СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР Российский патент 1997 года по МПК F15B15/26 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к силовым цилиндрам с фиксацией положений поршня, и может быть использовано, в частности, в подъемных механизмах на смотровых ямах для легковых и грузовых автомобилей.

Известен силовой цилиндр, содержащий гильзу, закрытую крышками, поршень со штоком, устройство для запирания поршня, включающее запирающее кольцо и устройство управления запирающим устройством (авт. св. СССР N 408086, кл. F 16 J 11/02, 1971, опублик. 1974, БИ N 47).

Недостатком известного цилиндра является возможность фиксации поршня только в крайних положениях и сложность конструкции управления запирающим устройством за счет трех цилиндров (двух золотниковых и одного поршневого), кинематически связанных через промежуточный механизм с фиксирующим элементом.

Известен также силовой цилиндр, содержащий гильзу, закрытую крышками, поршень со штоком и управляемое устройство для запирания штока, включающее запирающее кольцо, выполненное с внутренним конусом, расширяющимся в направлении к наружному торцу крышки, шарики, размещенные между цилиндрической поверхностью штока и внутренним конусом запирающего кольца и снабженные подпружиненным толкателем, установленным в крышке со стороны штоковой полости (заявка Германии N 4215031, кл. F 15 B 15/26, опублик. 1993).

Известный силовой цилиндр является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению, но он имеет недостаток, а именно сложность управления устройством для запирания штока в любом его положении.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей и уменьшение габаритов.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном силовом цилиндре управляющее средство устройства для запирания штока выполнено в виде поршня-манжеты штока силового цилиндра и дополнительного подпружиненного толкателя.

На чертеже представлен предлагаемый силовой цилиндр.

Силовой цилиндр содержит гильзу 1, закрытую крышками 2 и 3, поршень 4 со штоком 5 и управляемое устройство для запирания штока, включающее запирающее кольцо 6, шарики 7 и толкатель 8, подпружиненный пружинами 9, и установленное в крышке 2 со стороны штоковой полости 10. Управляющее средство устройства для запирания штока выполнено в виде размещенного в крышке 2 со стороны штоковой полости 10 цилиндра 11, поршнем которого является манжета 12 штока 5 силового цилиндра, и дополнительного толкателя 13, подпружиненного пружинами 14. Запирающее кольцо 6 выполнено с внутренним конусом 15, расширяющимся в направлении к наружному торцу крышки 2. Шарики 7 размещены между цилиндрической поверхностью штока 5 и внутренним конусом 15 запирающего кольца 6.

Силовой цилиндр работает следующим образом.

Для перемещения поршня 4 со штоком 5 вверх рабочая среда (воздух, масло и т. д.) под давлением подается через крышку 3 под поршень 4. Под действием усилия рабочей среды поршень 4 со штоком 5 поднимается. При этом при движении штока 5 шарики 7, находившиеся под действием усилия пружин 9 в заклиненном положении между внутренним конусом 15 и цилиндрической поверхностью штока 5, выходят из положения заклинивания и, не препятствуя перемещению штока 5, поднимаются вверх, перемещая толкатель 8 и сжимая пружины 9. Шток 5 с поршнем 4 совершает рабочий ход, который может быть любым в пределах габарита цилиндра.

Фиксация положения поршня, в том числе и при аварийной ситуации, осуществляется следующим образом.

При прекращении подачи рабочей среды в поршневую полость 16 происходит остановка перемещения штока 5 с поршнем вверх. При этом под действием усилия пружин 9 через толкатель 8 шарики 7 перемещаются вниз в пространство между конусной поверхностью 15 запирающего кольца 6 и наружной цилиндрической поверхностью штока 5, а нагруженный шток 5 (при действии нагрузки на торец 17), стремясь возвратиться в исходное (нижнее) положение, затягивает шарики 7 в клиновое пространство, заклинивая их и производя тем самым запирание поршня 4.

Для возвращения поршня 4 со штоком 5 в исходное (нижнее) положение рабочая среда под давлением подается через крышку 2 в штоковую полость 10 и одновременно отводится из поршневой полости 16 через крышку 3. При этом под действием усилия рабочей среды в штоковой полости 10 поршень-манжета 12, перемещаясь в цилиндре 11, воздействует на дополнительный толкатель 13, который, перемещаясь в осевом направлении, воздействует на пружины 14, сжимая их, и одновременно на шарики 7 и, преодолевая сопротивления подпружиненного толкателя 8, выводит шарики 7 из заклинивания, освобождая шток 5 для беспрепятственного перемещения штока 5 с поршнем 4 в исходное (нижнее) положение. При достижении поршнем 4 нижнего положения рабочая среда отводится из штоковой полости 10 и дополнительный толкатель 13 под действием пружин 14 возвращается в исходное положение. Шарики 7 под действием пружин 9 через толкатель 8 опускаются в нижнее положение между внутренним конусом 15 и наружной поверхностью штока 5.

Использование: машиностроение, в частности силовые цилиндры с фиксируемым штоком. Сущность изобретения заключается в том, что в управляемом устройстве для фиксации штока силового цилиндра, размещенном в крышке со стороны штоковой полости и включающем запирающее кольцо с внутренней конической поверхностью и шарики, размещенные между конической поверхностью и цилиндрической поверхностью штока, взаимодействующие с подпружиненным толкателем, управляющее средство выполнено в виде штоковой манжеты-поршня и дополнительного подпружиненного толкателя. 1 ил.

Силовой цилиндр, содержащий гильзу, закрытую крышками, поршень со штоком и управляемое устройство для запирания штока, включающее запирающее кольцо, выполненное с внутренним конусом, расширяющимся в направлении к наружному торцу крышки, шарики, размещенные между цилиндрической поверхностью штока и внутренним конусом запирающего кольца и снабженные подпружиненным толкателем, установленным в крышке со стороны штоковой полости, отличающийся тем, что управляющее средство устройства для запирания штока выполнено в виде поршня-манжеты штока силового цилиндра и дополнительного подпружиненного толкателя.