Гидравлические цилиндры с гибким разделителем (камеры низкого и камеры высокого давления, подводящей камеры) нашли небольшое распространение в современном технологическом оборудовании, т. к. применяются только там, где требуется небольшое вертикальное перемещение и небольшое (вплоть до 1 Мпа) давление рабочей жидкости (рабочего тела, агента), или газа, пара.
Их невозможно применить в отрезных станках для изготовления профнастила, но они пригодятся в направляющих устройствах, где нет необходимости развивать значительное усилие и нет нужды сильно менять положение заготовки. Существует несколько типовых конструкций гидроцилиндров с гибким разделителем, отличающихся по типу исполнительного устройства: мембраны, гидроцилиндр мембранного типа и сильфоны. Рассмотрим каждую конструкцию отдельно.
Мембраны
Представляют собой эластичный диск, периферия которого крепится между створками корпуса, образуя эластичное кольцо. При попадании в подводящую камеру рабочей жидкости сердцевина мембраны прижимается к верхней части штока, специально расширенной по сравнению с основным диаметром вала элемента.
В то же время периферия прижимается к верхней крышке цилиндра (гильзы, хотя в данном случае корпус гидроцилиндра имеет форму, отличную от гильзы). Шток приводит в движение рабочий орган.
Чтобы вернуть мембрану в исходное положение устанавливается пружина. Следует учитывать, что давление рабочего органа будет всегда ниже, чем давление агента, минимум, на величину силы упругости в пружине. Эластичная мембрана не подразумевает возможности проникновения жидкости, поэтому вал штока может не оснащаться манжетным уплотнителем, однако, использование пылесборников все же необходимо, для предотвращения попадания внутрь механизма абразивных частиц, грязи, способных причинить значительный вред металлическим деталям механизма.
Гидроцилиндр мембранного типа
Используются в том случае, если необходимо обеспечить большой ход штока при относительно невысоком давлении агента в подводящей камере. Конструкция представляет собой поршень, мембрану, цилиндр (гильзу). Эластичный материал мембраны покрывает собой головку поршня, имеет на уровне юбки перегиб и своей периферией зажата между крышкой и корпусов цилиндра. При движении поршня вниз эластичный материал «перетекает» со стенок поршня на внутренние стенки цилиндра.
Таким образом эластичный материал выполняет изолирующие функции, препятствуя проникновению агента из подводящей камеры в область гильзы за поршнем. Благодаря этому удается практически отказаться от использования манжетного уплотнителя на выходящем валу, ограничившись только установкой здесь пылесборника.
Однако скорость движения поршня должна быть небольшой, иначе возможно повреждение материала мембраны, ее разрыв, что неминуемо приведет к ремонтно-восстановительным работам, в ходе проведения которых гарантирован простой оборудования.
Сильфоны
Сильфон – это ребристая «труба», способная выдерживать многочисленные акты сжатия и растяжения, сохраняя свои высокие эксплуатационные свойства, в первую очередь изоляционные.
Изготавливается из композиционных материалов, резины (возможно, с металлическим кольцами), реже – из металлической фольги, пластика. Могут быть одно — и многослойными. Сильфоны сами по себе широко применяются в оборудовании для производства металлопрофиля в качестве изоляционных материалов, а так же в строительстве.
В гидроцилиндрах используются при относительно небольшом давлении в системе – вплоть до 3 МПа. Они хорошо зарекомендовали себя при работе в экстремальных условиях – в повышенной или пониженной температуре, в агрессивной среде.
