移動式油圧機器におけるリフェーズシリンダーとは何ですか?

モバイル機械上で 2 つ以上の油圧シリンダが一緒に動く場合、漏れ、負荷、ホースの体積、シリンダの変位のわずかな違いにより、油圧シリンダの位置が徐々にずれる可能性があります。

リフェーズシリンダーは、この蓄積された誤差を修正します。これらのシリンダーは以下で一般的です。移動式油圧システム複数のシリンダーを直列に接続し、同じ相対位置に繰り返し戻る必要があります。一般的な用途には、農業用具、折り畳み装置、昇降フレーム、トラック搭載システムなどがあります。-

従来のシリンダとは異なり、リフェーズシリンダには通常、ストロークの一端付近に内部バイパス通路または溝があります。ピストンがその点に到達すると、オイルはピストンの周囲を通過して次のシリンダーに進みます。遅れているシリンダーはストロークを終了し、セットを位相に戻すことができます。

リフェーズシリンダーの仕組み

リフェーズシリンダーは、直列接続されたシリンダーのグループが動作サイクルの定義された時点での位置関係を復元するのに役立ちます。{0}この配置は、マスター-およびスレーブ シリンダー システム-と呼ばれることがよくあります。

通常の伸長中、オイルはマスターシリンダーのキャップエンドに入ります。マスターのロッドエンドから排出されたオイルはスレーブシリンダーのキャップエンドに流れ込みます。

基本的なフローパスは次のとおりです。

ポンプ→マスターシリンダーキャップエンド→マスターシリンダーロッドエンド→スレーブシリンダーキャップエンド→スレーブシリンダーロッドエンド→リターン

シリンダーは、マスターシリンダーから出る容積がスレーブが必要とする容積とほぼ一致するようなサイズになっています。容積が一致すると、両方のシリンダーはほぼ同じ速度で移動します。

完全な同期は無期限に続くわけではありません。内部漏れ、閉じ込められた空気、シールの摩耗、不均等な荷重、温度変化、製造公差などにより、シリンダの相対位置が徐々に変化する可能性があります。

完全に伸張すると、マスターピストンは内部のリフェーズ溝を通過または露出します。その後、オイルはピストンをバイパスして下流に流れ、遅れているスレーブシリンダーがストロークを完了できるようになります。スレーブのバイパスは、ピストンが対応するリフェーズ位置に到達すると開きます。

Cross Manufacturing は、自社の DR および DCR シリンダーを、ストロークの終わりに内部バイパスを通じて再同期する、容積的に一致した直列シリンダーであると説明しています。 Prince は、この目的のために、一致するマスター-と-のスレーブ リフェーズ システムも指定しています。

シリンダーのリフェーズが必要な理由

3 つのリフト シリンダーを備えた折りたたみ式農機具を考えてみましょう。サイクルを繰り返した後:

シリンダー 1 が完全に伸びます。

シリンダー2は0.25ショートで止まります。

シリンダー3は0.5ショートで止まります。

フレームが水平を保てなくなる可能性があります。リフェーズシリンダーを使用すると、オペレーターは回路を指定されたリフェーズ位置に移動し、遅れている 2 つのシリンダーが追いつくのに十分な長さの油圧流量を維持します。

Landol の農業機器のマニュアルには、直列シリンダーの位相が約 1/4 ～ 1/2 インチずれることがあると記載されています。その手順では、回路のパージと再位相の間、移動の終わりに油圧機能を 30 ～ 60 秒間保持する必要があります。このタイミングは特定の機器に適用されるものであり、普遍的な設定ではありません。

ほとんどのモバイル リフェーズ システムでは、複動式油圧シリンダ-油圧が伸びと縮みの両方を制御するためです。一部の古い農業用リフト システムは単動機構を使用していますが、配管とリセットの動作は重力、外部荷重、機械の設計により大きく依存します。-

アプリケーションと一般的なリフェーズの仕組み

リフェーズシリンダーは、複数のリフティングポイントを定期的に同じ位置に戻す必要がある場合に使用されます。一般的なアプリケーションには次のものがあります。

畑耕耘機

ディスクハロー

プランターと種まき機

折りたたみ農機具

ツールバー昇降システム

トラック-搭載機器

防水シートとカバーの機構

マテリアルハンドリングプラットフォーム-

マルチセクションリフティングフレーム-

農業用シリンダー これは一般的な例です。幅の広い作業機には、一定の作業高さを維持する必要があるセンター フレームと複数のウィングがある場合があるからです。

一般的なシステム構成

リフェーズ システムは、いくつかあるカテゴリのうちの 1 つです油圧シリンダーの種類と設計.

内部バイパス リフェーズ シリンダは、移動の終端近くの溝、ポート、または通路を使用します。{0}これは最も一般的な取り決めの 1 つです。

マスター-と-のシステムは 2 つ以上のシリンダーを直列に接続します。 1 つのシリンダーのロッドエンドの変位が次のシリンダーのキャップエンドに供給されます。-

深さ-制御リフェーズシリンダーは、同期と調整可能な作動ストロークを組み合わせています。たとえば、クロス DCR シリンダーは油圧深さ制御を提供し、リフェーズ回路のマスター シリンダーとして使用されます。

一部のシステムでは、逆止弁、保持弁、流量制御弁、電子位置センサー、または電気油圧制御も使用します。{0}

リフェーズと連続同期の比較

同期は、複数のシリンダーが一緒に動くための要件です。リフェーズは、蓄積された位置誤差を定期的に、通常は定義されたストローク終了条件で修正するために使用される方法です。--。

リフェーズ回路は優れた実用的な同期を提供しますが、ストローク全体を通じてすべてのシリンダー位置を継続的に測定して修正するわけではありません。

非常に正確な位置決めが必要なアプリケーションでは、次のものが必要となる場合があります。

電子位置センサー

閉ループ比例弁-

分流器

サーボ制御

機械的リンケージ

機構が移動の終点に達するたびに小さな誤差を修正できる農業用具の場合、多くの場合、油圧によるリフェーズがより簡単で安価な解決策となります。

シリンダーのサイズ、タイミング、流量

同じサイズの複数のシリンダーを直列に接続しても、正しく整合したリフェーズ システムは作成されません。置換されるオイルの量は、シリンダーごとに一致する必要があります。

従来の複動マスター シリンダーの場合:{0}}

マスターロッド-サイドエリア= マスターピストンエリア- ロッドエリア

この環状領域から排出されたオイルは、次のシリンダーのキャップエンドを駆動します。ストロークが等しく、移動速度も同様のシリンダの場合:

スレーブピストン面積 ≒ マスター環状面積

または：

A₂ ≈ A₁ - アロッド

マスター{0}}と-スレーブのサイズ設定の例

マスターシリンダーには次のものがあると仮定します。

ボア: 4.00インチ

ロッド直径: 1.375インチ

ストローク: 8インチ

マスターピストンエリア:

A = π × 4² ÷ 4

= 12.57平方インチ

ロッドエリア:

アロッド=π × 1.375² ÷ 4

アロッド ≈ 1.48 平方インチ

マスター環状領域:

12.57 - 1.48=11.08平方インチ

おおよその等価スレーブボアは次のとおりです。

ボア=√(4 × 11.08 ÷ π)

ボア ≈ 3.76 インチ

これは 3.75 インチのスレーブ ボアに近いため、リフェーズ セットで徐々に小さなボアが使用されることが多い理由が説明されています。完全なシリンダーセットは、無関係な交換用シリンダーを組み立てるのではなく、一緒に設計する必要があります。

必要な油圧流量

マスターシリンダーの場合：

Q = A × L ÷ t

どこ：

Qは体積流量です。

Aはピストン面積です。

Lは脳卒中です。

tは所要時間です。

上記のボア 4 インチのシリンダーを 8 インチのストロークで使用すると、5 秒で完了します。

シリンダー容積=12.57 × 8=100.56 in³

必要な流量=100.56 ÷ 5=20.11 in³/秒

なぜなら：

1 US ガロン=231 in³

必要なポンプ流量は次のとおりです。

20.11 × 60 ÷ 231 ≈ 5.2 GPM

したがって、マスターが 5 秒以内にストロークを完了する必要がある場合、ポンプはシステムが損失する前に約 5.2 GPM を供給する必要があります。

通路サイズの再調整

制限を通過するフローは次のように近似できます。

Q=Cd × A × √(2ΔP ÷ ρ)

流量は、オリフィス面積、流体密度、吐出係数、および差圧によって決まります。この方程式だけでは、現場で内部リフェーズ通路を掘削したり拡大したりするための基礎にはなりません。

バイパスが大きすぎると、位置決めの精度が低下したり、オイルがバイパスすべきでない場合にバイパスしてしまう可能性があります。通路のサイズが小さすぎると、リフェーズ サイクルが過度に遅くなる可能性があります。シリンダーメーカーが指定したバイパス形状と流量制限を使用してください。

オイルの粘度は温度によっても変化します。暖機後に正常に再位相を行うシステムでも、コールドスタート時の動作が遅くなる場合があります。

普遍的に受け入れられるリフェーズ時間の許容誤差はありません。{0}マシンの通常のサイクル時間のベースラインを記録し、シリンダー間のタイミングの意味のある変化を調査します。

設置、配管、安全性

リフェーズシリンダーは、あるシリンダーから次のシリンダーへの予測可能なオイルの変位に依存しているため、正しい配管が不可欠です。

一般的な 2 つのシリンダー回路は次のとおりです。-

コントロールバルブ→マスターキャップポート→マスターロッドポート→スレーブキャップポート→スレーブロッドポート→コントロールバルブ

メーカーの油圧回路図に従ってください。シリンダの外観だけではポートの位置を確実に特定することはできません。

配管チェック

ホースを適切にサポートし、不必要な制限を避けてください。チェック：

ホースサイズ

曲げ半径

摩耗箇所

ねじれたホース

間違ったクイックカプラー

制限されたフィッティング

ポートの方向

閉じ込められた空気

マスター{0}}とスレーブの配管が正しくない-

米国の移動式油圧機器では、SAE O- ボスと 37- 度のフレア接続が一般的に使用されています。 SAE J514-1 は 37- 度のフレア油圧フィッティングをカバーし、SAE J1926 はインチネジの O リングでシールされたポートに対応します。すべてのフレアフィッティングを「JIC」と呼ぶのではなく、実際のポート仕様を確認してください。

油圧シリンダの取り付けタイプも、荷重経路と機械の動作に適合する必要があります。ジオメトリが正しくないと、油圧容積が一致している場合でも、横荷重、拘束、不均一な摩耗が発生する可能性があります。

安全なサービス手順

ホースを外す前、またはシリンダーを取り外す前に、次のことを行ってください。

機械を安定した地面に駐車してください。

可能な限りアタッチメントを低くしてください。

隆起した構造物を機械的にサポートします。

油圧源を停止します。

蓄積されたエネルギーを隔離します。

機械の手順に従って、閉じ込められた圧力を解放します。

必要なロックアウト、タグアウト、またはエネルギー制御手順を適用します。-

油圧接続を緩める前に、負荷が動かないことを確認してください。

適切な目、手、その他の保護具を着用してください。

油圧漏れを手で探さないでください。

OSHA 29 CFR 1910.147 は、一般産業におけるサービスに対する危険なエネルギー管理要件を定めています。-この規制では、建設業と農業の雇用がその特定の基準から除外されているため、移動機器の技術者は、機器メーカーの手順だけでなく、業界に適用される OSHA 要件にも従わなければなりません。{4}}

リフェーズシリンダーシステムのトラブルシューティング

一貫した診断シーケンスを使用します。

シリンダーの部品番号を確認する → 配管を検査する → パージエア → 流量を測定する → 圧力を測定する → リフェーズサイクルを実行する → 内部漏れを検査する → バイパスとシールを検査する

圧力テストに役立つ場所には、ポンプ出口、マスター キャップ-端の供給、シリンダー間ライン、戻りラインなどがあります。-

検査がピストン、シール、バレル、またはロッドに到達したら、測定値と状態を入手可能なものと比較します。油圧シリンダー部品。ユニバーサルフィッティングトルクを公開したり、適用したりしないでください。正しいトルクは、継手のタイプ、ねじサイズ、材質、メーカーの仕様によって異なります。

交換および改造の要件

リフェーズシリンダーの交換には、ボアとストローク以上の情報が必要です。注文する前に、次のことを確認してください。

マスターまたはスレーブの位置

穴径

ロッド径

脳卒中

格納されたピン-から-ピンの長さ

延長長さ

取付形式

ピン径

接続口径

港の場所

使用圧力

リフェーズ方向

シリーズのシリンダー数

既存シリンダー品番

1 つのシリンダーのボアまたはロッド直径を変更すると、下流のすべてのシリンダーで利用できる排気量比が変わります。完全なものを使用する油圧シリンダ測定ガイド元の部品番号または図面が入手できない場合。

現在の製品ファミリーの例

DR と DCR タイロッド リフェーズ シリンダーをクロスリストします。- DR モデルは内部自動リフェーズ機構を使用し、DCR モデルは水圧による深さ制御を追加します。公開されている DR 仕様には、動作圧力 2,500 psi、最大衝撃定格 4,000 psi が含まれています。

Prince は、PMS-AM-2550A などの部品番号形式のシリーズ リフェーズ ラインを提供しています。{0}これらの一致するマスター システムと-スレーブ システムは SAE ポートを使用します。プリンスは、このファミリーの最大直列回路圧力を 3,000 psi と指定しています。

Bailey のチーフ TCR リフェーズ ラインは、米国市場のもう 1 つの例です。-複動式マスター シリンダーとスレーブ シリンダーの定格は 3,000 psi です。-

これらの例は、同様のボアとストロークを備えた通常のシリンダーでも、システムが正しくリフェーズできない理由を示しています。

古いマシンを改造する

古いマシンを改造することはできますが、回路全体を評価する必要があります。

既存のポンプとバルブ → システム圧力 → 必要な力 → マスター変位 → スレーブ変位 → マウント → ホース → ポート規格 → リフェーズ位置

バイパスシリンダーを追加するだけでは、必ずしも並列回路が動作するリフェーズシステムに変換されるわけではありません。改造には、適切な配管、バルブ、取り付け形状とともに、適合するカスタム産業用油圧シリンダーのセットが必要になる場合があります。

便利なダウンロード可能なリソース

OEM、代理店、またはシリンダーのサプライヤーは、次の技術的な問い合わせをサポートできます。

リフェーズシリンダーのサイジング計算機

マスター-と-の一致するスプレッドシート

油圧回路図PDF

シリンダー測定チェックリスト

CAD取り付けテンプレート

トラブルシューティングのチェックリスト

交換用-シリンダーの RFQ フォーム

フィールドの例

Landoll は、シリンダーの位置が約 1/4 から 1/2 になる可能性がある農業用直列シリンダー システムについて文書化しています。{0}メーカーは、フルストローク サイクルを繰り返し、ストロークの終わりを保持して空気を抜き、フェーズを復元することを推奨しています。-

測定された機械データは、サイクルタイム、ダウンタイム、シール寿命、信頼性、運用コストの改善に関する主張を裏付けるものでなければなりません。任意のマーケティング比率は、システムがサービス中にどのように機能するかを示すものではありません。

交換用リフェーズシリンダーの選定

交換または改造の場合は、既存のシリンダの部品番号、ボア、ロッド直径、ストローク、ピン間寸法、ポート情報、システム圧力、機械の用途を準備します。{0}{{1}シリンダーの図面または油圧回路図が利用可能な場合は、それも含めてください。

エンジニアリングレビューには次の内容が含まれる場合があります。

マスター-と-スレーブのサイジング

リフェーズシリンダーマッチング

ポートと継手の構成

交換部品の相互参照-

カスタムシリンダーのお見積り

油圧回路図のレビュー

シリンダーお問い合わせフォームより情報を送信してください。図面を送る前に申請について打ち合わせが必要な場合は、お問い合わせ.

米国向けの販売ページでは、見積依頼の横に確認済みの現地電話番号、営業時間、エンジニアリング応答時間、利用可能な在庫またはカスタム リード タイムを公開します。-サービス チームが常に対応できないような応答時間の約束はしないでください。

よくある質問

リフェーズシリンダーとは何ですか?いつ必要になりますか?

リフェーズシリンダーは、直列に接続された複数のシリンダーを定期的に正しい相対位置に戻します。{0}サイクルを繰り返すと小さな位置誤差が蓄積する可能性がある農機具、昇降フレーム、その他のモバイル機器に使用されます。

リフェーズシリンダーはどのように機能しますか?

1 つのシリンダーから排出されたオイルは、直列の次のシリンダーに供給されます。ストロークの指定された端近くでは、内部の溝または通路によってオイルがピストンをバイパスできるため、遅れているシリンダーが移動を完了できます。

必要な流量とシリンダーサイズはどのように計算すればよいですか?

ピストン面積、ストローク、必要な移動時間からマスター シリンダーの流量を計算します。{0}

Q = A × L ÷ t

直列リフェーズ回路では、上流シリンダのロッド側変位を下流シリンダのキャップエンド変位と一致させます。{0}{1}

どのバルブが必要ですか?

回路はマシンによって異なります。基本システムでは、方向制御バルブと正しく適合したリフェーズシリンダーを使用できます。他の用途では、保持バルブ、深さ{2}}制御バルブ、流量制御、または負荷-制御バルブも必要になる場合があります。シリンダーおよび機器のメーカーが提供する油圧回路図に従ってください。

最も一般的なリフェーズ システムの障害は何ですか?

一般的な故障には、空気の滞留、リフェーズ通路の詰まり、ピストン シールの摩耗、不適切な交換シリンダ、油圧流量の低下、ホースの制限、過剰な内部漏れ、マスター{0}}およびスレーブの配管の不適切な配管などが含まれます。-

リフェーズシリンダーはどのくらいの頻度で検査または再構築する必要がありますか?

普遍的な再構築間隔はありません。機器メーカーのメンテナンススケジュールに従い、デューティサイクル、汚染、漏れ、ロッドの状態、サイクル数、および動作環境を考慮してください。ダウンタイムが高くつく場合でも、アプリケーション固有のシール キットと重要なホースを利用できるようにしておきます。{2}

リフェーズシリンダーは古い機械に後付けできますか?

はい、ただし互換性はシステムレベルでチェックする必要があります。元の回路を変更する前に、内径、ロッド径、ストローク、変位比、取付寸法、ポートの向き、使用圧力、使用可能なポンプ流量、バルブ、ホースの取り回しなどを確認してください。