ГИДРОЦИЛИНДР ПЛУНЖЕРНЫЙ Российский патент 2001 года по МПК F15B15/24 F16J1/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидропрессовом оборудовании, а также в подъемно-транспортных механизмах, например в автопогрузчиках, где предъявляются высокие требования по надежности и безопасности.

Гидроцилиндры плунжерного типа в силу своей конструкции (т.е. отсутствие поршня с уплотнением), более надежны и менее трудоемки в изготовлении по сравнению с поршневыми гидроцилиндрами, у которых поршень является упором (ограничителем величины хода) при выдвижении штока. Ограничители величины хода для гидроцилиндров плунжерных также необходимы для того, чтобы при подаче давления в гидравлическую полость гидроцилиндра не произошло выдвижения штока (плунжера) из корпуса.

Известны гидроцилиндры плунжерного типа, описанные в книге Н.С. Добринского "Гидравлические приводы прессов", Машиностроение, 1975 г., стр. 88, 89.

В данных гидроцилиндрах ограничение перемещения штока в крайнее выдвинутое положение может производиться только лишь с помощью внешних ограничителей, которые должны быть предусмотрены конструкцией комплектуемого оборудования, что усложняет конструкции оборудования в целом. Однако при гидравлических испытаниях, а также при транспортировке (касается в большей степени очень массивных гидроцилиндров) необходимо предусмотреть технологические наружные ограничители разового использования (в качестве оснастки), что удорожает конструкцию.

Известен гидроцилиндр плунжерного типа, например по а. с. на изобретение N 544778, F 15 B 15/14, у которого ограничитель хода штока выполнен в виде утолщения на конце штока (несъемный упор) и взаимодействует с соответствующей втулкой-ограничителем. Данный гидроцилиндр принимается авторами за прототип.

Недостатки данной конструкции гидроцилиндра заключаются в следующем.

Для изготовления цельного штока с утолщением (упором) необходимо выбирать заготовки с увеличенным диаметром, что влечет за собой увеличение трудоемкости изготовления и увеличение отходов стружки. Также исключается возможность монтажа и демонтажа деталей через периферийный конец штока гидроцилиндра при жесткой установке (при помощи сварки, например) большегабаритной проушины (т. е. ее ширина больше диаметра штока). При больших нагрузках на шток (десятки и сотни тонн) опорная поверхность проушины будет подвергаться огромному удельному давлению, что ускорит ее износ. Поэтому для уменьшения удельных давлений на опорную поверхность проушины увеличивают площадь опорной поверхности за счет увеличения ширины проушины.

Техническая задача, решаемая данным изобретением, - повышение надежности гидроцилиндра, улучшение условий обслуживания и ремонта, уменьшение трудоемкости изготовления и ремонта.

Для решения поставленной технической задачи в гидроцилиндре плунжерном, содержащем корпус, втулку с уплотнением и шток с хвостовиком и упором, размещенном в корпусе с образованием гидравлической полости, упор выполнен чашечного типа с возможностью осевого перемещения по хвостовику штока, при этом его внутренняя расточка охватывает стопорное кольцо, установленное в канавке на хвостовике, а между торцевыми поверхностями упора и хвостовика штока установлен с предварительным натягом в осевом направлении компенсатор беззазорной фиксации, выполненный в виде упругого эластичного элемента, например, круглого сечения, при этом осевой зазор между торцевыми поверхностями хвостовика и упора больше ширины внутренней расточки упора.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что упор выполнен чашечного типа с возможностью осевого перемещения по хвостовику штока; внутренняя расточка упора охватывает стопорное кольцо, установленное в канавке на хвостовике штока; между торцевыми поверхностями упора и хвостовика имеется осевой зазор, в который помещен с предварительным натягом в осевом направлении компенсатор беззазорной фиксации, выполненный в виде упругого эластичного элемента, например, круглого сечения, при этом осевой зазор между торцевыми поверхностями хвостовика и упора больше ширины внутренней расточки упора для надежного удержания стопорного кольца в "замке".

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличавшие заявляемое решение от прототипа, что позволило сделать вывод о соответствии решения изобретательскому уровню.

На фиг.1 изображен гидроцилиндр плунжерный, общий вид.

На фиг. 2 - фрагмент хвостовика штока с упором в окончательно собранном виде.

На фиг. 3 - положение деталей гидроцилиндра перед окончательной сборкой штока с упором.

Гидроцилиндр плунжерный содержит корпус 1, втулку 2 с уплотнением 3, шток 4 с хвостовиком 5, размещенный в корпусе 1 с образованием гидравлической полости 6. На хвостовике 5 установлен упор 7 чашечного типа с внутренней расточкой 8, охватывающей стопорное кольцо 9, установленное в канавке 10 на хвостовике 5. Компенсатор 11 беззазорной фиксации помещен в зазор 12 с предварительным натягом в осевом направлении, т.е. диаметр сечения компенсатора 11 в свободном состоянии превышает ширину "Б" зазора 12.

Осевой зазор 12 величиной "Б" между торцевой поверхностью 13 хвостовика 5 и торцевой поверхностью 14 упора 7 больше ширины "В" расточки 8 в упоре 7.

Гидроцилиндр плунжерный работает следующим образом.

При подводе давления в гидравлическую полость 6 шток 4 перемещается влево (по чертежу) до контакта упора 7 своей торцевой поверхностью 14 о торец втулки 2. Обратный ход штока 4 происходит под воздействием внешней нагрузки.

Таким образом, упор 7 служит ограничителем хода для штока 4, а стопорное кольцо 9 воспринимает усилие, передающееся от упора 7.

Для надежной фиксации стопорного кольца 9 (т.е., чтобы оно не "вышло" из канавки 10) упор 7 своей внутренней расточкой 8 охватывает наружный диаметр стопорного кольца 9 и удерживает последнее в "замке".

Для надежного удержания указанного "замка" в беззазорном положении служит компенсатор 11.

Данная конструкция позволяет быстро произвести, например, замену изношенного уплотнения 3, которое герметизирует шток 4. Для этого необходимо "вынуть" шток 4 из корпуса 1, затем крючком извлечь эластичный компенсатор 11, сдвинуть вправо (по чертежу) упор 7, извлечь стопорное кольцо 9 из канавки 10, заменить уплотнение 3 на новое. Сборку производить в обратной последовательности.

Предлагаемая конструкция гидроцилиндра плунжерного приемлема и обоснована, когда отсутствует возможность монтажа и демонтажа уплотнения, втулки и др. элементов через наружный конец штока (т.е. через левую периферийную часть штока).

Таким образом, предлагаемая конструкция гидроцилиндра с проушиной на штоке, диаметр которого меньше ширины проушины, и со съемным упором позволяет иметь более низкие удельные давления в проушине и соответственно меньший износ деталей, повышает надежность, позволяет удешевить конструкции, уменьшить затраты времени на проведение ремонта.

Гидроцилиндр предназначен для гидропрессового оборудования, а также для подъемно-транспортных механизмов. Гидроцилиндр содержит корпус, втулку с уплотнением, шток с хвостовиком и упором, размещенные в корпусе с образованием гидравлической полости, упор выполнен чашечного типа с возможностью осевого перемещения по хвостовику, при этом его внутренняя расточка охватывает стопорное кольцо, установленное в канавке на хвостовике, а между торцевыми поверхностями упора и хвостовика установлен с предварительным натягом в осевом направлении компенсатор беззазорной фиксации, выполненный в виде упругого эластичного элемента, например, круглого сечения, при этом осевой зазор между торцевыми поверхностями хвостовика и упора больше ширины внутренней расточки упора. Технический результат - повышение надежности гидроцилиндра, улучшение условий обслуживания и ремонта, уменьшение трудоемкости изготовления и ремонта. 3 ил.

Гидроцилиндр плунжерный, содержащий корпус, втулку с уплотнением, шток с хвостовиком и упором, размещенные в корпусе с образованием гидравлической полости, отличающийся тем, что упор выполнен чашечного типа с возможностью осевого перемещения по хвостовику, при этом его внутренняя расточка охватывает стопорное кольцо, установленное в канавке на хвостовике, а между торцевыми поверхностями упора и хвостовика установлен с предварительным натягом в осевом направлении компенсатор беззазорной фиксации, выполненный в виде упругого эластичного элемента, например, круглого сечения, при этом осевой зазор между торцевыми поверхностями хвостовика и упора больше ширины внутренней расточки упора.