Гидростанция под ваш гидроцилиндр
Комплект «станция + гидроцилиндр» или маслостанция под уже готовый ГЦ. Подбор по усилию, ходу и скорости: считаем давление, подачу, мощность привода и объём бака. Изготавливаем цилиндры по чертежам заказчика.
Три величины, из которых считается вся станция
Гидроцилиндр задаёт станции три числа: давление – из усилия, объём масла – из хода, подачу – из скорости. Дальше это превращается в конкретный насос, двигатель и бак. Считают именно в таком порядке, а не наоборот.
Усилие → давление
Толкающее усилие даёт поршневая площадь: F = P · A. При 160 бар каждый см² поршня – это 163 кгс. Цилиндр Ø80 (A = 50,3 см²) на 160 бар развивает 8,20 тс, на 250 бар – 12,8 тс. Не хватает усилия – поднимают либо давление, либо диаметр. Диаметр обходится дороже: масла на ход уходит пропорционально квадрату Ø.
Ход → объём масла
Объём на выдвижение V = A · L. Тот же Ø80 с ходом 500 мм забирает 2,51 л за один проход. Бак берут не меньше трёх минутных подач насоса: маслу нужно время отстояться от воздуха и отдать тепло через стенки.
Скорость → подача и мощность
Q = A · v. Ø80 при 50 мм/с требует 15,1 л/мин. Мощность привода N = P · Q / 480, то есть при 160 бар – 5,03 кВт. Обратный ход при той же подаче идёт быстрее: кольцевая площадь штоковой полости меньше поршневой.
Подбор станции под гидроцилиндр
Стандартный ряд диаметров поршня и штока по ISO 3320. Скорость взята 50 мм/с – при другой скорости расход и мощность меняются линейно.
| Ø поршнямм | Ø штокамм | Усилие при 160 бартс | Усилие при 250 бартс | Расход при 50 мм/сл/мин | Мощность приводакВт, при 160 бар | Бакл |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 40 | 25 | 2,05 | 3,20 | 3,77 | 1,26 | 16 |
| 50 | 28 | 3,20 | 5,01 | 5,89 | 1,96 | 20 |
| 63 | 36 | 5,09 | 7,95 | 9,35 | 3,12 | 40 |
| 80 | 45 | 8,20 | 12,8 | 15,1 | 5,03 | 63 |
| 100 | 56 | 12,8 | 20,0 | 23,6 | 7,85 | 100 |
| 125 | 70 | 20,0 | 31,3 | 36,8 | 12,3 | 160 |
| 160 | 90 | 32,8 | 51,3 | 60,3 | 20,1 | 250 |
| 200 | 110 | 51,3 | 80,1 | 94,2 | 31,4 | 400 |
| 250 | 140 | 80,1 | 125 | 147 | 49,1 | 630 |
Расчёт: A = πd²/4; F = P · A · 1,0197 / 1000 (тс); Q = A · v · 60 / 1000 (л/мин); N = P · Q / 480 (кВт, с учётом суммарного КПД насоса и привода ≈0,8). Усилие теоретическое: фактическое ниже на трение уплотнений и противодавление в сливной полости, обычно на 5–10%. Мощность в таблице посчитана для 160 бар; при 250 бар она в 1,56 раза выше. Бак – ориентир «3 × минутная подача», округлённый до ближайшего типоразмера; при непрерывной работе объём увеличиваем или ставим теплообменник. Ø штока влияет только на обратный ход – если у вашего цилиндра шток другой, посчитайте в калькуляторе.
Калькулятор: усилие, расход, мощность, время хода
Введите параметры своего гидроцилиндра – получите то, что должна выдавать станция. Значения по умолчанию совпадают со строкой Ø80 в таблице выше.
Расчёт теоретический: без трения уплотнений и противодавления в сливной полости, реальное усилие на 5–10% ниже. Тянущее усилие считается по кольцевой площади (поршень минус шток) – поэтому обратный ход всегда слабее. Мощность дана с учётом суммарного КПД 0,8; двигатель подбираем ближайший больший из стандартного ряда.
Односторонний или двусторонний: что меняется в станции
От типа цилиндра зависит распределитель, число линий и то, по какой площади считать обратный ход.
Односторонний (возврат пружиной или весом)
Одна рабочая линия. Распределитель 3/2 или 4/3 с заглушенным портом Б, слив свободный. Расход считается только по поршневой площади, скорость опускания задаёт дроссель на сливе. Станция получается проще и дешевле, но шток возвращается только под нагрузкой или пружиной, и удержать его в промежуточном положении без гидрозамка нельзя.
Двусторонний (порты А и Б)
Гидростанция для гидроцилиндра двухстороннего действия – это схема выше: две линии, распределитель 4/3, при желании дроссели на обе стороны. Обратный ход идёт по кольцевой площади: у Ø80 со штоком 45 мм она 34,4 см², то есть на 32% меньше поршневой. Отсюда три следствия: усилие на втягивании меньше (5,61 тс против 8,20 тс при 160 бар), масла на обратный ход уходит меньше, а скорость при той же подаче – выше.
Исполнения: 380 В, 220 В, 12 В
Сеть на объекте ограничивает мощность, а мощность через N = P · Q / 480 напрямую ограничивает подачу. Это первое, что нужно знать до подбора насоса.
380 В – базовое исполнение
Трёхфазный асинхронный привод до 250 кВт, подача до 800 л/мин, давление до 1500 бар. Без ограничений по продолжительности работы. Сюда идут станции для прессов, стендов, гибочного и подъёмного оборудования. Насос – шестерённый, пластинчатый или аксиально-поршневой по давлению и режиму.
220 В – однофазная сеть
Гидростанция 220 вольт для гидроцилиндра реальна, но упирается в мощность однофазного двигателя – практический потолок 2,2–3 кВт. Считаем честно: 2,2 кВт при 160 бар дают 6,6 л/мин, при 250 бар – 4,2 л/мин. Цилиндр Ø100 на такой станции выдаст свои 12,8 тс, но выдвигаться будет со скоростью около 14 мм/с. Для прессов, домкратов и зажимов этого хватает, для быстрых циклов – нет.
12 и 24 В – от аккумулятора
Мини-станция с DC-двигателем и баком 5–10 л, режим повторно-кратковременный. Ставится там, где сети нет: подвижные механизмы, платформы, навесное оборудование. Непрерывно такой привод работать не может – цикл задаётся продолжительностью включения. Подробнее – в разделе мини гидростанции.
Комплект «гидростанция и гидроцилиндр» под ключ
Собираем и проверяем в сборе, до отгрузки. На объекте останется закрепить цилиндр, подключить питание и залить масло.
Маслостанция
Бак, насос, электродвигатель, предохранительный клапан, фильтр слива, манометр, указатель уровня и температуры, сапун с заливной горловиной. Давление и подача – по вашему расчёту из калькулятора.
Гидроцилиндр
Стандартный по ряду ISO 3320 или по вашему чертежу: диаметры, ход, тип крепления (проушина, цапфа, фланец), рабочее давление, уплотнения под температуру и среду.
РВД и присоединения
Рукава высокого давления с обжимными фитингами под фактическую длину трассы, переходники, тройники. Класс давления рукава – с запасом к рабочему.
Распределитель
4/3 с закрытым или разгруженным центром, ручной или электромагнитный. Дроссели с обратными клапанами на линии А и Б, гидрозамок – если цилиндр вертикальный или держит груз.
Контроль давления
Манометр на напорной линии, при необходимости – реле давления для автоматической остановки насоса и датчик засорения фильтра.
Пульт управления
Кнопочный пост на два направления или шкаф с ПЛК – когда нужны циклы, выдержки, позиционирование и связь с общей системой. Подробнее: автоматизация и шкафы управления.
Изготовление гидроцилиндров по чертежам заказчика
Собственное КБ и производство в Петербурге. Работаем от чертежа, от образца или от задачи – если чертежа нет, считаем сами и выпускаем документацию по ЕСКД.
Что нужно от вас
Диаметр поршня и штока, ход, рабочее давление, тип и размеры крепления, присоединительная резьба портов, температура и среда. Если есть только требуемое усилие и скорость – остальное посчитаем от них.
Что делаем мы
Расчёт на прочность и на продольный изгиб штока (для длинных ходов это главный ограничитель), выбор уплотнений, чертежи, изготовление, сборка. Комплектная документация – конструкторская документация.
Проверка перед отгрузкой
Каждое изделие проходит испытание под давлением: опрессовка полостей, контроль по манометру, проверка на наружные утечки. Цилиндр и станция стыкуются и прогоняются вместе – фото такой проверки ниже.
Гидростанция для испытания и промывки гидроцилиндров
Ремонтному участку станция нужна не для работы, а как источник давления и расхода. Требования другие.
Опрессовка
Давление подаётся поочерёдно в поршневую и штоковую полости с выдержкой и контролем по манометру. Величину давления опрессовки задаёт конструкторская документация на конкретный цилиндр – она выше номинального рабочего. Расход тут нужен небольшой: полость надо только заполнить, а не двигать шток быстро. Поэтому испытательная станция – это высокое давление и скромная подача, часто исполнение на 220 В.
Промывка
После ремонта полости прогоняются потоком масла через фильтр, чтобы вынести стружку и остатки старых уплотнений. Здесь наоборот важен расход, а не давление, и тонкость фильтрации. Смежный раздел: станции для стендов. Если стенд нужен сейчас – опишите задачу, соберём под неё.
Базовая и дополнительная комплектация
Базовое исполнение работает сразу. Дополнительное берут под режим: непрерывная работа, автоматика, улица, удержание груза.
Базовая
Бак с указателем уровня и температуры. Сапун с заливной горловиной, сливная пробка. Насос и электродвигатель на общей плите или фланце.
Предохранительный клапан. Фильтр в сливной линии. Манометр на напорной линии. Распределитель 4/3 с ручным или электромагнитным управлением.
Дополнительная
Теплообменник воздушный или водяной – при длительной непрерывной работе. Нагреватель масла – для неотапливаемых помещений. Гидроаккумулятор – когда цикл рваный и нужен пик расхода.
Гидрозамок – для вертикальных цилиндров и удержания груза. Дроссели с обратными клапанами на обе линии. Реле давления и реле уровня. Датчик засорения фильтра. Частотный привод. Защитный кожух, рама, колёса. Шкаф управления с ПЛК.
Наши станции
Снимки с нашего производства.
Завод, испытания, документы
Мы производим сами, а не перепродаём со склада. Отсюда и сроки, и возможность собрать нестандарт.
Завод в Петербурге
Собственное КБ и производство. Нестандартную станцию считаем и делаем сами, а не заказываем на стороне.
Испытания перед отгрузкой
Каждая станция и каждый цилиндр проходят испытание под давлением. Комплект стыкуется и прогоняется целиком – так, как на фото выше.
Документы
Комплект документации по ЕСКД: схема, паспорт, руководство. Декларация соответствия ТР ТС 010/2011 – посмотреть PDF.
Гарантия 2 года
Срок изготовления – от 5 дней на типовую станцию. Запчасти и уплотнения есть и после гарантии, схема у вас на руках.
Частые вопросы
Какое давление нужно под моё усилие?
Давление считается от площади поршня: P = F / (A · 1,0197) · 1000, где F в тоннах-силах, A в см². Если цилиндр уже есть, диаметр задан и выбора нет – только давление. Пример: нужно 20 тс, цилиндр Ø125 (A = 122,7 см²) – потребуется 160 бар. Те же 20 тс на Ø100 (A = 78,5 см²) требуют уже 250 бар. Если цилиндра ещё нет, дешевле идти по обычному ряду: 160 или 250 бар, а под большие усилия увеличивать диаметр. Давление выше 320 бар оправдано, когда критичны габариты.
Почему усилие на обратном ходу меньше, чем на прямом?
При втягивании масло давит не на весь поршень, а на кольцо: из поршневой площади вычитается площадь штока. У Ø80 со штоком 45 мм поршневая площадь 50,3 см², кольцевая – 34,4 см². При 160 бар это 8,20 тс на выдвижении и 5,61 тс на втягивании, разница 32%. Обратная сторона того же эффекта: масла на обратный ход нужно меньше, и при той же подаче насоса шток втягивается быстрее, чем выдвигается. Если требуется одинаковое усилие в обе стороны, берут цилиндр с проходным штоком.
220 или 380 В?
Решает мощность. Однофазный двигатель практически ограничен 2,2–3 кВт: при 160 бар это 6,6 л/мин, при 250 бар – 4,2 л/мин. Для зажимов, прессов, домкратов и опрессовки такого расхода хватает – там важно усилие, а не скорость. Как только нужен быстрый цикл или расход больше 10 л/мин, три фазы обязательны: 380 В идут до 250 кВт и 800 л/мин. Проверяется просто – подставьте свои цифры в калькулятор выше: если мощность вышла больше 3 кВт, 220 В не вариант.
Делаете гидроцилиндры по чертежам заказчика?
Да, это одна из основных работ. От вас – чертёж, образец или задача. Нужны диаметры поршня и штока, ход, рабочее давление, тип крепления, резьба портов, температура и среда. Если чертежа нет, а есть только усилие и скорость, считаем сами и выпускаем документацию по ЕСКД. Для длинных ходов отдельно проверяем шток на продольный изгиб – именно он, а не давление, чаще всего ограничивает конструкцию.
Можно заказать комплект «станция + гидроцилиндр» сразу в сборе?
Да. В комплект входят станция, цилиндр, распределитель, РВД под фактическую длину трассы, манометр и пульт управления. Всё стыкуется у нас, прогоняется под давлением и уезжает проверенным – монтаж на объекте сводится к креплению цилиндра, подключению питания и заливке масла. Так меньше шансов, что на месте не сойдётся резьба или не хватит длины рукава.
Какие сроки изготовления?
Типовая станция – от 5 дней. Комплект с нестандартным цилиндром по чертежу дольше: срок зависит от диаметров, хода и наличия трубы и штока нужного типоразмера. Точный срок называем вместе с ценой, после того как посмотрим ТЗ.
Нужно 700–1500 бар – это возможно?
Да, потолок 1500 бар. Смысл высокого давления в компактности: при 700 бар цилиндр Ø63 развивает 22,2 тс – больше, чем Ø125 при 160 бар (20,0 тс), но масла на тот же ход уходит вчетверо меньше, и сам цилиндр заметно меньше. Плата за это – требования к РВД, соединениям и уплотнениям. Подробнее: станции высокого давления.
Подойдёт ли станция для испытания и промывки гидроцилиндров?
Да, но это отдельный расчёт. Для опрессовки нужно высокое давление и маленький расход – полость надо заполнить и выдержать, а не двигать шток. Для промывки наоборот: расход и тонкость фильтрации важнее давления. Если участок делает и то и другое, ставим либо два насоса, либо насос с регулируемой подачей. Опишите, какие цилиндры проходят через участок, – подберём.
Пришлите параметры цилиндра – вернём расчёт и цену
Достаточно Ø поршня, Ø штока, хода и скорости. Если этих цифр нет, напишите требуемое усилие и что должно двигаться – посчитаем сами. КП в течение рабочего дня.
