ГИДРОЦИЛИНДР С ТОРМОЗНЫМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2004 года по МПК F16F5/00 F16D57/06 

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к гидравлическим цилиндрам с тормозным устройством, и может быть использовано в приводах металлургических машин, где требуется плавная остановка рабочего органа в конце хода, например в кантователе и для перемещения тяжелонагруженных балок шаговых конвейеров.

Известен гидравлический цилиндр [1], поршень которого снабжен цилиндрическими втулками с выступами, входящими в конце хода с определенным зазором в камеры, запирая тем самым в сливной полости гидроцилиндра некоторый объем жидкости. Скорость дальнейшего движения поршня ограничивается, так как запертая таким образом жидкость будет выдавливаться через узкий зазор между стенками камеры и выступом. При обратном движении жидкость высокого давления поступает через обратный клапан.

Недостатком этого гидроцилиндра является сложность конструкции и изготовления вследствие необходимости точного исполнения соосности выступов и втулки, а также из-за наличия обратного клапана.

Известен гидроцилиндр с тормозным устройством [2], конструкция которого принята в качестве прототипа, содержащий гильзу, крышки с отверстиями для прохода жидкости, шток с поршнем, золотники, удерживаемые пружинами и выступами, один из которых смонтирован в поршневой полости, в крышке, а другой - на штоке в штоковой полости, также в крышке. Для выхода поршня из крайних положений предусмотрен обратный клапан.

Недостатком этой конструкции является сложность конструкции и изготовления, обусловленная требованием высокой точности обработки сопрягаемых пар и необходимостью установки обратного клапана.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в упрощении конструкции путем исключения перекрытия подводящих отверстий в процессе торможения и обеспечения их постоянной связи со штоковой и поршневой полостями.

Эта задача решается следующим образом.

В известном гидроцилиндре с тормозным устройством, содержащем гильзу, крышки с отверстиями для прохода жидкости, шток с поршнем, регулирующие дроссельные элементы, удерживаемые пружинами и выступами, один из которых смонтирован в поршневой полости, в крышке, а другой - на штоке в штоковой полости, согласно изобретению каждый из регулирующих дроссельных элементов выполнен в виде стакана, охватываемого наружной втулкой, удерживающая пружина размещена внутри стакана, при этом стакан с втулкой имеют возможность взаимного осевого перемещения, каждая из упомянутых втулок имеет ряд дроссельных отверстий, а на наружной поверхности каждой из упомянутых втулок имеются пазы, связывающие отверстия для прохода жидкости в крышках соответственно со штоковой и поршневой полостями для выхода поршня из крайних положений, при этом регулирующий дроссельный элемент штоковой полости установлен на штоке непосредственно за поршнем с возможностью совместного с ним перемещения.

Кроме этого сопрягаемые поверхности стаканов, втулок и штока снабжены манжетно-резиновыми уплотнениями.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого гидроцилиндра (продольный разрез).

На фиг. 2 изображен поперечный разрез А-А на фиг.1 по дроссельному элементу штоковой полости.

На фиг.3 изображен поперечный разрез Б-Б по дроссельному элементу и подводящему отверстию поршневой полости.

Гидроцилиндр состоит из гильзы 1, крышек 2, 3 с подводящими отверстиями 4, 5, штока 6 с поршнем 7.

В крышке 3 поршневой полости смонтировано регулирующее дроссельное устройство в виде стакана 8, охватываемого втулкой 9, имеющей ряд дроссельных отверстий 10.

Втулка 9 удерживается дном крышки 3 и выступом гильзы 1. Стакан 8 имеет возможность осевого перемещения относительно втулки 9 и удерживается выступом 11 втулки 9 и пружиной 12, размещенной между дном стакана 8 и дном крышки 3. Сопрягаемые поверхности стакана 8 и втулки 9 уплотнены манжетно-резиновым уплотнением 13.

На наружной поверхности втулки 9 выполнен ряд продольных и кольцевых пазов 14, 15, обеспечивающих постоянное соединение отверстия 5 с поршневой полостью.

На штоке 6 в штоковой полости непосредственно за поршнем смонтировано второе регулирующее дроссельное устройство в виде стакана 16, охватываемого втулкой 17, имеющий ряд дроссельных отверстий 18.

Стакан 16 имеет возможность осевого перемещения относительно втулки 17 и удерживается выступом 19 штока 6 и пружиной 20, размещенной внутри между его дном и выступом втулки 17.

На наружной поверхности втулки 17 имеются продольные и кольцевые пазы 21, 22, обеспечивающие соединение отверстия 4 со штоковой полостью в левом крайнем положении поршня 7.

Сопрягаемые поверхности стакана 16 и штока 6, стакана 16 и втулки 17 уплотнены манжетно-резиновыми уплотнениями 23, 24.

Гидроцилиндр работает следующим образом.

При смещении поршня 7 вправо он входит в контакт с дном стакана 8 и смещает его вправо относительно втулки 9, сжимая пружину 12, при этом происходит последовательное перекрытие отверстий 10, что приводит к изменению объема жидкости, вытесняемый из внутренней полости, ограниченной стаканом 8 и втулкой 9, и соответственно к снижению скорости перемещения поршня 7.

Для трогания поршня 7 из крайнего правого положения осуществляется подача жидкости в отверстие 5, которая беспрепятственно по пазам 14, 15 попадает в поршневую полость и воздействует на поршень 7, сдвигая его влево, при этом пружина 12 сдвигает стакан 8 в исходное положение, последовательно открывая отверстия 10, в результате чего внутренняя полость стакана заполняется жидкостью.

При смещении поршня 7 влево стакан 16 упирается в дно крышки 2, при дальнейшем смещении поршня 7 втулка 17 перемещается относительно стакана 16, последовательно перекрывая ряд отверстий 18, что приводит к изменению объема жидкости, вытесняемой из внутренней полости, ограниченной стаканом 16 и втулкой 17, и соответственно к снижению скорости перемещения поршня 7.

Для трогания поршня 7 из крайнего левого положения осуществляется подача жидкости в отверстие 4, которая беспрепятственно по пазам 21, 22 попадает в штоковую полость и, воздействуя на поршень 7, сдвигает его вправо, при этом пружина 20 сдвигает стакан 16 в исходное положение, последовательно открывая отверстия 18, в результате чего внутренняя полость стакана заполняется жидкостью.

При дальнейшем перемещении поршня 7 стакан 16 вступает в контакт с выступом 19 штока 6 и осуществляется совместное перемещение стакана 16, втулки 17 и поршня 7.

Таким образом осуществляется плавное торможение поршня 7 в крайних положениях и выход его из крайних положений без каких-либо дополнительных устройств, поскольку подающие отверстия в крышках не перекрываются и имеют постоянную связь с полостями гидроцилиндра.

Наличие манжетно-резиновых уплотнений в сопряжениях дроссельных элементов позволит компенсировать несоосность и обеспечивает плотное перекрытие щели подвижных посадок элементов, что не требует повышенной точности изготовления деталей.

Источники информации
1. Гидроцилиндр с тормозным устройством. Гидравлическое оборудование металлургических цехов. - М.: Металлургия, 1989 г., рис.44, стр.81, 87.

2. Гидроцилиндр с тормозным устройством (прототип). Тормозные устройства. Справочник. - М.: Машиностроение, 1985 г., рис.5.26, стр.198-201.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, в различных механизмах, где требуется плавная остановка рабочего органа, в особенности тяжелонагруженного. Гидроцилиндр с тормозным устройством содержит гильзу, крышки с отверстиями для прохода жидкости, шток с поршнем, регулирующие дроссельные элементы, удерживаемые пружинами и выступами, один из которых смонтирован в поршневой полости в крышке, а другой - на штоке в штоковой полости. Новым является то, что каждый из регулирующих дроссельных элементов выполнен в виде стакана, охватываемого наружной втулкой, удерживающая пружина размещена внутри стакана, при этом стакан со втулкой имеют возможность взаимного осевого перемещения, каждая из упомянутых втулок имеет ряд дроссельных отверстий, а на наружной поверхности каждой из упомянутых втулок имеются пазы, связывающие отверстия для прохода жидкости в крышках соответственно со штоковой и поршневой полостями для выхода поршня из крайних положений. Регулирующий дроссельный элемент штоковой полости установлен на штоке непосредственно за поршнем с возможностью совместного с ним перемещения. Сопрягаемые поверхности стаканов, втулок и штока снабжены манжетно-резиновыми уплотнениями. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение надежности устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Гидроцилиндр с тормозным устройством, содержащий гильзу, крышки с отверстиями для прохода жидкости, шток с поршнем, регулирующие дроссельные элементы, удерживаемые пружинами и выступами, один из которых смонтирован в поршневой полости в крышке, а другой - на штоке в штоковой полости, отличающийся тем, что каждый из регулирующих дроссельных элементов выполнен в виде стакана, охватываемого наружной втулкой, удерживающая пружина размещена внутри стакана, при этом стакан со втулкой имеет возможность взаимного осевого перемещения, каждая из упомянутых втулок имеет ряд дроссельных отверстий, а на наружной поверхности каждой из упомянутых втулок имеются пазы, связывающие отверстия для прохода жидкости в крышках соответственно со штоковой и поршневой полостями для выхода поршня из крайних положений, при этом регулирующий дроссельный элемент штоковой полости установлен на штоке непосредственно за поршнем с возможностью совместного с ним перемещения.2. Гидроцилиндр по п.1, отличающийся тем, что сопрягаемые поверхности стаканов, втулок и штока снабжены манжетно-резиновыми уплотнениями.