Cilindros electrohidráulicos

4. Servicios de personalización
Admite personalización no estándar, incluyendo:
​・ Funciones especiales (por ejemplo, a prueba de explosiones, resistencia a altas temperaturas).
​・ Especificaciones de mayor empuje.
​・ Compatibilidad con diversos sistemas de control de válvulas hidráulicas.

Guía de Selección para Cilindros Hidráulicos Eléctricos Serie UE

1. Estructura: Los cilindros hidráulicos eléctricos (CHE) de la serie UE constan de dos componentes principales: el cilindro hidráulico y el grupo motobomba. En la serie UEC, el cilindro hidráulico y el grupo motobomba están ensamblados a lo largo de un solo eje, mientras que en la serie UEG, se disponen en una configuración paralela de doble eje. El grupo motobomba comprende un motor, una bomba hidráulica, una válvula cartucho roscada y un depósito de aceite. Existen dos series de bombas hidráulicas, Serie 1 y Serie 2. Por lo general, las bombas de la Serie 1 son preferidas para la serie UEC, y las bombas de la Serie 2 para la serie UEG. Sin embargo, para requisitos especiales, los cilindros UEC también pueden utilizar bombas de la Serie 2, y los cilindros UEG pueden usar bombas de la Serie 1.

2. Bombas Hidráulicas: Las bombas hidráulicas de la Serie 1 incluyen 11 especificaciones, numeradas del 01 al 11. Las bombas de la Serie 2 incluyen 10 especificaciones, numeradas del 20 al 29. Dado que se utilizan bombas de desplazamiento fijo, la velocidad de avance y retroceso de cada combinación cilindro-bomba es constante y puede consultarse en las Tablas 1 y 2.

3. Cilindros hidráulicos: La serie UEC ofrece 7 diámetros de cilindro, mientras que la serie UEG proporciona 15 diámetros de cilindro. Cada diámetro de cilindro está disponible con tres diámetros estándar de vástago, y también se pueden fabricar vástagos de dimensiones no estándar según los requisitos.

4. Condiciones de selección: Al seleccionar un cilindro hidráulico eléctrico, primero debe proporcionar los siguientes parámetros y condiciones como base para la selección:
4.1 Fuerza de empuje, fuerza de tracción y carrera 4.2 Velocidad de empuje y velocidad de tracción 4.3 Tipo de montaje 4.4 Requisitos funcionales adicionales
4.1 Fuerza de empuje, fuerza de tracción y carrera Estos parámetros están determinados por las condiciones de trabajo. Por ejemplo, cuando un EHC se utiliza para empujar o tirar horizontalmente de un carrito o una puerta, la fuerza de empuje/tracción requerida es igual a la suma de las fuerzas de resistencia y aceleración del carrito o la puerta. En este caso, tanto la fuerza de empuje como la de tracción son positivas. Cuando un cilindro hidráulico se utiliza para levantar y bajar un objeto pesado, la fuerza de empuje es positiva y la fuerza de tracción es negativa. Por el contrario, si el cilindro levanta un objeto pesado y luego lo baja, la fuerza de tracción es positiva y la fuerza de empuje es negativa. Cuando el cilindro se extiende o retrae sin carga, la fuerza de empuje o tracción es cero. Si la fuerza de empuje o tracción requerida varía, debe tomarse el valor máximo como valor nominal.
Si solo una de las fuerzas de empuje o tracción es positiva, el diámetro del cilindro y el diámetro de la varilla pueden determinarse en función de ese valor. Por ejemplo, cuando se requiere que un EHC UEC levante un objeto de 5.000 kg, al consultar la Tabla 1 para la fuerza máxima de empuje se observa que los cilindros con un diámetro de Φ63 mm o superior son adecuados. Para reducir costos, puede seleccionarse Φ63 mm. Entre los tres diámetros de vástago, generalmente se usan vástagos delgados para carreras cortas y vástagos gruesos para carreras largas. Cuando un EHC UEG se utiliza para levantar un objeto de 5.000 kg, al consultar la Tabla 2 para la fuerza máxima de tracción permite seleccionar cualquiera de los modelos Φ63/32 o Φ63/36.
Si ambas fuerzas de empuje y tracción son positivas, debe seleccionarse el diámetro de cilindro más grande. Por ejemplo, si se requiere que un cilindro UEC proporcione una fuerza de empuje de 50 kN y una fuerza de tracción de 60 kN, la Tabla 1 muestra que se necesita un cilindro de Φ63 mm para 50 kN de empuje, y un cilindro de Φ80 mm para 60 kN de tracción. Por lo tanto, la selección final debe ser un cilindro de Φ80 mm.
Las fuerzas de empuje y tracción indicadas en las Tablas 1 y 2 son valores máximos admisibles. Dentro de este rango, usted debe determinar las fuerzas nominales de empuje y tracción según sus requisitos. Cada EHC se ajusta rigurosa y precisamente a la fuerza nominal de empuje/tracción antes de salir de fábrica, y la válvula de alivio queda bloqueada; por favor, no la ajuste arbitrariamente.

4.2 Velocidad de empuje y velocidad de tracción: Una vez determinados el diámetro del cilindro y el diámetro del vástago del cilindro hidráulico, se selecciona la bomba hidráulica en función de las velocidades de empuje y tracción requeridas. Las velocidades de empuje y tracción vienen determinadas por la carrera y el tiempo de ciclo. Por ejemplo, considere un cilindro UEC con una fuerza de empuje/tracción de 50 kN, una carrera de 500 mm y un diámetro de cilindro de Φ80 mm:
A. Si solo se requiere el tiempo de extensión como Tc=30 s, la velocidad de empuje se calcula como Vc=500÷30=16,7 mm/s. En este caso, se puede seleccionar la Bomba Nº 06 o 07, y el diámetro de la varilla es opcional. B. Si solo se requiere el tiempo de retracción como Th=30 s, la velocidad de tracción es Vh=500÷30=16,7 mm/s. En este caso, se debe seleccionar un diámetro de vástago de pistón de Φ56 mm y la Bomba Nº 03. C. Si se requiere que el tiempo total del ciclo de avance-retroceso sea de 1 minuto, se debe seleccionar un diámetro de vástago de pistón de Φ56 mm y la Bomba Nº 05. Entonces, la velocidad de empuje Vc=13 mm/s, tiempo de extensión Tc=38,5 s; la velocidad de tracción Vh=26 mm/s, tiempo de retracción Th=19,2 s; y el tiempo total del ciclo de avance-retroceso es Tc+Th=57,7 s.

4.3 Tipos de montaje: La serie UEC ofrece tres tipos estándar de montaje, con diagramas y dimensiones proporcionados en las páginas 8 y 9. La serie UEG proporciona diez tipos de montaje, tal como se muestra en la página 11. La serie UEG ensambla el grupo hidráulico con los cilindros hidráulicos de media y alta presión UG de la empresa para aplicaciones en maquinaria industrial y general (ver catálogo de productos) en una configuración paralela de doble eje. Los diagramas y dimensiones del grupo hidráulico se muestran en la Figura 2 y la Tabla 4 de la página 11. Los diagramas y dimensiones de los cilindros hidráulicos se proporcionan en el catálogo de cilindros de la serie UG; excepto por el puerto del cilindro, todas las dimensiones de montaje y conexión permanecen idénticas al catálogo. Los tipos especiales de montaje y los EHC con dimensiones no estándar solicitados por los clientes se designan con la letra T.

4.4 Funciones adicionales opcionales
4.4.1 Función de empuje/tracción a velocidad constante: Cuando se requieren velocidades iguales de extensión y retracción, puede seleccionarse la función de velocidad constante. Dado que esta función se logra mediante un circuito hidráulico diferencial, solo puede proporcionar velocidades aproximadamente iguales. Además, para cada diámetro del cilindro, solo un diámetro específico de vástago puede lograr esta función (véase la Tabla 3). Por ejemplo, un cilindro Φ80/56‑500 UEC equipado con la función de velocidad constante, al utilizar la Bomba n.º 03, tiene una velocidad de retracción Vh = 17 mm/s (véase la Tabla 1), lo que da un tiempo de retracción Th = 29,4 s. La velocidad de extensión se calcula como Vc = Vh ÷ ψ = 17 ÷ 0,96 = 17,7 mm/s (véase la Tabla 3), resultando en un tiempo de extensión Tc = 500 ÷ Vc ≈ 28,2 s. El tiempo total del ciclo de extensión-retracción es Th + Tc = 57,6 s. La fuerza máxima de retracción es Fh = 53 kN, y la fuerza máxima de extensión es Fc = ψFh = 0,96 × 53 = 50,88 kN.
Para los cilindros de velocidad constante de la serie UEG (véase la Figura 2), dado que las áreas efectivas de las dos cámaras del cilindro son iguales, las velocidades de ida y vuelta son inherentemente iguales. Además, la función de velocidad constante puede lograrse con todos los diámetros disponibles del vástago del pistón en esta serie.

4.4.2 Bloqueo de posición bidireccional. Esta función se consigue añadiendo válvulas de retención pilotadas a las líneas de retorno de ambas cámaras del cilindro hidráulico dentro del circuito del sistema. Como resultado, cuando el cilindro hidráulico eléctrico deja de funcionar, el pistón permanecerá fijo en cualquier posición y no se moverá bajo fuerzas externas. Dado que los EHC de la empresa utilizan sellos y válvulas importados de alta calidad, combinados con procesos de fabricación de precisión, se garantiza que el cilindro hidráulico y las válvulas estén libres de fugas. Incluso bajo fuerzas o impactos externos prolongados, no habrá fugas ni movimientos no deseados.

4.4.3 Bloqueo de posición unidireccional en la cámara del lado del vástago: Una válvula de retención operada por piloto está instalada únicamente en la línea de retorno de la cámara del lado de la varilla. Esta función se utiliza generalmente cuando se requiere que el extremo del vástago suspenda una carga pesada durante un largo período o en condiciones similares donde el vástago del pistón esté sometido a fuerzas externas de tracción.

4.4.4 Desaceleración de flujo fija o ajustable en la cámara del lado de la varilla. Cuando es necesario bajar lentamente una carga pesada elevada, se instala una válvula de estrangulamiento en la línea de retorno de la cámara del lado del vástago para reducir la velocidad de descenso causada por la gravedad. Un estrangulador fijo utiliza una placa de retención con un orificio pequeño. Su ventaja es el bajo costo, mientras que su desventaja es que la velocidad de descenso no se puede ajustar. Esto se utiliza comúnmente en productos fabricados en masa. Un flujo regulable emplea una válvula cartucho enchufable operada por piloto y ajustable, lo que permite al usuario establecer libremente la velocidad de descenso. Para condiciones de funcionamiento especiales, también se pueden proporcionar productos con una válvula de descenso a velocidad constante o una válvula de equilibrio descendente.

4.4.5 Bloqueo Posicional Unidireccional de la Cámara del Lado sin Vástago. Una válvula de retención accionada por piloto está instalada únicamente en la línea de retorno de la cámara sin vástago. Esta función se utiliza generalmente cuando se requiere que el vástago del pistón soporte una carga pesada durante un largo período o en condiciones similares donde el vástago del pistón esté sujeto a fuerzas externas de empuje.

4.4.6 Desaceleración de flujo fijo o ajustable en la cámara sin vástago. Cuando el vástago del pistón baja lentamente una carga pesada elevada, se debe instalar una válvula de flujo fija o ajustable en la cámara sin vástago para reducir la velocidad de descenso. Para este tipo de aplicación, se recomienda utilizar los cilindros de émbolo electrohidráulicos de la empresa, lo que puede reducir costos, simplificar el control de operación y ahorrar energía.
Los cilindros hidráulicos eléctricos equipados con válvulas de retención de control de flujo en ambas cámaras pueden lograr un regulación continua de la velocidad. Sin embargo, dado que el estrangulamiento genera calor y el depósito de aceite del cilindro es relativamente pequeño, esta configuración no es adecuada para aplicaciones que requieren cambios frecuentes de dirección o funcionamiento continuo.

5. La empresa también puede proporcionar cilindros hidráulicos eléctricos con las siguientes funciones especiales.
5.1 Cilindros hidráulicos eléctricos con interruptores de proximidad en las posiciones finales. Estos cilindros no solo envían una señal eléctrica cuando el pistón alcanza el extremo de su carrera, sino que también pueden invertir automáticamente el sentido de movimiento.

5.2 Cilindros hidráulicos eléctricos con interruptores de recorrido externos. Estos permiten un ajuste continuo de la carrera del cilindro y la inversión en cualquier posición deseada de la carrera.

5.3 Cilindros hidráulicos eléctricos con válvulas direccionales operadas automáticamente por presión. El cilindro invierte automáticamente su dirección cuando alcanza el final de su carrera o encuentra una condición de sobrecarga durante el funcionamiento.

5.4 Cilindros hidráulicos servoeléctricos con sensores de desplazamiento externos o internos. Estos cilindros pueden mostrar y registrar con precisión la carrera del cilindro (precisión máxima de 2 μm), y permiten movimiento a velocidad variable, oscilación, pausa y operación aleatoria en cualquier posición.

5.5 Los cilindros hidráulicos eléctricos pueden configurarse junto con las unidades hidráulicas UP de la empresa y los cilindros hidráulicos serie UG para ofrecer una amplia variedad de opciones funcionales. Para más detalles, consulte el catálogo de unidades hidráulicas de la empresa.

6. Motor: Los cilindros hidráulicos eléctricos serie UE utilizan un motor asíncrono trifásico de 380 V y 50 Hz.
La potencia del motor requerida NNN se determina mediante el siguiente cálculo:
Nc=1.3FcVc Nh=1.3FhVh Se toma como potencia del motor requerida N el mayor valor entre Nc y Nh, y este no debe exceder la potencia nominal del motor.
Nc es la potencia de extensión del cilindro hidráulico, y Nh es la potencia de retracción del cilindro hidráulico, ambas en vatios (W).
Fc es la fuerza de empuje del cilindro, y Fh es la fuerza de tracción del cilindro, ambas en kilonewtons (kN).
Vc es la velocidad de empuje del cilindro, y Vh es la velocidad de tracción del cilindro, ambas en milímetros por segundo (mm/s).

7. Posición de instalación: Cuando la posición de funcionamiento del cilindro hidráulico eléctrico sea con el extremo de la varilla del pistón vertical o inclinado hacia arriba (más de 10° respecto a la horizontal), debe marcarse como S. En este caso, el cilindro requiere la modificación del orificio de llenado del depósito de aceite y de la posición del tubo de aspiración interno.

8. Recomendaciones de selección: El costo de un cilindro hidráulico eléctrico de la serie UE es proporcional a sus fuerzas de empuje y tracción, carrera, velocidad y al número de funciones adicionales. Para reducir costos, seleccione el modelo más adecuado siempre que sea posible. Si algún detalle en nuestra guía de selección no está claro o si tiene requisitos especiales, contáctenos. Con gusto le ayudaremos a seleccionar, diseñar y fabricar el cilindro hidráulico eléctrico que mejor se adapte a su aplicación.

9. Precauciones de operación y mantenimiento para cilindros hidráulicos eléctricos:
9.1 No coloque ni opere el cilindro hidráulico eléctrico en condiciones de exposición directa al agua, humedad excesiva, alta temperatura, baja temperatura u otros entornos adversos.
9.2 En fábrica, el puerto de aceite del cilindro está sellado con una junta tórica para bloquear el respiradero. Durante el uso, esta junta tórica debe retirarse para permitir que el depósito de aceite respire. En circuitos de velocidad constante y cilindros de velocidad constante, la junta tórica puede permanecer colocada.
9.3 El fluido de trabajo recomendado es aceite hidráulico anti-desgaste con una viscosidad de 25~40 cts (generalmente #46), aceite para turbinas o aceites lubricantes a base mineral. El fluido debe ser filtrado, con un nivel de limpieza NAS 1638 grado 9 o ISO 4406 19/15 o mejor. La temperatura de operación debe mantenerse entre 15~60 °C.
9.4 Durante el primer uso, asegúrese de que todo el aire sea purgado del cilindro hidráulico. Al retraer la varilla del pistón, tanto la cámara del lado de la varilla como el tanque de aceite deben estar completamente llenos con el fluido de trabajo. Dado que el tanque de aceite del cilindro es pequeño, cualquier fuga externa debe repararse inmediatamente y el nivel de fluido debe restablecerse. La insuficiencia de fluido de trabajo puede causar cavitación en la bomba, lo que lleva a un rápido deterioro de la bomba y cavitación en el cilindro. Si durante la operación ocurren movimientos irregulares o vibraciones, primero verifique si hay bajo nivel de fluido, cavitación en la bomba o presencia de aire en el cilindro hidráulico.
9.5 La válvula de alivio está ajustada de fábrica y no debe modificarse arbitrariamente. La sobrecarga puede dañar la bomba, el motor y otros componentes.
9.6 Debido al tamaño reducido del depósito de aceite, estos cilindros no son adecuados para funcionamiento continuo prolongado ni para cambios frecuentes de dirección. Si durante el funcionamiento continuo se produce una temperatura elevada del aceite, permita que el sistema se enfríe antes de reanudar el uso. Para cilindros que requieran operación continua prolongada o inversión frecuente, esto debe indicarse al realizar el pedido, a fin de adoptar medidas de diseño que eviten aumentos excesivos o rápidos de temperatura.
9.7 El fluido de trabajo debe sustituirse una vez al año.

Tabla de especificaciones técnicas para las bombas hidráulicas serie 1 de los cilindros hidráulicos eléctricos de la serie UE

tabla 1

Tabla 1: Para facilitar la referencia, se omiten las unidades de los valores en las Tablas 1 y 2.
Nota: Los cilindros hidráulicos eléctricos en línea de la serie UEC utilizan preferentemente esta serie.

Tabla de especificaciones técnicas para bombas hidráulicas de la serie 2 de cilindros hidráulicos eléctricos de la serie UE