Толкатель с подвижным герметичным шарнирным соединением штока с цилиндром Российский патент 2025 года по МПК F42B15/36 F15B15/20 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях пневмо- или гидроцилиндров, преобразующих давление газа или жидкости в цилиндре в поступательное движение штока.

Известно «Шарнирное устройство для соединения трубопроводов» (патент RU №161695 U1 опубл. 27.04.2016 бюл. №12 МПК F16L 27/00). Данный аналог содержит соединенные с концами трубопроводов корпуса, полости которых сообщены между собой патрубком, снабженным сферическими элементами, контактирующими с внутренними цилиндрическими поверхностями корпусов. В цилиндрических канавках сферических элементов размещены уплотнительные элементы в виде поршневого кольца и имеющие сферическую наружную поверхность с диаметром сферы, близким к диаметру цилиндрической расточки корпуса.

Недостатками указанного аналога является сложность конструкции, отсутствует возможность расталкивания частей корпуса при его разделении.

В качестве прототипа к заявленному изобретению выбран толкатель из состава изобретения: «Система отделения отсека летательного аппарата» (патент RU №2500591 С1 опубл. 10.12.2013 бюл. №34 МПК B64G 1/64, F42B 15/36). Данное изобретение относится к авиационно-космической технике. Прототип содержит устройство крепления, состоящее из разрывных болтов и направляющих шпилек, и устройство отделения, состоящее из баллона с газом и пневмотолкателя со штоком, ось которого совпадает с продольной осью отделяемой части. Шток пневмотолкателя соединен с поршнем посредством шарнирного соединения, например сферического, и снабжен толкающей вилкой, соединенной со штоком посредством шарнирного соединения и имеющей не менее двух регулируемых упоров для контакта с отделяемым отсеком, разнесенных симметрично относительно его центра масс. В отсеке имеются гнезда для размещения упоров вилки. В шарнирном соединении штока с поршнем имеется препятствующий выпадению штока упор.

Недостатками указанного прототипа являются сложность конструкции, большое количество деталей в толкателе, необходимость регулирования упоров.

Задачей заявленного изобретения является создание толкателя с подвижным герметичным шарнирным соединением штока с цилиндром, обеспечивающего, при движении штока в цилиндре, возможность поворота оси штока относительно оси цилиндра на угол, достаточный для компенсации возможных угловых и поперечных смещений расталкиваемых частей без заклинивания поршня штока в цилиндре, с сохранением герметичности соединения штока с цилиндром. Это связано с тем, что цилиндр неподвижно закреплен внутри корпуса на отделяемой части, а шток упирается в основную часть корпуса и отталкивается от нее при разделении корпуса.

Решение поставленной задачи достигается тем, что между штоком и поршнем толкателя нет сферического шарнирного соединения. Вместо него на одном конце штока имеется сферический поршень, в котором, в месте контакта с цилиндром, выполнена наружная проточка для установки уплотнительного кольца, которое обеспечивает герметичность соединения штока с цилиндром. На другом конце штока имеется сферический наконечник. Между наконечником и поршнем штока имеется выступающий над штоком цилиндрический поясок, диаметр которого немного меньше диаметра отверстия гайки, установленной на торце цилиндра. Цилиндрический поясок штока, находясь в отверстии гайки, обеспечивает соосное расположение штока с цилиндром. При выходе цилиндрического пояска из отверстия гайки, между штоком и отверстием гайки образуется зазор, который, совместно со сферическим поршнем, обеспечивает возможность поворота штока относительно оси цилиндра на небольшой угол (до ±4°), достаточный для компенсации возможных угловых и поперечных смещений расталкиваемых частей без заклинивания поршня в цилиндре, с сохранением герметичности соединения штока с цилиндром.

Предлагаемый толкатель с подвижным герметичным шарнирным соединением штока с цилиндром имеет простую конструкцию и позволяет компенсировать возможные угловые и поперечные смещения расталкиваемых частей корпуса без заклинивания поршня штока в цилиндре, с сохранением герметичности соединения.

В системах расталкивания частей корпуса возможно использование одного или двух толкателей, расположенных симметрично относительно оси корпуса с обеспечением одновременности подачи давления газа или жидкости в толкатели.

Конструкция толкателя с подвижным герметичным шарнирным соединением штока с цилиндром показана на:

фиг. 1 - толкатель с подвижным герметичным шарнирным соединением штока с цилиндром;

фиг. 2 - вид А.

Толкатель состоит из следующих конструктивных элементов:

1 - цилиндр;

2 - шток;

3 - сферический поршень;

4 - уплотнительное кольцо;

5 - сферический наконечник;

6 - цилиндрический поясок;

7 - гайка;

8 - пружина.

9 - фланец;

10 - лапка.

В цилиндре 1 установлен шток 2, имеющий сферический поршень 3, в котором в месте контакта с цилиндром 1 выполнена наружная проточка для установки уплотнительного кольца 4, которое обеспечивает герметичность соединения штока 2 с цилиндром 1. На другом конце штока 2 имеется сферический наконечник 5. Между наконечником 5 и поршнем 3 имеется выступающий над штоком 2 цилиндрический поясок 6. На торце цилиндра 1 установлена гайка 7 с отверстием, через которое проходит цилиндрический поясок 6 штока 2. Цилиндр 1 с помощью фланца 9 и лапки 10 неподвижно закреплен внутри корпуса на отделяемой части, а шток 2 сферическим наконечником 5 упирается в сферическое углубление, расположенное на основной части корпуса. В таком положении шток 2 удерживается пружиной 8. При этом цилиндрический поясок 6, находясь в отверстии гайки 7, обеспечивает соосное расположение штока 2 с цилиндром 1.

При разделении корпуса под действием давления газа или жидкости, поступающих в цилиндр 1, шток 2 начинает движение, отталкивая отделяемую часть корпуса от основной части. При этом цилиндрический поясок 6 выходит из отверстия гайки 7, и между штоком 2 и отверстием гайки 7 образуется зазор, который, совместно со сферическим поршнем 3, обеспечивает возможность поворота штока 2 относительно оси цилиндра 1 на небольшой угол (до ±4°) без заклинивания поршня 3 в цилиндре 1, с сохранением герметичности соединения штока 2 с цилиндром 1.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает надежную работу толкателя, расталкивающего разделяющиеся части корпуса без заклинивания поршня в цилиндре при возможном угловом и поперечном смещении расталкиваемых частей, с сохранением герметичности соединения штока с цилиндром, что обеспечивает повышение надежности эксплуатации.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях пневмо- или гидроцилиндров, преобразующих давление газа или жидкости в цилиндре в поступательное движение штока. В устройстве шток имеет сферический поршень, в котором, в месте контакта с цилиндром, выполнена наружная проточка для установки уплотнительного кольца, которое обеспечивает герметичность соединения штока с цилиндром, на штоке имеется цилиндрический поясок, который, находясь в отверстии гайки, установленной на торце цилиндра, обеспечивает соосное расположение штока с цилиндром, а при выходе цилиндрического пояска из отверстия гайки, между штоком и отверстием гайки образуется зазор, который, совместно со сферическим поршнем, обеспечивает возможность поворота штока относительно оси цилиндра на угол до ±4° без заклинивания поршня в цилиндре, с сохранением герметичности соединения штока с цилиндром. Техническим результатом является возможность поворота оси штока относительно оси цилиндра на угол, достаточный для компенсации возможных угловых и поперечных смещений расталкиваемых частей без заклинивания поршня штока в цилиндре, с сохранением герметичности соединения штока с цилиндром. 2 ил.

Толкатель с подвижным герметичным шарнирным соединением штока с цилиндром, содержащий цилиндр, шток, уплотнительное кольцо, гайку и пружину, отличающийся тем, что шток имеет сферический поршень, в котором, в месте контакта с цилиндром, выполнена наружная проточка для установки уплотнительного кольца, которое обеспечивает герметичность соединения штока с цилиндром, на штоке имеется цилиндрический поясок, который, находясь в отверстии гайки, установленной на торце цилиндра, обеспечивает соосное расположение штока с цилиндром, а при выходе цилиндрического пояска из отверстия гайки, между штоком и отверстием гайки образуется зазор, который, совместно со сферическим поршнем, обеспечивает возможность поворота штока относительно оси цилиндра на угол до ±4° без заклинивания поршня в цилиндре, с сохранением герметичности соединения штока с цилиндром.