вопросу производства штоков: многие пытаются «сэкономить» на марке стали, толщине хромового покрытия и т.д. А это наихудшим образом сказывается на качестве готового гидроцилиндра.

Производитель «Гидроласт» производит штоки для цилиндров, соответствующие всем российским и европейским стандартам. Техническое оснащение предприятия и квалификация специалистов позволяют выдерживать самые строгие требования к штокам и гарантировать полное соответствие заявленным характеристикам. Штоки производства «Гидроласт» (полнотелые и полые) используются как для нужд собственного производства, так и для поставок на другие отечественные предприятия и в страны ближнего зарубежья. По желанию заказчика штоки могут быть подвергнут дополнительному хромированию или закалке. Кроме того, «Гидроласт» занимается реставрацией штоков.

Подробнее об изготовлении штоков гидроцилиндров и заказе гидроцилиндров в сборе.

Как согласовать материал и обработку штока при заказе

При заказе штока гидроцилиндра требования к материалу и поверхности лучше передавать вместе с чертежом детали. Название марки стали, вид обработки и размеры описывают разные стороны исполнения. Если часть сведений отсутствует, выделите ее для согласования: внешний вид старого штока или обозначение похожего изделия не заменяют исходные требования.

Какие сведения взять из имеющихся документов

Начните с обозначения детали и версии чертежа. Укажите, для какого цилиндра предназначен шток, и приложите доступное описание узла. Перенесите из документации требования к материалу, размерам и поверхности без самостоятельного подбора аналогов. Если в паспорте цилиндра эти сведения не раскрыты, отметьте это прямо, вместо того чтобы представлять предполагаемую марку как установленную.

При наличии нескольких документов сравните их обозначения и даты. Чертеж отдельной детали и сборочный чертеж должны относиться к одному исполнению либо иметь пояснение о различиях. Если старый документ не соответствует фактической детали, составьте перечень расхождений. Исправлять обозначение материала по фотографии или внешнему сходству нельзя.

Разделите материал, обработку и покрытие

Требования к материалу запишите отдельно от требований к обработке поверхности. Формулировки «стальной шток» или «хромированная поверхность» не описывают деталь полностью. Передавайте конкретные обозначения из чертежа и указывайте, к какому участку они относятся. Числовые требования к покрытию и поверхности должны иметь документальный источник либо оставаться вопросом для согласования.

• Обозначение материала и документ, в котором оно приведено.
• Требования к обработке с указанием соответствующих участков детали.
• Покрытие и связанные с ним требования, если они заданы.
• Размеры присоединительных элементов и сохраняемых сопряжений.
• Пункты, для которых требуется подбор или уточнение.

В опубликованном описании производства приведены различные материалы и варианты исполнения. Это не означает, что любой из них можно использовать как замену без проверки. Переход к другому материалу или технологии следует рассматривать как изменение требований, а не как автоматическое уточнение названия в заявке.

Что указать для новой детали и для замены

Если шток заказывают для нового узла, опишите назначение цилиндра и передайте доступную конструкторскую документацию. Для замены дополнительно укажите, какие детали сопряжения остаются прежними и какие размеры требуется сохранить. Фотографии маркировки и присоединений полезны как пояснение к документам; по ним не следует назначать допуски или характеристики материала.

Если рассматривается восстановление существующей детали, обозначьте это отдельной задачей. Возможность восстановления нельзя подтверждать только по общему описанию повреждения. Не смешивайте в одной строке заявку на изготовление нового штока и запрос на оценку старого: состав исходных сведений и итоговое решение могут различаться.

Как передать запрос на изготовление

Общие сведения и направление заказа представлены на странице изготовление штоков. Если требуется подобрать цилиндр в сборе, укажите это в обращении: требования к отдельной детали и ко всему узлу согласуются в разном объеме. Приложите перечень файлов, их версии и список открытых вопросов, чтобы результат обсуждения можно было связать с конкретной документацией.