ГИДРОЦИЛИНДР Российский патент 2001 года по МПК F15B15/26 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к силовым гидроцилиндрам с фиксацией положения штока.

Из известных конструктивных решений наиболее близким к заявленному устройству является гидроцилиндр, содержащий корпус с крышкой, поршень со штоком, фиксатор, размещенный в крышке и выполненный из двух элементов, установленных с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси штока, и привод фиксатора с подпружиненным поршнем (а. с. СССР N 1463973, кл. F 15 B 15/26, приоритет 03.11.86).

Недостатками данного гидроцилиндра являются недостаточная нагрузочная способность, которая вызвана неравномерным распределением нагрузки на дугообразных фиксаторах и уменьшенной при прочих равных условиях их рабочей плоскостью контакта, и невозможность сохранения работоспособности при возникновении на штоке кратковременного усилия, превышающего усилие фиксации.

Техническим результатом изобретения является повышение нагрузочной способности гидроцилиндра и сохранение его работоспособности при возникновении кратковременного усилия на штоке, превышающего усилие фиксации.

Технический результат достигается тем, что в гидроцилиндре, содержащем корпус с крышкой, поршень со штоком, фиксатор, размещенный в крышке и выполненный из двух элементов, установленных с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси штока, и привод фиксатора с подпружиненным поршнем, в соответствии с изобретением привод фиксатора снабжен дополнительным подпружиненным поршнем, каждый из элементов фиксатора выполнен в виде коромысла, установленного на сферической опоре и подпружиненного по концам, при этом поверхность каждого элемента фиксатора, взаимодействующая со штоком, выполнена в виде части цилиндрической поверхности с фасками под углом 11,0-12,5^o к плоскости, перпендикулярной оси штока, а каждый поршень привода фиксатора выполнен с цилиндрическими и коническим участками и установлен с возможностью взаимодействия с концами элементов фиксатора.

На фиг. 1 изображен гидроцилиндр в положении фиксации штока, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Гидроцилиндр состоит из корпуса 1, поршня 2 со штоком 3, на котором установлена запорная втулка 4 с проточкой, крышки 5 и уплотняющей крышки 6. В пазу крышки 5 установлен снабженный приводом фиксатор, состоящий из двух элементов 7. Каждый из элементов 7 фиксатора выполнен в виде коромысла, установленного на сферической опоре 8 и поджатого по концам пружинами 9, и взаимодействует своими концами с поршнями 10 привода фиксатора, имеющими цилиндрические и конические участки и поджатыми пружинами 11. В корпусе 1 выполнены каналы 12, 13 для подвода рабочей жидкости в рабочие полости гидроцилиндра. Канал 14 служит для подвода давления управления к поршням 10 привода фиксатора. Для одновременного подвода давления управления к поршням 10 привода фиксатора в крышке 5 выполнены каналы 15, 16, 17. Скорость срабатывания поршней 10 привода фиксатора регулируется дросселем 18.

Поверхность каждого элемента 7 фиксатора, взаимодействующая со штоком, выполнена в виде части цилиндрической поверхности с фасками. Кромки проточки запорной втулки 4 и фаски части цилиндрической поверхности выполнены под углом 11,0-12,5^o к плоскости, перпендикулярной оси штока, что больше угла трения, с одной стороны, а с другой - обеспечивает достаточное усилие удержания по отношению к усилию на фиксаторе. Это делает возможной просадку элементов 7 фиксатора, вплоть до расфиксации штока 3, при кратковременном усилии, превышающем усилие фиксации, и сохраняет работоспособность гидроцилиндра. Сферические опоры 8 удерживают элементы 7 фиксатора и обеспечивают их центрирование при расфиксации под действием поршней 10 привода фиксатора.

Цилиндрические участки поршней 10 привода фиксатора с диаметром, соответствующим диаметру большего основания конусной части, обеспечивают гарантированную расфиксацию штока 3 при возможных пульсациях давления управления.

Давлением управления может служить как давление в напорной магистрали гидросистемы, так и специально создаваемый гидравлический сигнал управления.

Гидроцилиндр работает следующим образом.

В исходном положении шток 3 гидроцилиндра зафиксирован элементами 7 фиксатора, поджатыми пружинами 9 и входящими своими участками, выполненными в виде части цилиндрической поверхности, в проточку запорной втулки 4, установленной на штоке 3.

При подаче давления управления через каналы 14, 15, 16, 17 в корпусе 1, уплотняющей крышке 6 и крышке 5 поршни 10 привода фиксатора перемещаются, сжимая пружины 11, и воздействуют на элементы 7 фиксатора через свои конусные части, раздвигая их.

Элементы 7 фиксатора, преодолевая усилие пружин 9 и перемещаясь до тех пор, пока цилиндрические участки поршней 10 с диаметром, соответствующим диаметру большего основания конусной части, не вступят с ними в контакт, выходят из проточки запорной втулки 4. Шток 3 гидроцилиндра расфиксирован. Перемещение штока 3 с поршнем 2 осуществляется подачей в рабочие полости гидроцилиндра по каналам 12, 13 давлений из напорной и сливной магистралей гидросистемы.

После снятия давления управления элементы 7 фиксатора и поршни 10 привода фиксатора под действием пружин 9 и 11 соответственно возвращаются в исходное положение, а установка штока 3 и поршня 2 в положение фиксации производится при помощи гидроусилителя с отрицательной обратной связью по положению (не показан) или вручную.

Гидроцилиндр предназначен для перемещения рабочего органа из одного положения в другое с фиксацией положения штока. Гидроцилиндр содержит корпус с крышкой, поршень со штоком, фиксатор, размещенный в крышке и выполненный из двух элементов, установленных с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси штока, и привод фиксатора с подпружиненным поршнем. Привод фиксатора снабжен дополнительным подпружиненным поршнем. Каждый из элементов фиксатора выполнен в виде коромысла, установленного на сферической опоре и подпружиненного по концам. У каждого элемента фиксатора поверхность, взаимодействующая со штоком, выполнена в виде части цилиндрической поверхности с фасками под углом 11,0 - 12,5^o к плоскости, перпендикулярной оси штока. Каждый поршень привода фиксатора выполнен с цилиндрическими и коническим участками и установлен с возможностью взаимодействия упомянутых участков с концами элементов. Технический результат - повышение нагрузочной способности гидроцилиндра и сохранение его работоспособности при возникновении кратковременного усилия на штоке, превышающего усилие фиксации. 3 ил.

Гидроцилиндр, содержащий корпус с крышкой, поршень со штоком, фиксатор, размещенный в крышке и выполненный из двух элементов, установленных с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси штока, и привод фиксатора с подпружиненным поршнем, отличающийся тем, что привод фиксатора снабжен дополнительным подпружиненным поршнем, каждый из элементов фиксатора выполнен в виде коромысла, установленного на сферической опоре и подпружиненного по концам, при этом поверхность каждого элемента фиксатора, взаимодействующая со штоком, выполнена в виде части цилиндрической поверхности с фасками под углом 11,0 - 12,5^o к плоскости, перпендикулярной оси штока, а каждый поршень привода фиксатора выполнен с цилиндрическими и коническим участками и установлен с возможностью взаимодействия упомянутых участков с концами элементов фиксатора.