Гидроцилиндр Советский патент 1984 года по МПК F15B15/00 F16J1/12 

Изобретение относится к машиностроению, в. частности, к пневмогид роприводу, и может быть использова но как в быстродействующих, так и S действующих с невысокой скорость механизмах возвратно-поступательно fo движения, например, в устройств для извлечения отливок труб из изл ниц центробежных машин или в устройствах для натяжения гусеничной ii,onii транспортного средства. 1;звестен силовой цилиндр, в кор пусе которого расположены поршень и шток, перемещающийся относительно поршня, снабженного подшипниками, контактирующими с поверхностям штока и цилиндра и установленными в выполненных в пор1т-не прорезях на осях, перпендикулярных к направлению движения поршня l . Р едостатког.1 этого цилиндра яв-ляется то, что выполнение поршня с подшипниками при работе привода приводит к проскал1:зыванию и пробуксовке подшипников из-за недосга точной длины линии контакта наружной поверхности внешней обоймы подшипника с поверхностями циликДра и штока. Известен гидроцилиндр, содержащи корпус с крьшками, шток, поршень с np резями, устройство обеспечения пер мещения штока относительно поршня, включающее в себя тела качения, . закрепленные в прорезях поршня и взаимодействующие с корпусом сфери ческими поверхностями, имеющими радиус, равный радиусу корпуса, и со штоком поверхностями, имеющими дуговые канавки радиусом,, равным радиусу штока 21 . Недостатком этого 1идроцилиндра является то, что тела качения, выполненные в внем в виде колец с по шипникгхми, имеют недостаточную длину линии контакта с поверхностя .ми штока-и корпуса, что приводит к проскальзыванию тел качения относительно указанных поверхностей и к ослаблению натяга тел качения из-за неравномерности износа повер ностей штока и цилиндра, которые, как правило, выполняются из материалов различной твердости (шток из стали, корпус из чугуна), а неравномерность износа рабочих поверхностей приводит к снижению надежности гидроцилиндра Кроме того, данный силовой цилиндр не может быть применен в механизмах, имеющих невысокую скорос возвратно-поступательного движения так как при этом проскальзывание и пробуксовка подшипников с кольца ми по поверхностш штока и цилиндр значительно увеличивается, что мож привести к неравномерности хода силового цилиндра. Целью изобретения язляетс:я повышение надежности .;- расширеЕие области применения:. Указанная цель достигается тек, что в гидроцилиндре,, содержащем корпус с крьтшками, шток, по1:)шень с прорезями, устройство обеспечения перемещения штока относител1: но nopinня,- включающее в себя тела качения; закрепленные в прорезях и взаимодействующие с корпусом сфери-ческими поверхностями, имею:икми радиус, равный радиусу , и со штоком - поверхностями., имеющими дуговые канавкирадиусоМ; равным радиусу штока, тела качения, взаиг.-юдействующие с поверхност.ю корпуса., выполнены в виде двух дигичетралько противоположно располокеиЕ1ы ; роликов, каждый из :огсрых шестерней, располокегИ-к:1Й на Toi:ine диаметральнопротивоположно одна; .относительно другой , тела качения , взаимодейстЬуюЕцие с поверхностью штока, выполнены }з виде дв; : пар диаметрально расположеннь х с раз.ых сторон от штока роликов, скабженны;шестернями, расположенными i:a прстивоположных торцах каждс й пары, причем в поршне выполнены дге диаметрально расположенные допелнительные прорези, а устройство обеспечения перемещения iiJTOKa от1чос;ительио поршня снабжено двумя зубчатыми колесами, установленными в дополнительны5с прорезях с возможностью взаимодействия с с отЕетствующк.ми шестерHfnAvi роликов, контактирующих с поверхностями корпуса и uiTOKa,. Ка фиг. 1 изображен гидрсцилинд;р, продольный ,. на Фиг. перечный разрез А-А на фкг фиг. 3 поперечный разрез фиг, 1. Гидроци.1:индр состоит из If в котором располол ены поригень 2 и шток 3; входждий в центральные отверстия (не показаны) крышек 4 и 5. В поршне 2 выпслнена я П pop 2 31: b, в которой ка осях 7 и 8, пер::екдикулярных к направлению движения, диа зетрально прогивоположпо .пруг другу на подшипниках 9 усгаковлемы тела качания, выпслиепмы.е в зиге роликов 10 и 11, вза;-1модейст:зу сщих с поверхностью (не показана) корпуса 1 сферическими поверхностями 12, имеющими радиус, равный радиусу корпуса 1, Ролики 10 и 11 снабжены шестернями 13 и 14, выполленными на их торцах и расположеннЕлки лиаметрально противоположно одна относительно другой, шестерня 13 выполнена с левого торца ролик.з гиестерня 14 - с правого ка 11 (фиг. 2) .

С поверхностью (не показана) штока 3 взаимодействуют тела качения, выполненные в виде установленных в прорези б с помощью подшипников 15 на осях 16, перпендикулярных к движению поршня 2 двух пар роликов 17 и 18, расположе.нных диаметрально противоположно друг другу Контактирующие со штоксм 3 поверхности пар роликов 17 и 18 выполнены в виде дуговых канавок 19, имеющих радиус, равный радиусу штока 3. Пары роликов 17 и 18 снабжены шестернями 20, расположенными на противоположных торцах (не показаны каждой пары,верхняя пара роликов 17 снабжена шестернями 20 с левого торца, а нижняя пара роликов 18 с правого торца (фиг, 3) .

Кроме того, в поршне 2 выполнены две диаметрально расположенные дополнительные прорези 21,в которых с возможностью вращения валами 22 на подшипниках 23, закрепленных гайками 24, установлены с разных сторон от штока 3 зубчатые колеса 25. При этом левое зубчатое колесо 25 входит в зацепление с шестерней 13 ролика 10.и с шестернями 20 верхней пары роликов 17, а правое зубчатое колесо 25 соответственно входит в зацепление с шестерней 13 ролика 11 и с шестернями 20 нижней пары роликов 17 (фиг, 1 и 2J. В поршне 2 установлены также уплотнительные кольца 26 и 27.

В тех случаях, когда шток 3 и корпус 1 цилиндра изготавливаются и материалов, различных по твердости и фрикционным свойствам, ролики 10 и 11 и пары роликов 17 и 18 для обеспечения их высокой износостойкости с достаточным по величине коэффициентом трения между сферическими поверхностями 12 роликов 10 и 11 и корпуса 1 и между дyгoвы и канавками 19 пар роликов 17 и 18 и штока 3 следует изготавливать из материалов, обеспечивающих высокую работоспособность гидроцилиндра. Так, например, при изготовлении корпуса 1 из чугуна, а штока 3 из

стали ролики 10 и 11 могут быть изготовлены из стали, а пары роликов 17 и 18 - из чугуна. При этом натяг роликов 10 и 11 и пар роликов 17 и 18 относительно поверхностей корпуса 1 цилиндра и штока 3 делается различным в соответствии с рекомендаци5гми значений удельных давленийдля этих взаимодействующих материалов.

Гидроцилиндр работает следующим образом.

При подаче в.одну из полостей корпуса 1 рабочего тела под давлени-, ем поршень 2 перемещается в корпусе

1/ ролики 10 и 11 перекатыва отся по поверхностям последнего сферическими поверхностями 12 и вращают шестернями 13 и 14 зубчатые колеса 25, которые, в свою очередь, вращают пары шедтерен 20 верхней пары роликов 17 И пары аюстерен 20 нижней пары роликов 18, контактирующих с поверхностью.штока 3 луговыми канавками 19. При этом, благодаря натягу между поверхностями- штока 3 и пар

роликов 17 и 18 и между поверхностями корпуса 1 и роликов 10 и 11 и вращению верхних ролика 10 и пары роликов 17 в одну сторону, а яижних ролика 11 и пары роликов 18 в противоположную сторону с передаточным отношением 1:1, шток 3 - перемещается без проскальзывания и пробуксовки со скоростью вдвое большей, чем скорость движения поршня 2 и -в том же

направлении, в котором движется

поршень. Таким образом, ходу поршня 2 соответствует удвоенный ход штока 3, что позволяет сократить размеры цилиндра и уменьшить расход рабочего тела.

Гкдроцилиндр обладает повышенной надежностью по сравнению с известными и расширенной областью применения и мохсет быть использован как

5 в быстродействующих, так и в действуюнц.х с невысокими скоростями механизмах возвратно-поступательного двилсения с большим ходом выходного звена.

ГИДРОЦИЛИНДР, содержащий корпус с крышками, шток, поршень с прорезями, устройство обеспечения .перемещения штока относительно поршня, включающее в себя тела качения, закрепленные в прорезях поршня и взаимодействующие с корпусом сферическими поверхностями, имеющими радиус, равный радиусу корпуса, и со штоком - поверхностями, имеющими дуговые канавки радиусом, равным радиусу штока, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области при менения, тела качения, взаимодействующие с поверхностью корпуса, выполнены в Birae двух диаметрально противоположно расположенных роликов, каждый из которых снабжен шестерней, расположенной на торце ролика диаметрально противоположно однаот носительно другой, тела качения, взаимодействующие с поверхностью штока, выполнены в виде двух пар диаметрально расположенных с разных сторон от штока роликов, снабжен- ных шестернями, расположенными на противоположных торцах каждой пары, причем в поршне выполнены две диаметрально расположенные дополни(Л тельные прорези, а устройство обеспечения перемещения штока относительно поршня снабжено двумя зубчатыми колесами, установленными в догполнительных прорезях с возможностью а взаимодействия с соответствующими шестернями роликов, контактирующих с поверхностями корпуса и штока.