ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПОДЪЕМНИК Российский патент 2007 года по МПК B66F3/24 B66F1/08 

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, применяемым в машиностроении для горизонтирования различных объектов, например опорно-поворотных устройств, агрегатов по ремонту нефтяных, газовых скважин, самолетов и т.п., в которых имеется необходимость фиксации с достаточной точностью на любом участке хода штока подъемника и на неограниченное время.

Известен гидравлический домкрат (А.с. №931697, МПК B66F 1/08), содержащий корпус с крышкой, расположенный в нем поршень с полым штоком и винтовую пару, расположенную в полом штоке. Винтовая пара выполнена самотормозящейся и образует байонетное соединение. На винтовых поверхностях винта и гайки выполнены продольные пазы глубиной более высоты резьбы так, что при совмещении выступов винта с пазами в гайке гайка, установленная в полом штоке, будет перемещаться вместе со штоком вдоль пазов винта.

Фиксация штока в любой точке происходит за счет поворота винта вспомогательным гидравлическим цилиндром, смонтированном на крышке гидравлического домкрата, при условии, если резьбовые выступы винта окажутся между резьбовыми выступами гайки. В случае упора резьбовых выступов винта в резьбовые выступы гайки фиксация штока может произойти только после выставки выступов винта между выступами гайки за счет использования дополнительных средств, специально для этого выполненных и установленных внутри гидравлического домкрата.

Недостатком известного гидравлического домкрата является низкая надежность, а также сложность конструкции, обусловленная необходимостью выполнения дополнительного средства для выставки резьб винта и гайки во время стопорения.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому устройству аналогом (прототипом) является гидравлический подъемник с автоматической контровкой цилиндров (А.с. №199693, МПК B66F 3/30).

Гидравлический подъемник содержит силовую рубашку, размещенный внутри силовой рубашки шток с многозаходной резьбой, гидросистему и фиксирующее устройство стопорения штока. Фиксирующее устройство стопорения штока состоит из гайки с резьбой и торцовыми шлицами, кольцевого плунжера с шарикоподшипниками и обоймы для расстопорения гайки с опорой, пружины, создающей шлицевое зацепление гайки с опорой внешнего цилиндра.

Однако и этот гидравлический подъемник не обладает достаточной надежностью:

- из-за быстрого износа шлицев;

- из-за возможного невыполнения команды на опускание груза;

- из-за наличия ручной выставки установочного винта с опорной головкой.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что в гидравлическом подъемнике с автоматической контровкой цилиндров, содержащем силовую рубашку, размещенный внутри силовой рубашки шток с многозаходной резьбой, гидросистему и фиксирующее устройство стопорения штока, состоящее из гайки с резьбой и торцовыми шлицами, подшипников, опоры с торцовыми шлицами, соединенной со штоком с возможностью осевого перемещения, кольцевого плунжера, обоймы и пружины, создающей шлицевое зацепление гайки с опорой, согласно изобретению опора соединена с силовой рубашкой с возможностью осевого перемещения и жестко скреплена с кольцевым плунжером, пружина размещена со стороны одной из боковых поверхностей кольцевого плунжера с возможностью прижима опоры через регулировочную прокладку, размещенную со стороны другой боковой поверхности плунжера, к внутреннему бурту обоймы для обеспечения гарантированного зазора в шлицевом соединении опоры и гайки.

Кроме того, опора, шток и силовая рубашка связаны посредством шпоночного соединения.

Изобретение поясняется графическими материалами, где:

- на фиг.1 представлен общий вид гидравлического подъемника с автоматической контровкой цилиндров;

- на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;

- на фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1;

- нафиг.4 - вид Ж на фиг.З;

- на фиг.5 - выносной элемент В на фиг.1.

Гидравлический подъемник состоит из силовой рубашки 1, подвижного полого штока 2 с многозаходной несамотормозящейся резьбой и шпоночным пазом снаружи. Полый шток 2 снизу замыкает крышка 3. В верхней части полого штока 2 выполнен бурт, торец "Е" которого служит ограничителем хода полого штока 2. Внутри штока 2 установлен неподвижный шток 4 с поршнем и трубой, разделяющей внутреннюю полость гидроподъемника. Верхняя часть неподвижного штока 4 соединена силовой рубашкой 1 и образует головку с отверстиями 5, 6 для подвода рабочей жидкости в соответствующие полости гидравлического подъемника. На наружную поверхность штока 2 устанавливается опора 7, выполненная в виде втулки с буртом снаружи, по форме представляющим собой кольцевой плунжер 8. На нижнем торце опоры 7 выполнены шлицы, сверху выполнена проточка, в которую устанавливается силовая рубашка 1. Внутри опоры 7 выполнена кольцевая канавка для выхода шпоночного паза и ограничения перемещения шпонки. Аналогично для размещения шпонки и ограничения ее перемещения выполнены в силовой рубашке 1 со стороны торца "Г" шпоночный паз и кольцевая канавка. В совмещенные пазы силовой рубашки 1, штока 2, опоры 7 устанавливается шпонка 9 (фиг.2). На опоре 7 смонтирована обойма 10, в верхней части которой выполнена канавка для установки пружинного кольца 11, предотвращающего выпадение упора 12 от усилия пружины 13. Пружина 13 прижимает опору 7 через регулировочную прокладку 14 к внутреннему бурту обоймы 10 с возможностью перемещения в осевом направлении в пределах зазора "Д". В середине обоймы 10 выполнено отверстие 15 для подвода рабочей жидкости в полость, образованную между двумя уплотненными буртами обоймы и опоры. Вверху обойма 10 прижата гайкой 16 к торцу бурта силовой рубашки 1. Снизу в обойме 10 между двумя упорными подшипниками 17 установлена гайка 18 для взаимодействия своими торцовыми шлицами со шлицами на торце опоры 7 (фиг.3, 4). Торцовые шлицы опоры 7 и гайки 18, шпонка 9 являются тормозным механизмом винтовой пары штока 2 и гайки 18 (фиг.5), силовой рубашки 1 и штока 2. Подшипники 17, гайка 18 закреплены в обойме 10 резьбовым упором 19.

Уплотнительные и сальниковые кольца в деталях 2, 3, 4, 7, 10, 12, 15, 19 на чертежах не показаны. Контровка деталей 3, 10, 16, 19 на чертежах не показана. Соединение силовой рубашки 1 с неподвижным штоком 4 изображено условно.

Гидравлический подъемник с автоматической контровкой цилиндров работает следующим образом.

Гидравлический подъемник отверстиями 5, 6, 15 подсоединен к гидросистеме объекта. Подают давление рабочей жидкости в отверстие 15. Под действием давления рабочей жидкости опора 7 переместится в пределах зазора "Д" вверх до упора в торец "Г" силовой рубашки 1 и выведет из зацепления свои торцовые шлицы со шлицами гайки 18. Пружина 2 обожмется на величину хода "Д" опоры 7. Затем штуцер 6 соединяют со сливной, а штуцер 5 - с нагнетательной магистралями гидросистемы. Шток 2 начнет перемещаться вниз, заставляя вращаться гайку 18 в шарикоподшипниках 17. Вращение обоймы 10 отсутствует за счет усилия затяжки гайкой 16 бурта на силовой рубашке 1 между гайкой 16 и торцом обоймы 10 и крепления через отверстие в гайке 16, например, к корпусу объекта. Опора 7 также не вращается. От вращения ее удерживают силы трения и шпонка 9, установленная в пазы на штоке 2, опоры 7 и силовой рубашки 1. Перемещение штока 2 в крайнем положении ограничивается упором торца "Е" в бурт на неподвижном штоке 4.

При останове штока 2 в любом промежуточном положении так же, как и в крайнем, отверстие 15 соединяют со сливной магистралью гидросистемы. Давление рабочей жидкости сбрасывается. Опора 7 под действием пружины 13 переместится вниз и своими торцовыми шлицами (см. фиг.4) войдет в зацепление между шлицами гайки 18. Дальнейшее воздействие шлицев опоры 7 на шлицы гайки 18 исключается установкой регулировочной прокладки 14 между буртами обоймы 10 и опоры 7. После чего отверстия 5 и 6 закольцовываются и соединяются со сливной магистралью гидросистемы.

Закольцовка и соединение со сливной магистралью гидросистемы необходимы при длительной стоянке объекта для снятия температурных расширений жидкости.

Давление массы объекта с силовой рубашки 1 перейдет на обойму 10, с обоймы 10 на верхний упорный шарикоподшипник 17, с шарикоподшипника 17 через бурт гайки 18 и ее резьбу, с резьбы гайки 18 на резьбу штока 2, а далее через крышку 3 будет сходить на поверхность, в которую уперта крышка 3.

Складыванию подъемника от действия на него массы объекта препятствует торцовое шлицевое соединение гайки 18 и опоры 7, штока 2 и силовой рубашки 1, которые гасят возникающий крутящий момент на шлицах. Расцеплению шлицев препятствует пружина 13.

Для складывания гидравлического подъемника необходимо запитать рабочей жидкостью внутренние полости подъемника через отверстия 5, 6 методом поочередного соединения с нагнетательной магистралью гидросистемы. После чего подают давление рабочей жидкости в отверстие 15.

Под действием давления рабочей жидкости опора 7 переместится вверх на величину зазора "Д" и выведет из зацепления свои торцовые шлицы со шлицами гайки 18. Отверстие 5 соединяют со сливной, а отверстие 6 - с нагнетательной магистралями гидросистемы. Шток 2 начнет перемещаться вверх до упора, заставляя вращаться гайку 18 в шарикоподшипниках 17. Отверстие 15 соединится со сливной магистралью гидросистемы, давление рабочей жидкости сбрасывается. Опора 7 под действием пружины 13 переместится вниз и своими торцовыми шлицами (см. фиг.4) войдет между шлицами гайки 18, произойдет фиксация штока 2.

Остановку в любом промежуточном положении осуществляют соединением отверстия 15 со сливной магистралью. После чего отверстия 5 и 6 закольцовываются и соединяются со сливной магистралью гидросистемы.

По сравнению с прототипом использование предложенного технического решения позволяет значительно повысить надежность и работоспособность гидравлического подъемника.

Предложенный гидравлический подъемник обеспечивает автоматическую фиксацию горизонтируемого объекта без ручных работ на выставку и позволяет значительно повысить работоспособность и надежность.

Это достигнуто за счет:

1. Исключения установочного винта с ручками.

2. Отделения опоры от силовой рубашки.

3. Введения регулировочной прокладки для исключения расклинивания шлицев от осевой нагрузки.

В настоящее время разработан эскизный проект гидравлического подъемника с автоматической фиксацией штока.

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, применяемым в машиностроении для горизонтирования различных объектов, например опорно-поворотных устройств, агрегатов по ремонту нефтяных, газовых скважин, самолетов и т.п., в которых имеется необходимость фиксации с достаточной точностью на любом участке хода штока подъемника и на неограниченное время. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности. Согласно изобретению, в гидравлическом подъемнике опора соединена с силовой рубашкой с возможностью осевого перемещения и жестко скреплена с кольцевым плунжером. Имеется пружина, которая размещена со стороны одной из боковых поверхностей кольцевого плунжера с возможностью прижима опоры через регулировочную прокладку, размещенную со стороны другой боковой поверхности плунжера, к внутреннему бурту обоймы. Кроме того, опора, шток и силовая рубашка связаны посредством шпоночного соединения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Гидравлический подъемник, содержащий силовую рубашку, размещенный внутри силовой рубашки шток с многозаходной резьбой, гидросистему и фиксирующее устройство стопорения штока, состоящее из гайки с резьбой и торцовыми шлицами, подшипников, опоры с торцовыми шлицами, соединенной со штоком с возможностью осевого перемещения, кольцевого плунжера, обоймы и пружины, создающей шлицевое зацепление гайки с опорой, отличающийся тем, что опора соединена с силовой рубашкой с возможностью осевого перемещения и жестко скреплена с кольцевым плунжером, пружина размещена со стороны одной из боковых поверхностей кольцевого плунжера с возможностью прижима опоры через регулировочную прокладку, размещенную со стороны другой боковой поверхности плунжера, к внутреннему бурту обоймы для обеспечения гарантированного зазора в шлицевом соединении опоры и гайки.2. Подъемник по п.1, отличающийся тем, что опора, шток и силовая рубашка связаны посредством шпоночного соединения.