НАСАДОК ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РЕЖУЩЕГО АППАРАТА Российский патент 1996 года по МПК A01D34/00 A01M7/00 B05B1/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для скашивания растений, которые могут быть использованы в уборочных агрегатах таких, как валковые жатки, зерно- и кормоуборочные комбайны. Кроме того, оно может найти применение в лесопарковом и городском хозяйствах для скашивания газонов, а также в установках для резки и раскроя материалов в различных отраслях промышленности, например, в металлообработке, строительстве, горном деле и т.п.

Применяемые в настоящее время струеформирующие сопла в установках для резки высоконапорной струей жидкости, представляют собой сравнительно сложные механические системы, при конструировании которых необходимо учитывать множество частот взаимно исключающих друг друга параметров: прочность отдельных деталей и изделия в целом, обеспечение герметичности сборки и требуемой геометрии струеформирующего тракта, высокая надежность, экономичность и т.д. В связи с этим создание высокоэффективного по большинству из указанных параметров сопла является актуальной и достаточно сложной технической задачей.

Известно сопло для подачи жидкости, содержащее струеформирующий калибр, калибродержатель, прижимное устройство (винт) [1]
Однако практически применение этого устройства оказалось не эффективным, так как крепление и герметизация калибра в калибродержателе осуществлялось только по торцовым поверхностям за счет механического поджатия калибра к плоскости калибродержателя винтом. А поскольку в качестве калибра в основном используются синтетические сапфиры, корунды, рубины, которые наряду с высокой износостойкостью являются достаточно хрупкими, то при сборке и обеспечении герметичности сопла путем увеличения прижима калибра к калибродержателю происходит повреждение (раскалывание) калибра.

В известном насадке гидравлического режущего аппарата в калибродержателе выполнена кольцевая расточка, в которой размещен калибр, между торцевыми поверхностями подводящего штуцера и калибра установлена уплотнительная втулка [2]
Герметизация мест стыка калибродержателя, калибра и штуцера осуществляется по их торцевым поверхностям, что требует высокой точности и чистоты исполнения этих поверхностей, что технологически трудно осуществимо, особенно для внутренней торцевой поверхности расточки калибродержателя. При незначительных перекосах сопрягаемых поверхностей и повышенной их шероховатости при сборке, при сжатии торцевого уплотнения, возникает неравномерная нагрузка и деформация хрупкого калибра, что приводит к его разрушению. Для исключения этого приходится снижать усилие затягивания, что отрицательно сказывается на геpметичности соединения.

Известен также выбранный в качестве прототипа насадок гидравлического режущего аппарата, содержащий соосно установленные и зафиксированные друг относительно друга подводящий штуцер и калибродержатель с размещенным на его цилиндрическом выступе несущим калибром, в которых выполнены осевые отверстия, образующие канал для прохода жидкости, и уплотнительную втулку, обеспечивающую герметичность соединения указанных элементов [3] Уплотнительная втулка в указанном насадке контактирует с калибром как по его боковой, так и по торцевой поверхности, а с калибродержателем по боковым поверхностям цилиндрического выступа, на котором размещен калибр, и его конической части, со стороны меньшего основания которой выполнен выступ, при этом внешний диаметр выступа больше диаметра меньше основания. На наружной поверхности уплотнительной втулки выполнена кольцевая канавка, в которой размещено уплотнительное кольцо. Таким образом, уплотнительная втулка имеет очень сложную форму, что затрудняет ее изготовление. Кроме того, при такой сложной форме уплотнительной втулки для обеспечения герметизации мест стыка калибродержателя, калибра и штуцера, требуется высокая точность и чистота контактирующих поверхностей, так как при незначительных перекосах сопрягаемых поверхностей и их шероховатости нагрузка, испытываемая различными участками калибра и держателя при воздействии на уплотнителную втулку значительным усилием, будет неравномерной. Это может привести к повреждению калибра, так как воздействие, оказываемое на торцевую поверхность калибра, будет превышать усилие, с которым втулка действует на его боковую поверхность.

В основу изобретения поставлена задача в сопле для создания высоконапорной струи жидкости путем изменения формы его элементов и их взаимного расположения исключить разрушение калибра и обеспечить требуемую герметичность соединения.

Поставленная задача решается тем, что в насадке гидравлического режущего аппарата для создания высоконапорной струи жидкости, содержащем сопло с соосно установленными и зафиксированными друг относительно друга подводящим штуцером и калибродержателем с несущим калибром, в которых выполнены сквозные отверстия, образующие канал для прохода жидкости, и уплотнительную втулку из упругого материала, обеспечивающую герметичность соединения указанных элементов, при этом калибродержатель имеет коническую часть и цилиндрический выступ, который выполнен со стороны меньшего основания конической части и на торцевой поверхности которого размещен несущий калибр, а уплотнительная втулка охватывает несущий калибр и часть калибродержателя, согласно изобретению, согласно изобретению, уплотнительная втулка имеет цилиндрическую форму и размещена в кольцевой канавке, выполненной в теле подводящего штуцера, при этом внешний диаметр цилиндрического выступа калибродержателя меньше наружного диаметра меньшего основания его конической части, а уплотнительная втулка опирается на меньшее основание конической части калибродержателя.

Изменение формы калибродержателя и уплотнительной втулки приводит, с одной стороны, к тому, что базирующую торцевую поверхность калибродержателя можно выполнить с высокой чистотой поверхности и точностью, с другой герметизация соединения калибр калибродержатель как по торцевым поверхностям, так и по боковым, осуществляется при помощи деформации охватывающей уплотнительной втулки, не вызывая значительных нагрузок на калибр, что исключает его разрушение. Выполнение уплотнительной втулки в виде цилиндра и установка ее в теле подводящего штуцера на меньшем основании конической части калибродержателя обеспечивает более надежную герметизацию мест стыка подводящего штуцера, калибра и калибродержателя, исключая использование дополнительных уплотнительных элементов. Кроме то, такая уплотнительная втулка проста в изготовлении.

На чертеже изображен предлагаемый заявленный, продольный разрез.

Насадок содержит соосно установленные подводящий штуцер 1, калибродержатель 2, имеющий цилиндрический выступ 3, выполненный со стороны меньшего основания его конической части. Калибродержатель 2, как показано на чертеже, имеет торцевую поверхность 4 меньшего основания конической части с диаметром, большим внешнего диаметра выступа 3, а сам выступ 3 имеет торцевую базирующую поверхность 5, на которой размещен несущий калибр 6 с соплом 7. Подводящий штуцер 1, калибродержатель 2 и калибр 6 выполнены с осевыми сквозными отверстиями. Калибр 6 и выступ 3 охвачены уплотнительной втулкой 8 и размещены в кольцевой канавке, выполненной в теле подводящего штуцера 1, причем внешний диаметр калибра 6 равен диаметру выступа 3. Фиксация элементов насадка друг относительно друга осуществляется с помощью накидной гайки 8.

Насадок работает следующим образом.

Пpи движении рабочего агрегата, например кормоуборочного комбайна, рабочая жидкость поступает через сопло 7 штуцера 1 к калибру 6, установленному на поверхности 5 выступа 3 калибродержателя 2 и зафиксированному относительно его при помощи охватывающей уплотнительной втулки 7. Далее жидкость проходит через сопло 7 калибра 6, формируясь в высоконапорную струю, которая стабилизирует свои гидродинамические параметры в канале калибродержателя 2. Герметизация соединения каналов калибра 6 и калибродержателя 2 осуществляется за счет чистоты и точности поверхностей 5. Кроме этого, уплотнение происходит по торцовым и цилиндрическим поверхностям втулки 8, деформируемой при затягивании гайкой 9.

Таким образом, изменение формы калибродержателя 2 и втулки 8, а также взаимного положения деталей насадка обеспечивает гарантированное повышение степени его герметизации без удорожания стоимости изготовления, что определяет высокую эффективность применения такого насадка в гидравлических режущих аппаратах за счет более высоких и стабильных получаемых параметров струи.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в режущих аппаратах жаток, а также в установках для гидрорезки различных материалов. Технический результат от использования изобретения заключается в повышении гидродинамических параметров струи за счет повышения герметизации соединений сопла, что приводит к повышению эффективности процесса гидрорезки. Насадок содержит соосно установленные подводящий штуцер, калибродержатель с выступом, на котором размещен несущий калибр, уплотнительную втулку, охватывающую выступ калибродержателя и несущий калибр. Уплотнительная втулка имеет цилиндрическую форму и размещена в теле подводящего штуцера. Фиксируются элементы сопла друг относительно друга с помощью накидной гайки. 1 ил.

НАСАДОК ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РЕЖУЩЕГО АППАРАТА, содержащий сопло с соосно установленными и зафиксированными относительно друг друга подводящим штуцером, калибродержателем с несущим калибром, в которых выполнены осевые сквозные отверстия, образующие канал для прохода жидкости, и уплотнительную втулку из упругого материала, обеспечивающую герметичность соединения указанных элементов, при этом калибродержатель имеет коническую часть и цилиндрический выступ, который выполнен со стороны меньшего основания конической части и на торцевой поверхности которого размещен несущий калибр, а уплотнительная втулка охватывает несущий калибр и часть калибродержателя, отличающийся тем, что уплотнительная втулка имеет цилиндрическую форму и размещена в кольцевой канавке, выполненной в теле подводящего штуцера, при этом внешний диаметр цилиндрического выступа калибродержателя меньше наружного диаметра меньшего основания его конической части, а уплотнительная втулка опирается на меньшее основание конической части калибродержателя.