12000 psi/90t cilindro hidráulico

Descripción general del núcleo y concepto de escala

Concepto de empuje: un empuje de 12,000 toneladas (120,000 kN) tiene una fuerza equivalente a:
Comparación de gravedad: casi equivalente a concentrar el peso de aproximadamente un y medio portadores de aeronaves "de enlace" (basado en un desplazamiento de carga completa de aproximadamente 65,000 toneladas) en un solo punto.
Comparación de presión: suponiendo una presión de trabajo de 40 MPa (aproximadamente 400 atmósferas), su área del pistón sería tan alta como 3 metros cuadrados (equivalente al área proyectada de un automóvil de tamaño medio).
Posicionamiento de roles: rara vez se usa solo y es típicamente el componente de actuación central de los equipos principales de nivel nacional, como prensas de fragmentos de troqueles de 10,000 toneladas, plataformas de prueba de vibración ultra grandes y sistemas de lanzamiento de barcos gigantes. Por lo general, opera en forma de múltiples cilindros que trabajan en coordinación.

Ciencia y fabricación de materiales extremos

Este es el requisito previo principal y el cuello de botella más grande para fabricar cilindros de 10,000 toneladas.

Requisitos de material:
Ultra-High Fuerza:Los componentes de carga del núcleo, como el barril del cilindro, la varilla del pistón y el fondo del cilindro, deben estar hechos de aceros de aleación especiales con intensidades de rendimiento superiores a 800 MPa, incluso de 1000 MPa de grado (como AISI 4340 modificado, 34crnimo6, etc.).
Alta dureza:Junto con la ultra resistencia, se debe garantizar una buena resistencia (valor de energía de alto impacto) para evitar la fractura quebradiza bajo cargas extremas.
Proceso de fabricación:
Forras ultra-grandes:Los componentes del núcleo son perdidas de muerte abierta gigantes, que requieren prensas hidráulicas de 10,000 toneladas para forjar que rompan la estructura de fundición y formen una línea de flujo de fibra densa.
Tratamiento térmico:El tratamiento térmico (apagado y templado de alta temperatura) de tales piezas de trabajo enormes es un gran desafío. Se necesitan hornos de tratamiento térmico ultra-grande y procesos de enfriamiento avanzados para garantizar propiedades mecánicas uniformes desde el núcleo hasta la superficie de la pieza de trabajo, al tiempo que controlan la deformación y el estrés residual.

Mecanizado de ultra precisión

"Grande" no significa "áspero"; Por el contrario, es sinónimo de "precisión definitiva".

Agujero profundo aburrido:Procesar barriles de cilindro que pueden tener más de 10 metros de largo con diámetros internos superiores a 1,5 metros. Los errores de redondez y cilindricidad del agujero interno deben ser inferiores a 0.05 mm, y la rugosidad de la superficie debe alcanzar la AR 0.2-0.4 μm (acabado espejo) para garantizar la vida y confiabilidad a largo plazo de los sellos. Esto requiere máquinas de perforación y perfeccionamiento de agujeros profundos ultra precipitados.
Mecanizado de varilla de pistón de servicio pesado ultra largo:El diámetro de la barra del pistón puede acercarse a 1 metro, con una longitud superior a 15 metros. Requiere molienda ultra precisión para garantizar su rectitud, rugosidad de la superficie (que también requiere un acabado espejo después del enchapado cromo duro) y la precisión dimensional. Sus procesos de procesamiento y elevación deben prevenir la deformación causada por su propia deflexión.
Procesamiento de hilos gigantes:Las roscas de conexión entre el barril del cilindro, el fondo del cilindro y la cabeza del cilindro suelen ser hilos de contrafuerte ultra grande. Su precisión de mecanizado afecta directamente la resistencia general y la resistencia a la fatiga de la estructura.
 

Tecnología de sellado de presión ultra alta

El sistema de sellado es la "línea de vida" del cilindro. En el nivel de 12,000 toneladas, los desafíos de sellado aumentan exponencialmente.

Formas de sellado:Se adopta un sistema de sellado compuesto múltiple. Normalmente incluye:
Sello principal:Utiliza materiales de poliuretano de alto rendimiento (p. Ej., TPU) o politetrafluoroetileno (PTFE) relleno (PTFE) como sellos de paso (steal), anillos Glyd (anillo de glyd), etc., que tienen coeficientes de fricción extremadamente bajos y excelente estabilidad bajo presión ultra.
Guía de soporte:La varilla y el pistón de pistón ultra largo requieren anillos de desgaste (bandas de guía) para soporte para evitar el contacto con el metal y el desgaste excéntrico, generalmente hecho de plásticos de ingeniería de alto rendimiento o materiales compuestos (p. Ej., Vespel).
Sellos estáticos:Los sellos estáticos en el puerto del cilindro, las juntas de tubería, etc., requieren una combinación de anillos de respaldo de juntas tóricas de alto rendimiento +.
Diseño de sellado:Se debe realizar un análisis preciso de elementos finitos (FEA) para simular la deformación, la distribución del estrés de contacto y el desgaste del sello bajo presión ultra alta para un diseño optimizado.