Hohlstange Lieferanten

Die Gleichmäßigkeit der Wandstärke bestimmt mehr als der Durchmesser allein die reale Festigkeit

Die Festigkeit einer hohlen Kolbenstange hängt nicht nur von ihrem Außendurchmesser und der Bohrungsgröße auf dem Papier ab – sie hängt auch stark davon ab, wie gleichmäßig die Wandstärke über den gesamten Umfang und über die gesamte Länge bleibt. Wenn die Innenbohrung während der Bearbeitung auch nur geringfügig aus der Mitte wandert, erhält eine Seite der Stange eine dünnere Wand als die andere, wodurch eine Schwachstelle entsteht, die sich unter Last ganz anders verhält, als die Nennwandstärke vermuten lässt. Diese Art von Exzentrizität lässt sich mit einer einfachen Messung des Außendurchmessers nur schwer erkennen. Aus diesem Grund erfordert die Wanddickenüberprüfung normalerweise eine Ultraschalldickenprüfung an mehreren Punkten entlang der Stange, anstatt sich nur auf eine visuelle oder maßliche Prüfung der Außenseite zu verlassen.

In der Praxis bedeutet dies zwei hohle Kolbenstangen Bei identischen Angaben zum Außen- und Innendurchmesser auf einem Datenblatt kann die Tragfähigkeit in der Praxis erheblich unterschiedlich sein, wenn einer mit einer strengeren Konzentrizitätskontrolle beim Bohren hergestellt wurde als der andere.

Die Oberflächenbeschaffenheit der Innenbohrung ist genauso wichtig wie die Außenfläche

Die meisten Qualitätsdiskussionen rund um Kolbenstangen konzentrieren sich auf die äußere Oberflächenbeschaffenheit, da diese mit den Dichtungen interagiert. Bei einer hohlen Kolbenstange eines Hydraulikzylinders muss jedoch auch auf die Innenbohrungsoberfläche geachtet werden, insbesondere bei Konstruktionen, bei denen die Bohrung Hydraulikflüssigkeit transportiert oder als Durchgang für interne Rohrleitungen dient. Eine raue oder inkonsistente Innenoberfläche kann zu Turbulenzen im Flüssigkeitsstrom führen, im Laufe der Zeit zur inneren Korrosion beitragen und bei einigen Konstruktionen als Spannungsanstieg wirken, der die Ermüdungslebensdauer von innen nach außen und nicht von außen nach innen verringert.

Honen als sekundärer Endbearbeitungsschritt

Bei vielen Hohlstangenanwendungen wird die Innenbohrung nach dem Bohren gehont, um insbesondere die durch den Bohrvorgang entstandenen Werkzeugspuren zu glätten. Dieser Schritt wird bei kostengünstigeren Hohlstäben häufig übersprungen, was ein Grund dafür ist, dass die Qualität der Bohrungsoberfläche zwischen den Lieferanten erheblich variieren kann, selbst wenn die äußeren Spezifikationen identisch aussehen.

Warum die Bohrmethode mehr als nur das Loch beeinflusst

Die Herstellung der Innenbohrung in einer hohlen Kolbenstange erfolgt typischerweise durch Tieflochbohren oder Tieflochbohren, und die verwendete Methode hat nachgelagerte Auswirkungen auf die Gesamtgeradheit der Stange und nicht nur auf die Qualität des Lochs selbst. Tieflochbohren erzeugt über einen langen, schmalen Weg erhebliche Wärme und Schnittkräfte. Wenn der Prozess nicht gut kontrolliert wird, kann der Bohrer beim Fortschreiten leicht außermittig wandern, was sowohl zu einer Exzentrizität der Bohrung führt als auch dazu führt, dass die Stange dazu neigt, eine leichte Krümmung zu entwickeln, sobald das umgebende Material innere Spannungen neu verteilt.

• Beim Tieflochbohren entstehen tendenziell geradere, gleichmäßigere Bohrungen über große Längen als beim Standard-Tieflochbohren
• Der Kühlmittelfluss durch den Bohrer während des Prozesses trägt dazu bei, die Wärmeentwicklung zu kontrollieren und das Risiko einer Bohrerwanderung zu verringern
• Das Entspannen der Stange nach dem Bohren trägt dazu bei, ihre endgültige Geradheit zu stabilisieren, bevor der Außendurchmesser fertig bearbeitet wird
• Stangen, die in einem einzigen kontinuierlichen Durchgang gebohrt werden, weisen im Allgemeinen eine bessere Konzentrizität auf als solche, die in mehreren kürzeren Stufen gebohrt werden

Für unsere Hohlstangenproduktion in unserem Werk in Wuxi setzen wir auf Tieflochbohren mit kontinuierlichem Kühlmittelfluss, da in dieser Phase entstandene Probleme mit der Geradheit der Bohrung später im Prozess äußerst schwer zu beheben sind.

Die Innenbohrung kann mehr als nur Gewicht reduzieren

Gewichtsreduzierung ist der am häufigsten genannte Grund für die Wahl einer Hohlkolbenstange, doch die Innenbohrung eröffnet auch funktionale Möglichkeiten, die eine Vollkolbenstange einfach nicht bieten kann. Bei einigen Zylinderkonstruktionen wird die Bohrung als spezieller Durchgang für Hydraulikflüssigkeit verwendet, sodass der Druck das andere Ende eines langen Zylinders erreichen kann, ohne dass externe Leitungen entlang des Zylinderkörpers verlegt werden müssen. Dies ist besonders nützlich bei Geräten mit begrenztem Platzangebot, bei denen die Verlegung externer Schläuche über die gesamte Länge eines Langhubzylinders nicht praktikabel ist.

In anderen Anwendungen dient die Bohrung zur Unterbringung einer sekundären Stange oder eines Sensorkabels, beispielsweise einer Positionserfassungsstange, die zur Hubrückmeldung in Zylindern verwendet wird, die eine präzise, ​​kontinuierliche Positionsüberwachung erfordern, anstatt sich nur auf externe Endschalter zu verlassen.

Das Knickverhalten erfordert eine andere Unterstützungsstrategie als Vollstäbe

Da eine hohle Kolbenstange das Material zur Außenwand hin verteilt und nicht den gesamten Querschnitt ausfüllt, ändert sich der Widerstand gegen Knicken unter Druckbelastung mit zunehmendem Durchmesser nicht so stark wie bei einer massiven Kolbenstange. Bei einem gegebenen Außendurchmesser knickt ein Hohlstab im Allgemeinen bei einer geringeren Druckbelastung ein als ein Vollstab, es sei denn, der Außendurchmesser wird vergrößert, um das entfernte Material auszugleichen. Dies ist ein wichtiger Gesichtspunkt bei Langhubanwendungen, bei denen das alleinige Vertrauen auf die Gewichtseinsparungen einer hohlen Konstruktion ohne Anpassung des Durchmessers oder Hinzufügen einer Zwischenstütze dazu führen kann, dass die Stange für die tatsächlichen Seitenlastbedingungen, denen sie ausgesetzt ist, zu klein ist.

Wo eine hohle Kolbenstange Probleme löst, kann eine massive Kolbenstange dies nicht

Hohlstabkonstruktionen haben ihren Platz eher in Anwendungen verdient, bei denen entweder das Gewicht oder die Möglichkeit der internen Führung einen echten funktionalen Vorteil bieten, und werden nicht nur als leichtere Alternative zu einem Vollstab gewählt. Langhubzylinder, die in Schiffs- und Hafenausrüstungen eingesetzt werden, profitieren häufig von der geringeren Masse, da leichtere bewegliche Komponenten die tragenden Strukturen weniger belasten und die dynamische Belastung während des Betriebs verringern. Ölfeld- und Bergbaugeräte nutzen manchmal die Innenbohrung, um Hydraulikflüssigkeit oder Instrumentierungskabel durch die Stange selbst zu führen, was den Gesamtsystementwurf vereinfacht.

• Langhubanwendungen, bei denen eine verringerte hin- und hergehende Masse die dynamische Leistung verbessert
• Konstruktionen, die eine interne Flüssigkeitsführung oder einen Kabeldurchgang durch die Stange selbst erfordern
• Geräte, bei denen die Minimierung der strukturellen Belastung durch das Eigengewicht des Zylinders Priorität hat
• Systeme mit internen Positionserfassungsstangen, die einen Gehäusedurchgang innerhalb der Kolbenstange erfordern

Bei den Hydraulikzylinderprojekten, die wir für Hersteller von Schiffs-, Hafen- und Bergbauausrüstungen unterstützt haben, war die Entscheidung, einen zu spezifizieren Hydraulikzylinder mit hohler Kolbenstange ist fast immer auf eines dieser funktionellen Bedürfnisse zurückzuführen, und nicht darauf, dass Gewichtsreduktion der einzige entscheidende Faktor ist.