¿Cómo funcionan los cilindros hidráulicos telescópicos?

La gran ventaja los cilindros hidráulicos telescópicos que tienen sobre cualquier otro tipo de cilindros es su capacidad para proporcionar una carrera excepcionalmente larga desde un paquete inicial compacto. La longitud contraída de los cilindros telescópicos típicos varía entre el 20% y el 40% de su longitud extendida. Por lo tanto, cuando el espacio de montaje es limitado y la aplicación necesita una carrera larga, un cilindro telescópico es una solución lógica.

Por ejemplo, suponga que una caja de volquete necesita inclinarse 60° para vaciarse completamente. Si la caja o el remolque está equipado con un cilindro convencional de tipo vástago — con un barril de una sola pieza y una carrera lo suficientemente larga para alcanzar ese ángulo — la caja del volquete no podría volver a una orientación horizontal para viajar por carretera debido a la longitud del cilindro, incluso cuando está completamente retraído. Un cilindro telescópico resuelve fácilmente este problema.

Los cilindros hidráulicos telescópicos son dispositivos relativamente simples, pero su aplicación exitosa requiere comprender las idiosincrasias de estos componentes. El conocimiento de cómo funcionan los cilindros telescópicos y qué criterios de aplicación especial considerar le permitirá diseñarlos de manera segura y económica en los equipos.

Cuerpo principal y etapas
Como su nombre lo indica, los cilindros telescópicos se construyen como un telescopio. Secciones de tubería de acero con diámetros sucesivamente más pequeños se anidan unos dentro de otros. La sección de mayor diámetro se llama cuerpo principal o barril; las secciones de menor diámetro que se mueven se llaman etapas; la etapa más pequeña también se llama émbolo. El número práctico máximo de etapas móviles parece ser seis. Teóricamente, se podrían diseñar cilindros con más etapas, pero su problema de estabilidad sería desalentador.

Los cilindros telescópicos normalmente se extienden desde la etapa más grande hasta la más pequeña. Esto significa que la etapa más grande — con todas las etapas más pequeñas anidadas dentro de ella — se moverá primero y completará su carrera antes de que la siguiente etapa comience a moverse. Este procedimiento continuará para cada etapa hasta que la etapa de menor diámetro esté completamente extendida. Por el contrario, al retraerse, la etapa de menor diámetro se retraerá completamente antes de que la siguiente etapa comience a moverse. Esto continúa hasta que todas las etapas vuelven a estar anidadas dentro del cuerpo principal.

Tipos básicos

Al igual que los cilindros convencionales, los dos tipos básicos de cilindros hidráulicos telescópicos son de simple efecto y de doble efecto. Cilindros telescópicos de simple efecto se extienden bajo presión hidráulica y dependen de la gravedad o alguna fuerza mecánica externa para retraerse. Los cilindros de simple efecto se utilizan en aplicaciones donde siempre hay algún tipo de carga sobre los cilindros. Las aplicaciones clásicas de telescópicos de simple efecto son los camiones volquete y los remolques volquete. El aceite presurizado extiende el cilindro telescópico para levantar un extremo de la caja del volquete. Cuando se libera la presión, el peso de la caja del volquete fuerza la salida del aceite del cilindro, lo retrae.

Cilindros telescópicos de doble efecto son hidráulicamente accionados en ambas direcciones. Se pueden usar en aplicaciones donde ni la gravedad ni una fuerza externa pueden retraer el cilindro. Son adecuados para aplicaciones de posicionamiento no críticas que requieren movimiento de extensión y retracción de una carga sustancial.