A l'intérieur d'un vérin hydraulique,tube aiguisén'est pas une entrée à usiner -estle canon. L'alésage affûté, fini selon ISO H8 et Ra 0,2-0,4 µm avec une hachure croisée de 30 à 45 degrés-, est la surface sur laquelle les joints de piston fonctionnent pendant toute la durée de vie du cylindre, et la même paroi contient la pression de service. GNEE fournit des tubes affûtés en fûts de diamètre intérieur 32-500 mm (1,5"-24"), parois 4-50 mm, longueurs jusqu'à 12 m, en ST52/E355et les nuances supérieures - un alésage fini qui accepte le piston et les joints sans usinage supplémentaire.
Toutes les autres pièces d'un vérin hydraulique sont au départ un produit brut et obtiennent l'essentiel de leur valeur ajoutée dans l'usine de vérins : les tiges sont tournées, rectifiées et chromées, les capuchons sont usinés, les presse-étoupes sont filetés. Le tube adouci est l'exception. Au moment où il quitte l'usine de tubes, sa surface critique - l'alésage - est déjà finie selon la tolérance et la texture requises par les joints. Ce seul fait détermine la manière dont le tube est spécifié, dont il est manipulé lors de la fabrication et dont le cylindre se comporte en service.
Cette page concerne cette application : ce que fait le tube affûté à l'intérieur d'un cylindre, sur quelles propriétés le cylindre s'appuie réellement, comment il se déplace depuis sa livraison jusqu'à un baril de travail et ce qu'il faut vérifier à son arrivée.
Ce que fait le tube aiguisé à l’intérieur d’un cylindre hydraulique
Le tube remplit trois fonctions à la fois, et chacune correspond à une propriété de l'alésage affûté ou du mur derrière lui :
Limite de pression.La paroi du baril contient l'huile de travail. L'épaisseur de la paroi, la limite d'élasticité et les conditions de livraison déterminent la pression que le tube peut supporter - et dans quelle mesure il conserve sa forme ce faisant.
Sceller la surface de roulement.Les joints de piston, les joints toriques- et les bandes d'usure glissent contre l'alésage à chaque course. La tolérance de l'alésage, la rugosité et la texture des hachures croisées déterminent la friction, les fuites et la durée de vie du joint.
Géométrie directrice.La rectitude et la rondeur maintiennent le piston centré sur toute la course. Un alésage qui se rétrécit ou s'incline charge les joints de manière inégale et les use prématurément.
Aucun autre composant du cylindre ne concentre autant de fonctions sur une seule surface fournie -, c'est pourquoi les constructeurs de cylindres traitent l'alésage affûté comme élément de référence de l'ensemble de la machine.
Pourquoi un cylindre a besoin d'un alésage affûté
Un tube sans soudure étiré à froid tel que-laminé ou-étiré a un alésage de Ra 1,6 à 3,2 µm et une tolérance dimensionnelle bien plus large que celle attendue par tout système d'étanchéité. Le montage de joints directement dans un tel alésage entraîne une fuite au niveau de la lèvre du joint, une usure par effraction lorsque le joint frotte les marques de dessin et une traînée du piston à partir d'un diamètre hors tolérance. Le rodage élimine tout ce problème en une seule opération secondaire au broyeur :
Ajustement dimensionnel.L'alésage est porté à la norme ISO H8 (H9 en option) - par exemple +0.046/0 mm sur un alésage de 50 à 80 mm - afin que les ensembles de pistons et les ensembles de joints du catalogue glissent avec l'interférence et le jeu pour lesquels ils ont été conçus.
Texture superficielle.Ra 0,2–0,4 µm est la bande dans laquelle les joints en nitrile et en polyuréthane fonctionnent le mieux. Surtout, les pierres à aiguiser laissent un motif de hachures croisées-à un angle de 30 à 45 degrés : les rainures peu profondes retiennent l'huile lubrifiante entre le joint et la paroi, fournissant une lubrification fluide-film sur des millions de courses. Un miroir-alésage lisse en dessous d'environ Ra 0,1 µm ne peut pas contenir ce film - la chaleur de friction augmente et l'usure du joint s'accélère, un phénomène que les fabricants de joints ponctuels tels que Hallite et Trelleborg ont documenté. « Plus doux » n'est pas le but ; les hachures croisées-l'est.
Géométrie.L'affûtage est un processus de coupe à faible-force, il corrige donc la conicité, l'ovalité et l'ondulation du tube mère plutôt que de les copier - la raison pour laquelle les barils réparés et raffinés-fonctionnent comme des neufs.
La conséquence pratique pour les fabricants de cylindres : pas d'alésage, pas d'alésage, pas d'affûtage en-interne. Le baril passe de l'entrepôt au poste de soudage.
Types de cylindres construits sur un tube adouci
Le même programme de tubes est utilisé pour toutes les principales constructions de cylindres, avec l'alésage et la nuance sélectionnés pour cette fonction :
| Type de cylindre | Alésage affûté typique | Note commune | Ce que le tube apporte |
|---|---|---|---|
| Vérins industriels de type-tirant et broyeur-type | 50-200 mm, H8 | ST52.3 / E355 (+SR) | Série à alésage standard, les joints et les pistons sont donc des articles du catalogue |
| Vérins mobiles soudés (pelles, chargeuses, chariots élévateurs) | 40-250 mm, H8 | ST52/E355 ; E470 pour paroi mince- | Canon soudable qui maintient son alésage grâce au soudage du capuchon et du port |
| Vérins télescopiques (camions bennes, grues) | Multi-étages, 60 à 320 mm | ST52 / E355 | Rectitude sur de longues portées ; alésage constant entre les étages |
| Presses hydrauliques et moulage par injection | 100-500 mm, H8 | E355/27SiMn | Capacité haute pression avec géométrie stable sous cyclage |
| Supports de toit minier | 80-320 mm | 27SiMn (Q+T) | Rendement élevé avec une ténacité à des pressions de service de classe ≈31,5 MPa- |
| Actionneurs pneumatiques | 20–100 mm, Ra Inférieur ou égal à 0,4 µm | E355 / inoxydable | Frottement faible et stable pendant des millions de cycles |
| Réparation et remise à neuf de fûts | Coupe à longueur par travail | ST52, E355, 27SiMn, SAE 1020 | Un alésage fini qui restaure le cylindre sans-affûtage en interne |
Les propriétés du tube sur lesquelles repose le cylindre
Retirez n'importe quel certificat de tube aiguisé et voici les lignes qu'un constructeur de cylindres lit réellement :
| Propriété | Valeur standard | Pourquoi le cylindre en a besoin |
|---|---|---|
| Tolérance d'alésage | ISO H8 (H9 en option), ID 32-500 mm | Assemblage direct des joints et pistons du catalogue |
| Rugosité de la surface | Ra 0,2–0,4 µm | Frottement du joint, contrôle des fuites, rétention du film |
| Angle de hachures croisées- | 30 à 45 degrés | Rétention de lubrifiant entre les courses |
| Rectitude | Inférieur ou égal à 0,5 mm/m | Chargement uniforme du joint sur toute la course |
| Épaisseur de paroi | 4–50 mm, dimensionné pour une pression avec un facteur de conception de 4:1 | Limite de pression ; limite l'ovalité élastique |
| Limite d'élasticité | Supérieur ou égal à 355 MPa (ST52/E355) ; ≈470 MPa-classe (E470, 27SiMn) | Capacité de pression à paroi mince- ; soudabilité |
| État de livraison | BK, BK+S/+SR, NBK | Stabilité dimensionnelle grâce au soudage |
| Longueur | Jusqu'à 12 m, coupé-à-longueur disponible | Barils construits pour fonctionner sans joints |
Deux d’entre eux méritent d’être soulignés car ce sont ceux qui sont le plus souvent mal ordonnés.État de livraison: le tube adouci en BK ordinaire supporte les contraintes résiduelles de l'étirage à froid ; Lorsque l'usine de cylindres soude les embouts et les bossages des ports, cette contrainte se relâche et l'alésage s'incline. Le tube BK+S / +SR (stress-soulagé) est le choix standard partout où le canon sera soudé.Épaisseur de paroi: il doit être choisi pour la pression de pointe réelle, chocs compris, pas seulement pour la lecture de la jauge - un canon qui devient ovale sous un cycle de pression perd le contact d'étanchéité pour lequel l'alésage affûté était prévu.
Du tube livré au baril de travail
Entre le broyeur à tubes et le cylindre fini, l'alésage affûté passe par quatre étapes, et les spécifications du tube sont conçues autour de chacune :
Coupe.Le tube est scié à la longueur du canon - soit par le fournisseur (coupé-à la longueur-avec chanfreinage et ébavurage des extrémités) ou dans l'atelier de cylindres. L'équerrage des extrémités est important là où la soudure du capuchon atterrit sur la face coupée.
Soudage.Les embouts sont assemblés par arc immergé ou MIG robotisé ; les bossages des ports sont soudés avec un apport de chaleur contrôlé et faible - une chaleur excessive au niveau d'un bossage peut déformer localement l'alésage en forme de sablier qui bloque le piston à mi--course. Le tube soulagé - (+SR / BK+S) résiste aux deux modes de distorsion.
Surépaisseurs d'usinage.Les ports, les caractéristiques de montage et les filetages des presse-étoupes sont usinés dans le diamètre extérieur et les extrémités. L'alésage n'est plus jamais touché - c'est l'intérêt de l'acheter affûté.
Assemblage et preuve.Le piston, les joints et le presse-étoupe entrent ; le cylindre fini est testé hydrostatiquement, généralement à une pression de service de 1,5 ×. Le test prouve le cylindre ; le certificat du tube prouve l'alésage qu'il contient.
Avantages dans la fabrication et le service de cylindres
Usinage secondaire éliminé.L'alésage et l'affûtage en interne-sur un alésage de 200 mm impliquent un temps machine important par baril ; l'acheter fini supprime entièrement cette opération et son risque de mise au rebut.
Compatibilité des joints par défaut.Chaque baril se situe dans la plage de tolérance et de rugosité que les catalogues de joints supposent - pas de montage par-baril ou d'assemblage sélectif.
Lots cohérents.H8 sur un lot de production signifie une interchangeabilité de baril-à-, ce qui permet aux lignes de cylindres de fonctionner sans mesurer chaque alésage dans des ensembles appariés.
Réparabilité.Les ateliers de service stockent des tubes polis dans le mélange de qualités courantes (ST52, E355, 27SiMn, SAE 1020) et fabriquent des barils de remplacement contre les cylindres usés de n'importe quelle marque d'équipement.
Optimisation du délai d'exécution-.Le tube aiguisé coupé-à-longueur convertit l'approvisionnement en barils d'un travail d'usinage en un article de campagne d'achat, raccourcissant ainsi le calendrier de fabrication des cylindres.
Que vérifier à l'arrivée du tube
Étant donné que l'alésage est un produit fini, l'inspection à la réception est rapide mais mérite d'être effectuée de manière cohérente : mesurez l'alésage en plusieurs points le long et autour du tube (le H8 doit tenir partout, pas seulement à mi--longueur) ; vérifiez que la surface indique Ra 0,2 à 0,4 µm avec une hachure croisée-visible et uniforme ; vérifiez la rectitude de l'alésage ; confirmer le mur et l'OD par rapport à la commande ; inspecter l'alésage pour déceler de la rouille ou des dommages dus au transport ; et rapprocher le numéro de série du certificat avec l'envoi.
Comment spécifier votre commande de tubes aiguisés
ID d'alésage et classe de tolérance (standard H8, H9 en option)
OD et mur, ou la pression de travail et le facteur de conception pour que nous puissions les proposer
Catégorie : ST52/E355 en standard ; E470 ou 27SiMn pour usage intensif ; inoxydable pour service corrosif
Condition de livraison : indiquer +SR / BK+S chaque fois que le canon sera soudé
Surface : polie Ra 0,2–0,4 µm (finition SRB acceptable pour les gros alésages - voir la page de comparaison)
Longueur : stock, fixe ou coupée-à la-longueur finie-avec tolérance
Préparation des extrémités : coupe carrée simple-, chanfreinée ou usinée selon le dessin
Certificat : EN 10204 3.1 avec rapports dimensionnels et de rugosité
Quantité et port de destination
Essais et inspections
Demander un devis pour un stock de baril de cylindre
Envoyez-nous le diamètre intérieur et la tolérance de l'alésage, la pression de paroi ou de service, la qualité et l'état de livraison, ainsi que les longueurs requises. Nous fournissons des tubes affûtés en fûts de diamètre intérieur 32–500 mm, H8, Ra 0,2–0,4 µm, avec certification EN 10204 3.1 et service de coupe-à-longueur :sales@gneetube.com.
FAQ
Pourquoi un cylindre de cylindre hydraulique a-t-il besoin d'un alésage affûté ?
Parce que les joints de piston reposent directement sur la surface intérieure du tube pendant toute la durée de vie du cylindre. Un alésage affûté à ISO H8 et Ra 0,2–0,4 µm donne au joint une surface de roulement dimensionnellement précise, à faible -friction avec une trappe transversale de 30 à 45 degrés-qui retient l'huile lubrifiante - conditions qu'un alésage tel-étiré à Ra 1,6–3,2 µm ne peut pas fournir.
Que fait le tube adouci à l’intérieur du cylindre ?
Il s'agit du corps du cylindre : l'enceinte de pression qui contient l'huile de travail, la surface de roulement sur laquelle le piston et ses joints se déplacent, et la géométrie de guidage qui maintient le piston centré sur toute la course. Les trois fonctions sont assurées par le tube lui-même, sans autre usinage de l'alésage.
Un alésage plus lisse est-il toujours meilleur pour la durée de vie du joint ?
Non. En dessous d'environ Ra 0,1 µm, la surface ne peut pas retenir le film lubrifiant, donc la chaleur de friction et l'usure des joints augmentent. La finition adoucie hachurée en croix à Ra 0,2–0,4 µm est ce dont les joints ont besoin ; les finitions miroir sont une idée fausse courante et non une spécification.
Le tube adouci peut-il également être utilisé pour les vérins pneumatiques ?
Oui. Les vérins pneumatiques utilisent la même construction affûtée avec des alésages plus petits, généralement de 20 à 100 mm, finis à Ra 0,4 µm ou plus fin et évalués à environ 1 MPa (10 bar). Le frottement faible et stable de l'alésage affûté est ce qui permet aux actionneurs pneumatiques de réaliser des millions de cycles de course.
Qu'arrive-t-il à l'alésage affûté lorsque les embouts et les ports sont soudés ?
Si les contraintes résiduelles et l'apport de chaleur ne sont pas contrôlés, l'alésage peut dériver ou se déformer localement. La spécification d'un tube adouci dans un état de détente-(BK+S selon DIN 2391, +SR selon EN 10305-1) et l'utilisation d'un apport de chaleur contrôlé au niveau des bossages des ports maintiennent l'alésage dans sa tolérance de rectitude tout au long de la fabrication.
Quelles qualités sont utilisées pour les tubes cylindriques polis ?
ST52.3 (DIN 2391) et E355 (EN 10305-1), tous deux avec un rendement minimum de 355 MPa, sont les qualités de baril par défaut dans le monde entier. Les barils à usage plus élevé-utilisent de l'E470 ou du 27SiMn, les tubes à usage structurel utilisent du CK45 et les cylindres marins ou de lavage utilisent de l'acier inoxydable 304/316 aiguisé. Tous sont affûtés selon la même tolérance H8.
Un fût de cylindre usé peut-il être réparé avec un tube affûté ?
Oui, et c'est l'une des principales applications du tube aiguisé. Les ateliers de réparation coupent les tubes affûtés à longueur et les soudent dans des barils de remplacement pour les pelles minières, les véhicules à ordures et les presses industrielles. L'affûtage est également un processus de coupe à faible-force qui corrige la géométrie, c'est pourquoi l'affûtage-des barillets usés est pratique là où le brunissage au rouleau ne l'est pas.
Quels documents accompagnent un envoi de tube poli ?
Le pack standard est un certificat d'usine EN 10204 3.1 traçable au numéro de chaleur, plus un rapport dimensionnel (alésage mesuré en plusieurs points, paroi, rectitude) et des lectures de rugosité de surface pour l'alésage fini. Une inspection par un tiers-(SGS, BV, TÜV) peut être organisée sur demande.
Conclusion
Le tube poli mérite sa place dans un vérin hydraulique car il arrive sous forme de baril fini : un alésage à H8 et Ra 0,2–0,4 µm avec les hachures transversales de 30 à 45 degrés- dont les joints ont besoin, une rectitude qui les maintient chargés uniformément, une paroi qui maintient la pression sans devenir ovale et un état de livraison qui survit au soudage que l'usine de cylindres doit effectuer. Spécifiez ces propriétés par rapport au devoir du cylindre - pas seulement à sa pression catalogue - et l'alésage qui quitte l'usine de tubes est toujours l'alésage qui fonctionne des années plus tard.