ПОРШНЕВОЙ УЗЕЛ МАШИНЫ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Российский патент 1995 года по МПК B22D17/22 

Изобретение относится к литейному производству и пригодно в машинах литья под давлением (ЛПД).

Известен поршневой узел машины ЛПД в виде поршня, размещенного своей плоскостью, образованной с заднего торца, на передней части штока. Шток имеет тракты подвода и отвода хладагента, омывающего полость поршня (Беккер М. Б. Литье под давлением. М. Машиностроение, 1985, с.56).

Известен другой поршневой узел, содержащий поршень, в котором размещен шток с зазором между их торцами, в продольном канале штока установлен трубопровод, имеющий уплотнительный элемент на заднем конце, а на переднем втулку с уплотнительным кольцом на ее наружной боковой поверхности, выступающую за передний торец штока своими радиальными каналами. У штока в стенках выполнены поперечные окна для подвода хладагента в зону охлаждения и отвода его оттуда.

Его недостаток: из-за отсутствия стопорения трубопровода в штоке при смене поршней непосредственно на машине ЛПД возможна неправильная постановка уплотнительного элемента на трубопроводе, чем нарушится герметичность зон охлаждения и отвода хладагента.

Из-за отсутствия контакта внутреннего торца поршня с оптимальными толщинами торцовой и боковой стенок, обеспечивающими максимальную стойкость его, с передним торцом штока первый торец деформируется при работе, что сказывается на надежности эксплуатации поршня.

Цель изобретения повышение надежности этого узла.

Она достигается тем, что поршневой узел машины литья под давлением, содержащий поршень, шток с продольным каналом, размещенным в полости поршня с зазором между их торцами, и имеющий в дне продольного канала и в стенках поперечные окна для подвода хладагента в зону охлаждения поршня и отвода его, соединенные с продольными проточками на наружной поверхности штока, уплотнительный элемент, установленный на заднем конце трубопровода и втулку с уплотнительным кольцом на ее наружной боковой поверхности, размещенную на переднем конце трубопровода, снабжен диском, имеющим хвостовик, в качестве которого служит втулка, и наклонные каналы, выходящие в полость хвостовика и на его боковую поверхность в сторону переднего торца поршня между продольными проточками штока. Диск установлен без зазора между торцами поршня и штока, а хвостовик диска соединен со штоком. Хвостовик диска соединен со штоком посредством штифта. Хвостовик диска соединен со штоком посредством резьбы.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно отличается тем, что поршневой узел снабжен диском, имеющим хвостовик, в качестве которого служит втулка, и наклонные каналы, выходящие в полость хвостовика и на его боковую поверхность в сторону переднего торца поршня между продольными проточками штока. Диск установлен без зазора между торцами поршня и штока, а хвостовик диска соединен со штоком. Хвостовик диска соединен со штоком посредством штифта. Хвостовик диска соединен со штоком посредством резьбы.

На фиг.1 4 представлен предлагаемый поршневой узел.

Поршневой узел содержит шток 1 с продольным каналом 2, в котором с зазором установлен трубопровод 3. На передней части штока зафиксирован штифтом 4 поршень 5. Между их торцами имеется зазор 6. В передней части штока выполнены поперечные окна 7, выходящие в зазор между продольным каналом 2 и трубопроводом 3. На переднем конце трубопровода установлена втулка 8 с уплотнительным кольцом 9 на наружной боковой поверхности. Втулка зафиксирована штифтом 10, установленном в поперечных отверстиях ее и штока. На заднем конце трубопровода 3 имеются металлическая 11 и резиновая 12 шайбы для герметизации зон охлаждения поршня и отвода хладагента. В задней части штока выполнены поперечные окна 13 (в дне продольного канала 2 штока) и 14 в стенке штока 1, смещенное вперед и выходящее в зазор 6 между трубопроводом 3 и продольным каналом 2. В зазоре 6 размещен диск 15, контактирующий с торцами штока 1 и поршня 5. Его хвостовик 16, в качестве которого служит втулка 8 трубопровода 3 соединен с продольным каналом 2 штока 1, например штифтом (фиг.1), резьбой (фиг. 3), и фиксирует его в поперечном сечении штока 1 и в угловом направлении, например своим радиальным отверстием 17, в котором размещен штифт 10. В торце хвостовика образована полость 18, куда выходят наклонные каналы 19 диска 15, выполненные со стороны его боковой поверхности и обращенные в сторону переднего торца поршня 5. Эти каналы расположены между продольными проточками 20 (фиг.2) штока 1, открытыми в зазор 6 и кольцевую канавку 21, где размещено уплотнительное кольцо 22 и выполнены поперечные окна 7.

В качестве резьбового соединения штока с хвостовиком 6 служит втулка 8. В этом варианте хвостовик должен фиксироваться дополнительно штифтом 10 для повышения надежности этого узла, а именно для исключения выворачивания хвостовика из продольного канала 2 штока при замене поршня, соединенного с ним, например, резьбовой поверхностью. При резьбовом соединении хвостовика со штоком отпадает надобность в уплотнительном кольце 9, чем упрощается конструкция узла.

Вследствие фиксации уплотнительной шайбы 12 на заднем конце трубопровода 3 при помощи диска 15 и хвостовика 16, размещенного в продольном канале 2 штока и соединенного с последним, исключается разгерметизация зон охлаждения поршня и отвода оттуда хладагента, чем гарантируется надежность функционирования предлагаемого поршневого узла. Надежность этого узла повышается и за счет размещения в зазоре 6 между торцами штока 1 и поршня 5 диска 15, исключающего деформацию переднего торца поршня при оптимальных толщинах его торцевых и боковых стенок, при которых достигается максимальная стойкость поршня.

Эффективное охлаждение обеспечивается так. Хладагент по окну 13 подводится к заднему торцу трубопровода 3 и устремляется через отверстие его, втулки-хвостовика 8 16, диска 15 в зазор 6, охлаждая частично торец поршня 5 и его боковую поверхность в зоне зазора 6. По зазору 6 хладагент устремляется в окружном направлении к продольным проточкам 20 штока 1 и по ним вдоль поршня 5, охлаждая его. Затем по поперечным каналам 7 нагретый хладагент следует к заднему торцу штока по зазору между его продольным каналом 2 и трубопроводом 3 и через поперечный канал 14 удаляется за пределы штока.

Благодаря наклонным каналам 19 диска, направленным в сторону переднего торца поршня, обеспечивается его эффективное охлаждение с исключением отрыва потока хладагента от поверхности внутреннего торца поршня. Кроме того, такими каналами, образующими стенки переменной толщины, исключается при работе узла деформация стенок диска по всей длине каналов, чем повышается эксплуатационная надежность предлагаемого узла.

Таким образом, предлагаемым поршневым узлом машины литья под давлением обеспечивается эффективное охлаждение поршня с одновременным повышением эксплуатационной надежности этого узла.

Сущность изобретения: поршневой узел содержит поршень и шток, между торцами которых размещен диск с хвостовиком. Диск исключает деформацию торца поршня. Хладагент подается в узел по трубопроводу через полость хвостовика и наклонные каналы в диске к переднему торцу поршня, откуда поступает в кольцевой зазор между поршнем и штоком и отводится через проточки и окна в штоке. Хвостовик фиксируется относительно штока штифтом либо по резьбе. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ПОРШНЕВОЙ УЗЕЛ МАШИНЫ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, содержащий поршень, шток с продольным каналом, размещенным в полости поршня с зазором между их торцами, и имеющий в дне продольного канала и в стенках поперечные окна для подвода хладагента в зону охлаждения поршня и отвода его, соединенные с продольными проточками на наружной поверхности штока, уплотнительный элемент, установленный на заднем конце трубопровода, и втулку с уплотнительным кольцом на ее наружной боковой поверхности, размещенную на переднем конце трубопровода, отличающийся тем, что с целью повышения надежности, он снабжен диском, имеющим хвостовик, в качестве которого служит втулка, и наклонные каналы, выходящие в полость хвостовика и на его боковую поверхность в сторону переднего торца поршня между продольными проточками штока, при этом диск установлен без зазора между торцами поршня и штока, а хвостовик диска соединен со штоком. 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что хвостовик диска соединен со штоком посредством штифта. 3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что хвостовик диска соединен со штоком посредством резьбы.