Thông tin dự án
- Tên dự án: Kích thủy lực cho cần cẩu cỡ lớn
- Thiết bị áp dụng: Cần cẩu cảng 90 tấn
- Ứng dụng: Việc bốc dỡ hàng hóa tại cảng
- Mẫu xi lanh: HSG250 × 180 × 1000
- Áp suất làm việc: 25 MPa
- Đường kính trong xi-lanh: 250 mm
- Đường kính ngoài của xilanh: 299 mm
- Hành trình: 1.000 mm
- Lực nâng cần thiết: Khoảng 90–100 tấn
Nền tảng dự án
Khách hàng vận hành một cần cẩu cỡ lớn để nâng hàng hóa tại cảng. Xi lanh thủy lực ban đầu của cần cẩu này có thanh piston dài 80 mm, mặt bích lắp đặt kích thước 220 × 220 mm và hành trình chỉ 400 mm.
Mặc dù xi lanh hiện có có thể được lắp đặt trên cần cẩu, nhưng hành trình hạn chế của nó không còn đáp ứng được các yêu cầu nâng hạ của khách hàng. Do đó, khách hàng muốn thay thế nó bằng một xi lanh thủy lực mới có hành trình 1.000 mm và sức nâng khoảng 90–100 tấn.
Trong cuộc thảo luận ban đầu, khách hàng đã đề xuất yêu cầu áp suất lên đến 600 bar. Tuy nhiên, việc lựa chọn xi lanh thủy lực chỉ dựa trên áp suất yêu cầu có thể dẫn đến áp suất hệ thống không cần thiết, gây áp lực quá mức lên các vòng đệm và các bộ phận của xi lanh, đồng thời đặt ra các yêu cầu cao hơn đối với thiết bị thủy lực liên quan.
Do đó, AISOAR đã đánh giá ứng dụng của cần trục, lực nâng cần thiết, kích thước lắp đặt có sẵn, cách bố trí lắp đặt ban đầu và kích thước xi lanh đề xuất trước khi xác định cấu hình xi lanh cuối cùng.
Yêu cầu đặc biệt của khách hàng
Xi lanh phải đảm bảo hành trình dài hơn nhiều mà vẫn phải tương thích với kết cấu cần cẩu hiện có. Một số yêu cầu kỹ thuật cần được chú ý đặc biệt.
1. Hành trình tăng từ 400 mm lên 1.000 mm
Việc tăng hành trình thêm 600 mm đã làm thay đổi các điều kiện kết cấu của xi-lanh. Thanh piston dài hơn đòi hỏi phải có độ cứng vững và độ cứng bề mặt đủ cao để chịu được tải trọng mà không bị biến dạng quá mức hoặc làm tăng nguy cơ hư hỏng trong quá trình vận hành.
2. Thanh piston rỗng cỡ lớn
Xi lanh mới sử dụng thanh piston dài 180 mm với phần rỗng có đường kính 80 mm. Cấu hình này giúp giảm trọng lượng không cần thiết, nhưng thanh piston vẫn phải đảm bảo độ bền đủ để chịu được tải trọng nâng theo quy định.
Do đó, cấu trúc thanh, độ dày thành, tính chất vật liệu và phương pháp gia công phải được xem xét một cách tổng thể, thay vì coi thanh rỗng như một thanh piston đặc tiêu chuẩn.
3. Lực nâng khoảng 90–100 tấn
Bộ kích thủy lực cần tạo ra lực đẩy đủ lớn để nâng tải trọng yêu cầu một cách đáng tin cậy. Do đó, đường kính trong của xi lanh và áp suất làm việc thực tế phải được điều chỉnh sao cho phù hợp thông qua các tính toán lực, thay vì áp dụng trực tiếp mức áp suất 600 bar như đề xuất ban đầu.
4. Khả năng tương thích với bản cài đặt ban đầu
Xi lanh thay thế phải phù hợp với vị trí lắp đặt hiện tại của cần cẩu. Kích thước mặt bích, cách bố trí kết nối, cấu trúc tổng thể và vị trí các điểm giao tiếp của xi lanh này phải được xác nhận dựa trên bản vẽ xi lanh gốc của khách hàng, các bức ảnh chụp cần cẩu và bản phác thảo kích thước.
5. Khả năng làm kín đáng tin cậy dưới tải trọng cao
Các phớt phải chịu được áp suất làm việc đã chọn và hoạt động liên tục dưới tải trọng lớn. Một cấu trúc làm kín không phù hợp có thể dẫn đến hiện tượng phớt bị ép ra ngoài, rò rỉ bên trong, rò rỉ bên ngoài hoặc hỏng hóc sớm.
6. Kiểm tra tại nhà máy dành riêng cho từng ứng dụng
Trước khi giao hàng, xi lanh cần được kiểm tra, đặc biệt chú trọng đến áp suất làm việc, khả năng duy trì áp suất, chuyển động, hiệu suất làm kín và khả năng chịu tải.
Giải pháp xi lanh thủy lực tùy chỉnh của AISOAR
Điều này tương đương với một lực đẩy lý thuyết khoảng 125 tấn. Sau khi tính đến hiệu suất thủy lực, ma sát và biên độ an toàn phù hợp, cấu hình này có thể cung cấp lực làm việc cần thiết khoảng 90–100 tấn.
Tính toán đường kính trong xilanh và áp suất làm việc
Đối với một xi lanh có đường kính trong 250 mm, lực đẩy lý thuyết ở áp suất 25 MPa được tính như sau:
Điều này tương đương với một lực đẩy lý thuyết khoảng 125 tấn. Sau khi tính đến hiệu suất thủy lực, ma sát và biên độ an toàn phù hợp, cấu hình này có thể cung cấp lực làm việc cần thiết khoảng 90–100 tấn.
Do đó, áp suất làm việc 25 MPa đã được lựa chọn cho thiết kế cuối cùng. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu vận hành xi lanh ở mức 600 bar như đề xuất ban đầu mà vẫn đảm bảo đạt được lực nâng cần thiết.
Việc giảm áp suất không cần thiết trong hệ thống cũng giúp giảm lực tác động lên thân xi lanh, các vòng đệm, các cổng, ống mềm và các bộ phận thủy lực liên quan.
Thanh piston rỗng được gia cố
Đường kính thanh piston đã được tăng lên 180 mm, với đường kính rỗng bên trong là 80 mm. Kích thước thanh piston được lựa chọn phù hợp với hành trình dài hơn và ứng dụng chịu tải nặng.
Thanh piston đã được xử lý nhiệt và mạ crom nhằm cải thiện:
- Độ cứng bề mặt
- Khả năng chống mài mòn
- Khả năng chống ăn mòn
- Khả năng chống hư hỏng bề mặt
- Độ tin cậy của dịch vụ trong quá trình mở rộng và thu lại lặp đi lặp lại
Người ta đã đặc biệt chú trọng đến mối quan hệ giữa cấu trúc thanh rỗng, hành trình 1.000 mm và lực nâng cần thiết.
Cấu trúc tương thích với việc lắp đặt
Xi lanh mới được thiết kế dựa trên cách bố trí lắp đặt của thiết bị ban đầu. Các kích thước của mặt bích và các điểm kết nối đã được rà soát lại để khách hàng có thể thay thế xi lanh có hành trình 400 mm trước đây mà không cần thực hiện những thay đổi lớn đối với kết cấu cần cẩu.
Cách tiếp cận thiết kế này đã giúp giảm thiểu rủi ro lắp đặt thường đi kèm với việc thay thế một xi lanh hiện có bằng một mẫu có chiều dài lớn hơn đáng kể.
Cơ cấu làm kín áp suất cao
Hệ thống làm kín đã được lựa chọn dựa trên áp suất làm việc cuối cùng là 25 MPa và các điều kiện nâng tải nặng. Mục tiêu là ngăn chặn hiện tượng trồi phớt và duy trì hiệu suất làm kín ổn định trong các giai đoạn tạo áp, duy trì áp suất và vận hành lặp lại.
Các bộ phận làm kín và dẫn hướng cũng giúp duy trì sự đồng trục giữa thanh piston và thân xi lanh, điều này đặc biệt quan trọng đối với các xi lanh có đường kính lớn và hành trình dài.
Kết quả dự án
Thiết bị nâng thủy lực sau khi hoàn thiện có hành trình 1.000 mm và lực đẩy tính toán khoảng 96,2 tấn mét ở áp suất 25 MPa, đáp ứng yêu cầu về lực nâng từ 90 đến 100 tấn của khách hàng.
So với xi lanh hành trình 400 mm ban đầu, giải pháp tùy chỉnh này mang lại phạm vi nâng dài hơn đáng kể trong khi vẫn đảm bảo tính tương thích với hệ thống lắp đặt hiện có của cần cẩu. Thanh piston rỗng được gia cố, hệ thống làm kín phù hợp cùng việc lựa chọn áp suất phù hợp với ứng dụng cụ thể cũng giúp nâng cao độ tin cậy của xi lanh khi vận hành với tải trọng lớn.
Thiết kế hoàn chỉnh đã cung cấp:
- Hành trình nâng dài hơn
- Khoảng 90–100 tấn lực lượng lao động cần thiết
- Tăng cường độ bền của thanh piston và độ bền bề mặt
- Khả năng làm kín đáng tin cậy trong điều kiện tải trọng cao
- Khả năng tương thích với bản cài đặt ban đầu
- Áp suất vận hành phù hợp hơn cho ứng dụng này
Xi lanh thủy lực tùy chỉnh dành cho các ứng dụng cần cẩu
AISOAR thiết kế và sản xuất các xi lanh thủy lực và kích thủy lực theo yêu cầu cho cần cẩu cảng, cần cẩu di động, thiết bị nâng hạ, máy móc xây dựng và các ứng dụng công suất lớn khác.
Khách hàng có thể cung cấp bản vẽ hiện có, xi lanh bị hư hỏng, ảnh chụp thiết bị, bản phác thảo kích thước hoặc các thông số vận hành cần thiết. Đội ngũ kỹ sư của chúng tôi sẽ đánh giá đường kính trong, đường kính thanh piston, hành trình, áp suất, cách lắp đặt và lực đầu ra cần thiết để đưa ra giải pháp thay thế phù hợp.
Hãy gửi cho chúng tôi bản vẽ xi lanh và các yêu cầu vận hành cần cẩu của quý khách để cùng thảo luận về giải pháp xi lanh thủy lực được thiết kế riêng.
