ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДОМКРАТ Российский патент 2001 года по МПК F15B15/26 B66F3/30 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для подъема и фиксации грузов.

Известен силовой цилиндр (а.с. 709846, МПК F 15 В 15/26, 1978 г.), содержащий корпус с рабочими полостями, размещенными в нем поршнем с кольцевыми упорными канавками и плунжерами с пружинами, установленными в радиальных отверстиях корпуса, которые расположены по винтовой линии на поверхности корпуса. Шаг канавок поршня не равен шагу винтовой линии расположения отверстий. Каждый плунжер на рабочем конце имеет торцовый зубец.

Нерабочие поверхности канавок и поверхности торцовых зубцов плунжера выполнены под углом, обеспечивающим свободное проскальзывание зубцов по канавкам. Рабочие блокирующие поверхности зубцов и канавок выполнены под углом, превышающим угол самоторможения от нормали к оси цилиндра.

Шток поршня на свободном конце снабжен упругой муфтой с пружинными элементами, усилие которых превышает усилие давления рабочей среды в противолежащей рабочей полости корпуса. Ход пружинных элементов больше величины смещения двух соседних плунжеров по винтовой линии вдоль оси цилиндра, что компенсирует погрешности изготовления зубцов плунжеров и канавок поршня.

Недостатком известного силового цилиндра является наличие дополнительных потерь рабочего давления, вызванных необходимостью преодоления сил трения, возникающих на рабочих блокирующих поверхностях зубцов и канавок, которые могут дoстигать значительной величины из-за углов наклона этих поверхностей, близких к углу трения.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранный в качестве ближайшего аналога гидравлический домкрат (патент RU 2005225 C1, МПК F 15 B 15/26, 1991 г.), содержащий поршень со штоком, установленным в корпусе с крышками с образованием поршневой и штоковой полостей, сообщенных с источником давления и сливом. Стопорное устройство выполнено в виде кольцевых проточек на штоке, взаимодействующих с подпружиненным фиксатором, размещенным в крышке. Устройство снабжено размещенным в фиксаторе золотником с осевым и радиальными каналами, сообщенными со штоковой и поршневой полостями цилиндра соответственно. В линиях связи поршневой полости с золотником установлен обратный клапан. Поршневая полость сообщена с источником давления и сливом через параллельно установленные дроссель с обратным клапаном и управляемый обратный клапан, полость управления которого сообщена с одним из радиальных каналов золотника. Шариковый замок установлен в крышке со стороны поршневой полости.

Недостатком известного устройства является невозможность продолжения уборки штока домкрата после остановки в промежуточном положении, т.к. при остановке давление рабочей жидкости падает и фиксатор под действием пружины возвращается в исходное положение и, следовательно, соединяет через обратный клапан штоковую и поршневую полости домкрата, т.е. после повторного включения домкрата на уборку штока он пойдет на выпуск до опоры платформы о грунт, после чего давление жидкости повышается, золотник переключается, и шток вновь пойдет на уборку.

Решаемая задача - обеспечение продолжения уборки штока домкрата в любом промежуточном положении штока путем удержания фиксатора в утопленном положении на протяжении всего цикла уборки штока домкрата после его автоматической разгрузки.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве, содержащем цилиндр с крышками, поршень со штоком, установленным в цилиндре с образованием поршневой и штоковой полостей, сообщенных с источником давления и сливом, стопорное устройство, выполненное в виде кольцевых проточек на штоке, взаимодействующих с подпружиненным фиксатором, размещенным в нем золотником с осевым и радиальными каналами, сообщенными со штоковой и поршневой полостями соответственно, обратный клапан, установленный в линии связи поршневой полости с золотником, управляемый обратный клапан, полость управления которого сообщена с одним из радиальных каналов золотника, соединяющий поршневую полость с источником давления, согласно изобретению стопорное устройство снабжено плунжером, соединенным с подпружиненным фиксатором, гидравлическим замком, соединенным каналами с поршневой полостью плунжера и линией связи со штоковой полостью домкрата, а полость управления гидравлического замка сообщена с источником давления.

На фиг. 1 схематически изображен заявленный гидравлический домкрат: на фиг. 2 - узел А предлагаемого домкрата.

Гидравлический домкрат содержит цилиндр 1, нижнюю крышку 2, верхнюю крышку 3, поршень 4 со штоком 5, имеющим кольцевые проточки 6, которые обеспечивают свободный выпуск штока 5 и удержание его при стопорении совместно со стопорным устройством 7 в различном положении штока 5, управляемый обратный клапан 8, запирающий поршень 4 со штоком 5 в промежуточном положении при прекращении поступления рабочей жидкости в гидродомкрат, обратный клапан 9, препятствующий проходу рабочей жидкости в трубопровод 10 при выпуске штока 5.

В верхней крышке 3 расположен шариковый замок известной конструкции (см. патент RU 2005226 C1, МПК F 15 В 15/26, 1991 г.).

Стопорное устройство 7, устанавливаемое на нижней крышке 2, содержит корпус 11, имеющий проточки 12,13 и выходные каналы 14, 15, крышку 16, на которой закрепляется золотник 17, имеющий центральный канал 18 и радиальные отверстия 19, 20, фиксатор 21, имеющий выступ 22, попадающий в кольцевые проточки 6 штока 5 при его стопорении, отверстие 23 и каналы 24, 25 для прохода рабочей жидкости, пружину 26, поддерживающую фиксатор 21 в исходном положении.

Золотник 17 состоит из двух деталей, соединенных пружиной 27, позволяющей компенсировать осевые и радиальные смещения.

В корпусе 11 расположен плунжер 28, хвостовик 29 которого шайбой 30 закреплен на фланце фиксатора 21.

К корпусу 11 крепится гидравлический замок 31, содержащий корпус 32, заглушку 33, шарик 34, выполняющий роль клапана, пружины 34, 35, поршень 37, толкатель 38 и штуцер 39.

Гидравлический замок 31 соединен со стопорным устройством 7 каналами 40, 41.

На конце штока 5 гидравлического домкрата закреплена опора 42, которая опирается о грунт, а сам гидравлический домкрат закреплен на подъемной платформе 43.

Нижняя крышка 3 через гидравлический обратный клапан 8 соединена с источником давления трубопроводами 44, 45, 46, 47.

Гидравлический замок 31 с источником давления соединен трубопроводом 48 и каналом 49, а с линией слива каналом 50 и трубопроводом 51.

Образующая поверхность 52 кольцевой проточки 6 при движении штока 5 контактирует с кромкой фиксатора 53.

Нижняя крышка 2, цилиндр 1 и шток 5 образуют штоковую полость 54.

Трубопровод 55 соединяет обратный клапан 9 с верхней крышкой 3.

Полость управления управляемого обратного клапана 8 трубопроводом 56 соединена с выходным каналом 14 стопорного устройства 7.

Образующая поверхность 57 вместе с образующей поверхностью 52 формирует профиль кольцевой проточки 6.

Рабочая жидкость от насосной станции через штуцер ВЫПУСК трубопроводы 44, 45, 46, 47, управляемый обратный клапан 8 подается в верхнюю крышку 3. Под давлением рабочей жидкости шариковый замок, расположенный в верхней крышке 3, открывается, освобождает поршень 4 и начинается выпуск штока 5. Одновременно по трубопроводу 48 и каналу 49 рабочая жидкость попадает в гидравлический замок 31, поршень 37 которого, перемещаясь и сжимая пружину 35, толкателем 38, сжимая пружину 36, сдвигает шарик 34, открывает гидравлический замок 31 и, таким образом, соединяет каналы 40, 41, 50 и трубопровод 51 со сливом. Плунжер 28 с фиксатором 21 получает возможность свободно перемещаться под действием пружины 26.

При дальнейшем выпуске штока 5 его образующая поверхность 52, воздействуя на кромку 53 таксатора 21, утапливает его и при дальнейшем движении штока 5 фиксатор 21 выступом 22 попадает в кольцевую проточку 6 штока 5.

Таким образом шток 5 стопорится стопорным устройством 7. Стопорение штока 5 может осуществляться подобным образом в любой кольцевой проточке 6 штока 5.

Для уборки штока 5 рабочая жидкость подается от насосной станции через штуцер УБОРКА в штоковую полость 54 гидродомкрата и через отверстие 23, центральный канал 18 и радиальное отверстие 20 золотника 17, канал 25, выходной канал 15, трубопроводы 10, 55, 47 и обратный клапан 9 в верхнюю крышку 3.

Таким образом рабочая жидкость воздействует на поршень 4 с двух сторон. Поскольку площадь поршневой полости больше, чем площадь штоковой полости, то результирующая сила будет действовать на поршень в сторону выпуска штока 5 и разгружать стопорное устройство 7. Дальнейший рост давления вызывает перемещение фиксатора 21 и связанного с ним плунжера 28.

Выступ 22 утапливается в корпусе 11, радиальное отверстие 19 смещается, рабочая жидкость по каналу 14 и трубопроводу 56 попадает в управляемый обратный клапан 8, открывая его. При этом канал 25 перекрывается и рабочая жидкость в трубопровод 10 и далее не поступает.

Таким образом рабочая жидкость по трубопроводам 47, 46, 45, 44 и управляемый обратный клапан 8 из поршневой полости гидродомкрата уходит на слив, начинается уборка штока 5, который в конце хода фиксируется шариковым замком, расположенным в верхней крышке 3.

При отключении насосной станции в промежуточном положении штока 5 гидродомкрата давление у штуцера УБОРКА падает, но фиксатор 21 и связанный с ним плунжер 28 не возвращаются в исходное положение под действием пружины 26, т. к. гидравлический замок 31 закрыт и не позволяет плунжеру 28 занять исходное положение, следовательно, канал 25 закрыт, а канал 24 остается открытым и при повторном включении уборка штока 5 продолжается из того положения, в котором он был остановлен.

Применение плунжера и гидравлического замка позволяет продолжать уборку штока гидродомкрата из любого промежуточного положения.

Домкрат может быть использован для подъема и фиксации грузов. Стопорное устройство гидравлического домкрата снабжено плунжером, соединенным с фиксатором, и гидравлическим замком, которые удерживают фиксатор в утопленном положении на протяжении всего цикла уборки штока. Технический результат - повышение надежности. 2 ил.

Гидравлический домкрат, содержащий цилиндр с крышками, поршень со штоком, установленный в цилиндре с образованием поршневой и штоковой полостей, сообщенных с источником давления и сливом, стопорное устройство, выполненное в виде кольцевых проточек на штоке, взаимодействующих с подпружиненным фиксатором, размещенным в нем золотником с осевым и радиальным каналами, сообщенными со штоковой и поршневой полостями соответственно, обратный клапан, установленный в линии связи поршневой полости с золотником, управляемый обратный клапан, полость управления которого сообщена с одним из радиальных каналов золотника, соединяющий поршневую полость с источником давления, отличающийся тем, что стопорное устройство снабжено плунжером, соединенным с подпружиненным фиксатором гидравлическим замком, соединенным каналами с поршневой полостью плунжера и линией связи со штоковой полостью домкрата, а полость управления гидравлического замка сообщена с источником давления.