ГИДРОЦИЛИНДР С ОДНОСТОРОННИМ ШТОКОМ Российский патент 2002 года по МПК F15B15/17 

Изобретение относится к области силовых объемных гидравлических двигателей двухстороннего действия с прямолинейным возратно-поступательным движением выходного звена и может быть использовано в судостроении, машиностроении и других отраслях.

Известны гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком, содержащие корпус, поршень со штоком, выходящим наружу и имеющим защитный кожух, а также уплотнения подвижных и неподвижных соединений /Марутов В.А., Павловский С.А. Гидроцилиндры. М., Машиностроение, 1966, с. 37, рис. 31б, с. 86-87, рис. 72/. Известные гидроцилиндры являются объемными гидродвигателями с прямолинейным возвратно-поступательным движением выходного звена относительно корпуса, позволяющим избегать попадания на штоки посторонних предметов: стружки, летящих камней, пыли и грязи. Однако такие гидроцилиндры с защитными кожухами не предназначены для эксплуатации в морской воде (агрессивной среде), т.к. при выдвинутом на длительное время штоке его наружная поверхность подвергается коррозии, засолению и т.п. в силу негерметичности защитных кожухов, что является недостатком таких гидроцилиндров.

Известны гидроцилиндры с односторонним штоком, содержащие корпус, поршень со штоком, выходящим наружу, уплотнения подвижных и неподвижных соединений /Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы. Справочник. М., Машиностроение, 1988, с. 47-58, рис. 3.2/. При эксплуатации гидроцилиндров в морской воде (агрессивной среде) с поршнем в убранном положении исключено появление на наружной поверхности штока продуктов коррозии, засоления, обрастания и т.п.

Однако в условиях длительного пребывания в морской воде выдвинутых поршня и штока на открытых наружных поверхностях собираются продукты коррозии, засоления, обрастания и т.п. /В.Плудек. Защита от коррозии на стадии проектирования. М. , Мир, 1980, с. 50; К. Бреббиа, С. Уокер. Динамика морских сооружений. Л., Судостроение, 1983, с. 150/, которые при движении штока будут воздействовать на гидроцилиндр и его уплотнения вследствие абразивного действия, что существенно снижает надежность гидроцилиндра при работе в морской воде. При этом убранное положение штока кратковременно, оно реализуется в случае использования ступенчатых гидроприводов двухстороннего действия.

Известный гидроцилиндр с односторонним штоком выбран в качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения.

Задача изобретения заключается в улучшении эксплуатационных характеристик гидроцилиндра за счет снижения загрязнения поверхности штока продуктами коррозии, засоления и обрастания при эксплуатации в морской среде.

Задача решена тем, что в известном гидроцилиндре с односторонним штоком, сопряженным с поршнем и установленным в корпусе, имеющем торцевую цилиндрическую шейку, с возможностью выхода наружу с одной стороны корпуса, в соответствии с изобретением торцевая шейка корпуса имеет длину, большую или равную величине хода гидроцилиндра.

Кроме того, шток имеет длину, большую или равную величине хода гидроцилиндра.

Кроме того, шток имеет длину, большую или равную удвоенной величине хода гидроцилиндра.

Технический результат изобретения заключается исключении появления на поверхности штока продуктов взаимодействия с морской средой при эксплуатации.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой представлен гидроцилиндр с односторонним штоком в выдвинутом положении поршня, и фиг.2 - то же в убранном положении поршня.

Гидроцилиндр с односторонним штоком содержит корпус 1 с внутренней цилиндрической поверхностью 2 под поршень и торцевой цилиндрической шейкой 3 под шток, поршень 4, односторонний шток 5 поршня 4 с концом, выходящим наружу по одну сторону корпуса 1, причем шейка 3 корпуса 1 выполнена в виде цилиндра длиной не менее величины хода гидроцилиндра, а контактирующая с ней поверхность 6 конца штока 5 выполнена в виде цилиндрической шейки, отстоящей от поршня 4 на расстояние, обеспечивающее величину хода гидроцилиндра. Гидроцилиндр имеет каналы 7, 8, 9, 10 для подвода рабочей жидкости в полости 11, 12. Каналы 9, 10 заглушены.

Длина гидроцилиндра с односторонним штоком в случае подвода рабочей жидкости через шток 5 и корпус 1 либо только через шток 5 составляет в выдвинутом положении поршня 4 не менее трехкратной величины хода гидроцилиндра, а в убранном положении поршня 4, в т.ч. и штока 5, - не менее двукратной величины хода гидроцилиндра.

Длина гидроцилиндра с односторонним штоком в случае подвода рабочей жидкости только через корпус 1 составляет в выдвинутом и убранном положениях поршня 4 не менее двукратной величины хода гидроцилиндра, т.к. отпадает необходимость в наличии удлиненного конца штока 5 поршня 4. Длина штока 5 в этом случае составляет не менее величины хода гидроцилиндра.

Гидроцилиндр с односторонним штоком работает следующим образом.

Рабочую жидкость под напором подают по каналу 8 в полость 12, а полость 11 через канал 7 соединяют со сливом (фиг.1) Под давлением жидкости поршень 4 из исходного положения (выдвинутого) перемещается вниз. Гидроцилиндр устанавливается в крайнее убранное положение (фиг.2), при этом объем полости 12 максимален, а объем полости 11 минимален.

Рабочую жидкость под напором подают по каналу 7 в полость 11, а полость 12 через канал 8 соединяют со сливом (фиг.2). Поршень 4 из крайнего убранного положения перемещается в исходное (выдвинутое) положение (фиг.1), при этом объем полости 11 максимален, а объем полости 12 минимален.

Для пассивного опускания из любого положения, которое предоставляет такую возможность, достаточно сообщить полости 11, 12 со сливом через каналы 7, 8 (фиг.1), при этом поршень 4 переходит в убранное положение под действием внешней нагрузки (фиг.2).

Заявляемый гидроцилиндр с односторонним штоком позволяет оптимизировать конструкцию за счет совершенствования геометрической формы корпуса и одностороннего штока. Это, в свою очередь, приводит к улучшению эксплуатационных характеристик, поскольку исключает появление на наружной поверхности штока 5, который эксплуатируется в выдвинутом положении, продуктов взаимодействия с морской средой (коррозии, засоления, обрастания и пр.).

Гидроцилиндр предназначен для перемещения рабочего органа из одного положения в другое. Гидроцилиндр содержит корпус с сопряженными поршнем и штоком, имеющий торцевую цилиндрическую шейку для прохода штока наружу по одну сторону корпуса, при этом контактирующая с торцевой цилиндрической шейкой корпуса часть штока выполнена в виде цилиндрической шейки, отстоящей от поршня на расстояние, обеспечивающее величину хода гидроцилиндра. Технический результат заключается в исключении появления на поверхности штока продуктов взаимодействия с морской средой при эксплуатации. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Гидроцилиндр с односторонним штоком, содержащий корпус с сопряженными поршнем и штоком, имеющий торцевую цилиндрическую шейку для прохода штока наружу по одну сторону корпуса, отличающийся тем, что контактирующая с торцевой цилиндрической шейкой корпуса часть штока выполнена в виде цилиндрической шейки, отстоящей от поршня на расстояние, обеспечивающее величину хода гидроцилиндра. 2. Гидроцилиндр по п.1, отличающийся тем, что торцевая шейка корпуса имеет длину, равную или превышающую величину хода гидроцилиндра. 3. Гидроцилиндр по п.1, отличающийся тем, что шток имеет длину, равную или превышающую величину хода гидроцилиндра. 4. Гидроцилиндр по п.1, отличающийся тем, что шток имеет длину, равную или превышающую двукратную величину хода гидроцилиндра.