Гидродомкрат Советский патент 1989 года по МПК B66F3/24 

+ 0 -0-п

Г7

W

г

(Л

СП

О

ел

00

со

и-лу

поочередно при возрастании даплсчшянительными плунжерными насосами, исв модпоршневой полости в записимостиключ ющими осадку штока поршня на

от изменения величины поднимаемогокаждый двойной ход основного насоса 2,

груза в интервале заданной грузогюдъ- 1 ил, емкости. Гидродомкрат снабжен допол

Изобретение относится к устройствам для подъема или перемещения грузов с приложением подъемной силы непосредственно гидравлическим приводом. Цель изобретения - повышение надежности путем увеличения срока службы уплотняющих элементов и сокращения времени подъема грузового штока гидродомкрата. Уплотнение 10 поршня 7 домкрата имеет комбинацию из элементов разной жесткости, работающих поочередно при возрастании давления в подпоршневой полости в зависимости от изменения величины поднимаемого груза в интервале заданной грузоподъемности. Гидродомкрат снабжен дополнительными плунжерными насосами, исключающими осадку штока поршня на каждый двойной ход основного насоса 2. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для подъема или перещения грузов с приложением подъемной силы непосредственно гидравлическим приводом.

Цел, изобретения состоит в повыне- нии надежнос1И путем увеличения срока службы уплотняющих элементов и сокращения времени по/дъема грузового ип ока гидродомкрата.

На чертеже показан домкрат, осевое сечение .

Устройстго содержит основание 1 , на котором смонтированы плунжерный H.icoc 2, гидроцилиндр 3 и емкость 4 для рабоче; жидкое и, кроме того, .1о;1поршневые полости насоса и цилиндра, а также емкость и поршневая по- . 1сть насоса соединен | аналами с запорными элементами 5 и 6, а в корпусе поршня 7 и основании домкр,1т,1 разме- liieHL, дополнительные плунжеры 8 и 9, в проточке поршни установлено уплотнение 10 в виде KOJii ua прямоугольного сечения с внутренними круговыь и кананками прямоуго.чьно (|)opNfl)i и не- одинаково1 т глубины. В осевом канале 1 1 поршня установлены подпружиненный распределительны киапан 12с пружиной 13. Этот клапан имеет воз- можность перекрывачь разветвленный радиальный канал. ДoпoJU итeJlьныe плунжеры выпо;п1ены из материала с аномально высокой магнитосч рикциеГ и вза имодействуют с элок 1 р1лм,чгнитными ка- тушками 14 и 15. Эти катушки подключены к источнику электрического тока через прерыватель 1Ь, размещенный на рычаге 17 осиоиного плунжерного насоса. 11олост 1 допол1П1тельных плунже- ров, размещенных н основании домкрата, имеют соединения посредством каналов с полостью под поршнем и с емкостью рабочей жидкости, на этих каналах устансичлены запорные клана- ны 18 и 19.

В разработ,1нном ус1-ройС1 ве уплотнения поршня гидронилиндра созданы условия для .ыпенля утечек рабочей жидкости путем поочередного функционирования (от менее жестких до наиболь ией жесткости) уплотнительных элементов. Эта очередность функционирования уплопнения характерна в период возрастания давления в полости высокого домкрата. Постепенное возрастание давления уплотняемой среды происходит в процессе развития гидравлического действия на поршень при подъеме груза.

Нз условий надежной герметизации цилиндропоршневой пары гидродомкрата толщина деформируемой части уплотнения определяется из равенства

J 11 2

18

Ь

где b - толщина деформируемой стенки

У1и отнения, см;

Т - сила сопротивления от уплотнения, возникающая в цилиндропоршневой царе, при действии давления на уп; отнитель- ный элемент, кгс; D - диаметр поршня, см; cf - натяг уплотнения (приращение размера уплотнительного элемента от действия давления уплотняемой среды, мм. Из условия прочностных характеристик этого уплотнения, деформируемого давлением у и1отняемой среды, деформируемой части определяется из равенства

к Р °

г де Р - давление уплотняемой среды,

кгс/см ; допускаемое напряжение,

кгс/см .

С учетом надежной герметизации и прочности характеристики уплотнительного элемента цилиндропоршневой пары получают равенство

ij T/D (

Р D

2l&}f

из которого путем матемлтмческого преобртовання получают следующую пнсимость: Р

постоянный коэффициент;

- жесткость уплотнитель- ного элемента.

Анализ зависимости

РЗ

дает

основание утверждать о том, что при услонии сохранения одинаковых величин сил сопротивления от уплотнения D цилиндропоршневой паре и с во-эрас- танием давления уплотнительной среды целесообразно использовать уплотнение с. увеличенной величиной жесткос- 1 и t . Так, например, приняв произведение АТ за величину равную 100, а величину давления Р равной 10 тогда величина жесткости tj равна Уш, Если же произведение АТ будет TOI I же (100 единиц), а велич-ина Р будет увеличена в два раза (20 единицК то величина жесткости равна /20.

Таким образом, постоянство сил сопротивле1{ия, возникающих от действия уплотнительной среды в цилцндро- поршневой паре в широком диапазоне изменения давления среды, соответствующей нагружению домкрата, со:чл,аст условия для возникновения сил трения в этой паре значительно умен1 и1енных, а следовательно, интенсивное и износа. Снижение износа цилиндропоршне- вой пары домкрата повышает надежность работы при нагружении в широком диапазоне механизма подъема груза.

Гидродомкрат работает следующим образом.

Подключают дополнительные плунжерные насосы 8 и 9 к источнику электрического тока (аккумулятору) и ствляют подъем груза Q 1осре,цством наполнения подпоршненой полости рабочей жидкостью под давлением, создаваемым плунжерным насосом. И;з каж/дый двойной ход рычага 17 плунжерного насоса происходит при одном направлении движения рычага нагнетание рабочей жидкости в подпоршневую полость гидродомкрата путем перекачивания этой жидкости из емкости, при дпижении рычага в другом направлении также происходит подкачка жидкости в подпоршневую полость от действия дополни058936

тельных плунжерных насосов. Насосы функционируют таким образом, что при включении и отключении электрической пепи посредством рычага основного насоса 11роисхо;1ит изменение длины поршней дополнительных насосов вследствие маг питострикпии матг риала поршня при действии на него возникающего и

10 исчезающег о электромагнитного ноля, образуемого катушками 14 и 15. Из итвестных материалов, обладающих свойством маг нитострикцни, являются желе- зоалюминиевые сплавы - алферы типа

15 Ю-12 и Ю-14.

При такой эксплуатации гидродомкрата функция прерывателя электрической цепи обеспечена движением рычага 17 плунжерного насоса, который совер20 шает прямой и обратный ход при нагнетании рабочей среды в надпоршневую полость. Одновременно происходят включение и отключение электрической цепи с электромагнитными катушками.

25 В период обратного хода рычага 17 происходит включение электрической цепи и осуществляется работа дополнительных плунжеров. В результате до- Г1ол11пте.11ьпой 11ол1;с1чки рабочей жид-

30 кос 1И в падиоршневую полость гидродомкрата происхолнт предотвращение осадки штока поршни под грузом и обеспечивается од и современно постоянное по пелич)1ис дефо)г-11 рование элементов уплотпеиил.

Наряду с .f происходит также и подъем штока гидродомкрата при всасывании р бочей срс дь: основным плунжером (п период а ПК называемого вы- стоя штока гидродомкрата при его работе) .

При применении предлагаемого гидродомкрата обеспечиваются совмещение действий энергии чмектрического тока и энергии сил механического действия плунжерного насоса, а тлкже стабильность уплотвительного действия ци- линдролорипювой пары при гпирпком диа- пляоне нагрузок ги;11Нл;и мкра i ; вследствие использования элeмLMппв уплотнения разной жесткоеги.

35

0

5

0

и 3 о б fi е т е н и я

Формула

Гидродомкрат, содержащий основание, на котором CMoHTHiioBaHbf плунжерный насос, гидроцилинлр со штоком для подъема груза и емкость для рабочей жиднл.1сти., того, подпоритевые полости насоса и цилиндра, емкость и поршневая полость насоса сообщены между собой каналаьш с запорными элементами, а также уплотнение поршня, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности путем увеличения срока службы уплотняющих элементов поршня в цилиндре и сокращения времени подъема грузового штока, он снабжен подпружиненным распределительным клапаном электромагнитными катушками, источником электрического тока, прерывателем и дополнительными плунжерами, часть из которых размещена в корпусе поршня гидроцилиидра, а другая - в основании, кроме того, поршень выполнен с наружно проточкой под уплотнение, осевым каналом в днище и соединенными с ним радиальными выходящими к поверхности проточки каналами, один из которых имеет разветвление, на проточке поршня установлено имеющее разную жесткость ступенчатое уг.лотнение в виде кольца прямоугольного поперечного сечения с внутренними круговыми канавками

прямоугольной формы и неодинаковой глубины, имеющего сквозное радиальное отверстие между канавками, в осевом канале поршня установлен подпружиненный распределительный клапан для перекрытия разветвляющегося ра- 1диального канала, канавки и сквоз- JHoe отверстие плунжера сообщены с ра диальными каналами в поршне через уплотнение, дополнительные плунжеры выполнены из магнитострикционного материала и связаны с электромагнитными катушками, размещенными в выточках, примыкающих к цилиндрической

полости, в которых расположены плунжеры, а электромагнитные катушки подключены к источнику электрического тока через прерыватель, размещенный на рычаге основного плунжерного насоса для разрыва цепи при повороте рычага насоса, при этом полости дополнительных плунжеров, размещенных в основании домкрата, сообщены посредством каналов с полостью под

поршнем и с емкостью рабочей жидкости, в этих каналах установлены запорные клапаны.