ЦИЛИНДР ОБЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ОДНОСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2017 года по МПК F15B15/14 F15B15/20 

Описание патента на изобретение RU2608162C2

По функциональности использования косвенными аналогами предлагаемого изобретения являются используемые в гидравлических приводах гидроцилиндры одностороннего действия, у которых движение рабочего органа (штока) в одну сторону происходит за счет давления рабочей среды, а в другую от действия нагрузки (воздействие пружин, вес узлов и пр.). [Башта Т.М. «Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем», М., «Машиностроение», 1974 г., с. 490, §127].

Известно, что применение жидкостей и масел в качестве рабочей среды требует высокую степень герметичности рабочих камер. Что достигается высокой степенью чистоты обработки рабочих поверхностей, деталей этих машин и механизмов и применением разного рода уплотнений и уплотнительных устройств, что существенно повышает стоимость их изготовления, обслуживания и ремонта. Необходимость фильтрации и охлаждения рабочей жидкости также сказывается на удорожании изготовления, эксплуатации, обслуживания и ремонта. Чувствительность к перепадам температуры окружающей среды отрицательно сказывается на работе гидравлических цилиндров.

Существенным признаком предлагаемого изобретения является применение шариков, обладающих механической энергией, в качестве рабочих тел. Применение шариков в качестве рабочих тел не требует высокой степени герметичности рабочих камер. Вследствие чего отпадает необходимость в высокой чистоте обработки рабочих поверхностей цилиндра, поршня и штока и применении уплотнительных устройств и устройстве дренажа. Таким образом, снижение чистоты обработки и смягчение допусков при изготовлении поверхностей рабочих камер и отказ от уплотнительных устройств позволяют значительно удешевить изготовление, обслуживание и ремонт. Перепады температуры окружающей среды не влияют на работоспособность цилиндра.

Удержание выдвинутого в нужное рабочее положение поршня в цилиндрах, использующих шарики в качестве рабочих тел, не требует дополнительных затрат энергоресурсов, т.к. не требуется поддержание постоянного рабочего давления, что приводит к существенной их экономии и снижению эксплуатационных затрат.

На Фиг 1. показан продольный разрез цилиндра. Цилиндр состоит из корпуса 1 и поршня 2. В поперечном сечении и корпус 1 и поршень 2 имеют преимущественно круглое сечение.

На Фиг. 2 показан продольный разрез корпуса 1. Корпус 1 состоит из цилиндра 3, крышки передней 4, крышки задней 5 и предназначен для организации возвратно- поступательного движения поршня 2, находящегося в его внутренней полости, стенки которой со стороны впускных отверстий крышки передней 4 образуют рабочую камеру. Обе крышки крепятся к цилиндру необходимым количеством резьбовых креплений 6. Цилиндр 3 состоит из тубы преимущественного круглого поперечного сечения необходимой длины, диаметра и толщины стенки. На концах трубы жестко установлены фланцы, с внутренними отверстиями, повторяющим внешний контур трубы, и с отверстиями, располагающимися по периметру фланца для крепления крышек крепежными элементами. Кроме фланцев на наружной поверхности трубы могут быть закреплены проушины, цапфы и др. для установки цилиндра на месте применения. Труба, фланцы и крышки изготавливаются из прочных и износостойких материалов, различных сталей, сплавов, металлов, композитных материалов и др. Крышка передняя 4 отличается тем, что для беспрепятственного входа-выхода шариков на внутренней поверхности организовано конусообразное углубление с предпочтительным углом раскрытия конуса α=150°, которое заканчивается цилиндрическим углублением диаметром, превышающим троекратный максимальный диаметр применяемых шариков, глубиной, равной двукратному диаметру шариков, и имеющее конусообразное дно. Высота конуса дна предпочтительно больше или равна половине максимального диаметра применяемых шариков. В стенках цилиндрического углубления сделаны сквозные впускные отверстия, равномерно распределенные по длине окружности и под углом предпочтительно β=45° к продольной оси крышки, которые на своих внешних концах имеют организованные места для присоединения питающих трубопроводных магистралей, через которые подаются и отводятся рабочие шарики. Для эффективной работы цилиндра впускных отверстий должно быть необходимое количество.

Крышка задняя 5 отличается тем, что для уменьшения силы трения возвратно- поступательного движения штока поршня в стенке отверстия для прохода штока поршня организованы преимущественно кольцевые канавки, в которые плотно устанавливаются те же шарики, что и шарики, служащие рабочими телами.

Поршень 2 в поперечном сечении имеет форму, соответствующую контуру внутренней полости корпуса 1 с размерами, обеспечивающими зазор λ по всему контуру. На внешней образующей поршень 2 имеет предпочтительно кольцевые канавки глубиной, обеспечивающей зазор λ, плотно заполненные шариками. Преимущественно применяются те же шарики, которые используются как рабочие тела для данного цилиндра.

Поршень может быть цельным или может состоять из нескольких частей: поршень, шток и др.

Корпус 1 со всеми компонентами, поршень 2 изготавливаются из прочных и износостойких материалов, таких как различные стали, сплавы, металлы, композитные материалы и др. Степень точности изготовления рабочих поверхностей IX-XII. Класс шероховатости 3-4.

Осуществление изобретения

Передняя крышка корпуса 1 имеет специально организованные отверстия для входа-выхода шариков, к которым присоединены питающие трубопроводные магистрали. Задняя крышка 5 корпуса 1 имеет сквозное отверстие для выхода штока поршня 2. В стенках отверстия сделаны преимущественно кольцевые канавки, плотно заполненные шариками, служащими опорами штоку поршня и облегчающие, за счет снижения силы трения, его возвратно-поступательные движения. Преимущественно применяются те же шарики, что используются как рабочие тела для данного цилиндра. Поршень 2 в поперечном сечении имеет форму, соответствующую контуру внутренней полости корпуса 1 с размерами, обеспечивающими зазор λ по всему контуру. На внешней образующей поршень 2 имеет предпочтительно кольцевые канавки глубиной, обеспечивающей зазор λ, плотно заполненные шариками. Преимущественно применяются те же шарики, что используются как рабочие тела для данного цилиндра.

Шарики, обладающие механической энергией, из питающих трубопроводных магистралей через отверстия в передней крышке поступают в рабочую камеру цилиндра и, воздействуя на поршень, совершают работу, сдвигая его к противоположному краю.

Похожие патенты RU2608162C2

название год авторы номер документа
ЦИЛИНДР ОБЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ 2014
  • Рыжков Александр Семенович
RU2608163C2
ПОВОРОТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2014
  • Рыжков Александр Семенович
RU2619514C2
ПОДАВАТЕЛЬ ШНЕКОВЫЙ 2014
  • Рыжков Александр Семенович
RU2629302C2
ПОДАВАТЕЛЬ РОТОРНЫЙ 2014
  • Рыжков Александр Семенович
RU2630627C2
БУНКЕР РАЗДАТОЧНО-НАКОПИТЕЛЬНЫЙ ДЛЯ ШАРИКОВ 2014
  • Рыжков Александр Семенович
RU2617024C2
РОТОРНАЯ МАШИНА 2014
  • Рыжков Александр Семенович
RU2626185C2
УПЛОТНЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО И ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ЦИЛИНДРА ДВУХСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ 2011
  • Драчев Олег Иванович
  • Расторгуев Дмитрий Александрович
  • Драчев Александр Олегович
RU2478856C1
ГИДРОГАЗОВЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ 2021
  • Андреев Александр Александрович
RU2778581C1
Устройство для формирования зуботехнических заготовок из воска 1987
  • Сучков Александр Георгиевич
SU1475642A1
СУДОВАЯ ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ГОЛОВКА 1971
SU315647A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 608 162 C2

Реферат патента 2017 года ЦИЛИНДР ОБЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ОДНОСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ

Цилиндр предназначен для перемещения рабочего органа из одного положения в другое. Цилиндр содержит корпус, включающий в себя цилиндр, крышку переднюю, имеющую сквозные отверстия для входа-выхода рабочих шариков, крышку заднюю, имеющую сквозное отверстие для выхода штока поршня. В стенке крышки располагаются кольцевые канавки, заполненные шариками. Два фланца, поршень, являющийся рабочим органом. Поршень имеет на своей внешней поверхности кольцевые канавки заполненные шариками. Технический результат - удешевление изготовления. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 608 162 C2

1. Цилиндр объемного вытеснения поступательного одностороннего действия состоит из корпуса, включающего в себя цилиндр, крышку переднюю, имеющую сквозные отверстия для входа-выхода рабочих шариков, крышку заднюю, имеющую сквозное отверстие для выхода штока поршня, в стенке которого располагаются кольцевые канавки, заполненные шариками, 2-х фланцев, и поршня, являющегося рабочим органом и состоящего из штока и поршня, имеющего на своей внешней поверхности кольцевые канавки, заполненные шариками, и предназначен для совершения работы посредством перемещения поршня под воздействием шариков, обладающих механической энергией.

2. Цилиндр по п. 1, характеризующийся тем, что корпус состоит из двух и более частей.

3. Цилиндр по п. 1, характеризующийся тем, что крышка передняя имеет более одного отверстия для входа-выхода рабочих шариков.

4. Цилиндр по п. 1, характеризующийся тем, что для снижения силы трения возвратно-поступательного движения штока поршня применяются шарики, аналогичные используемым, в качестве рабочих тел, плотно заполняющие кольцевые канавки, расположенные в стенке отверстия для выхода штока поршня в крышке задней.

5. Цилиндр по п. 4, характеризующийся тем, что в стенке отверстия для выхода штока в крышке задней располагается одна и более канавок, заполненных шариками.

6. Цилиндр по п. 1, характеризующийся тем, что поршень состоит из двух и более частей,

7. Цилиндр по п. 6, характеризующийся тем, что для снижения силы трения возвратно-поступательного движения поршня применяются шарики, аналогичные используемым, в качестве рабочих тел, плотно заполняющие кольцевые канавки, расположенные на внешней поверхности поршня.

8. Цилиндр по п. 7, характеризующийся тем, что на внешней поверхности поршня должна быть как минимум одна канавка, заполненная шариками.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2608162C2

US 5488881 A, 06.02.1996
Грузоподъемное устройство для подъема заслонок нагревательных печей 1982
  • Плитман Вячеслав Леонидович
  • Корякин Валерий Николаевич
SU1070413A1
Привод поворота исполнительногоОРгАНА ВыЕМОчНОгО КОМбАйНА 1969
  • Калатозишвили Иван Ясонович
  • Алавидзе Спартак Георгиевич
SU848625A1
Гидравлический подъемник 1973
  • Макс Якобс
SU530634A3
DE 3531640 A1, 21.05.1987.

RU 2 608 162 C2

Авторы

Рыжков Александр Семенович

Даты

2017-01-16Публикация

2014-12-17Подача