Силовой цилиндр Советский патент 1991 года по МПК F15B15/26 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к объемному гидроприводу, и может быть использовано в силовых цилиндрах с фиксацией рабочего органа в любом заданном положении.

Целью изобретения является улучшение работоспособности и повышение долговечности при одновременном снижении материалоемкости.

На фиг, 1 показана конструктивная схема силового цилиндра с двухсторонней фиксацией штока и двухполостной муфтой управления; на фиг.2 - узел упорного подшипника; на фиг.З - конструкция упорного подшипника, внутреннее кольцо которого подпружинено относительно корпуса; на фиг.4 - то же, с внутренним кольцом, жестко зафиксированным относительно винта; на фиг.5 - силовой цилиндр с однополостной муфтой управления; на фиг.6 - общая конструктивная схема цилиндра с односторонней фиксацией штока (вариант с размещением упорного подшипника в нажимном поршне); на фиг.7 - узел подшипника с фиксацией наружных колец относительно винта; на фиг.8 - то же, с фиксацией внутреннего кольца относительно винта; на фиг.9-то же, с односторонней фиксацией /внутреннего кольца относительно винта; на фиг. 10 - то же, с использованием торцовой стенки нажимного поршня в качестве опоры для тел качения подшипника; на фиг.11 - вариант цилиндра с двухполостной муфтой и размещением упорного подшипника Б корпусе и нажимном поршне; на фиг, 12 - то же, с однополостной муфтой.

Силовой цилиндр содержит размещенный в корпусе 1 поршень 2 со штоком 3. По торцам корпуса 1 установлены крышки 4 и 5, стянутые шпильками 6. Поршень 2 образует полости 7 и 8. Выходными элементами корпуса 1 являются проушины 9 и 10, предотвращающие вращение корпуса 1 и штока 3. В полости 11 штока 3 размещен винт 12, образующий с гайкой 13, размещенной на штоке 3, несамотормозящуюся резьбовую пару. В гайке 13 предусмотрен канал 14 для сообщения полости 11 с полостью 8.

Нижний конец винта 12 шлицевым соединением 15 (фиг.2) связан с диском 16

размещенным между крышкой 4 и нажимным поршнем 17, нагруженным тарельчатыми пружинами -18. Нажимной поршень 17 образует полости 19 и 20. Диск 16, нажимной поршень 17, пружины 18 и полости 19 и 20образуютуправляющую муфту, В корпусе 1 и крышках 4 и 5 выполнены каналы 21-24 для сообщения полостей 7, 8, 19 и 20 с источником давления рабочего тела.и сливом

(не показаны). Винт 12 связан с крышкой 4 корпуса 1 через упорный подшипник 25. При размещении упорного подшипника

25в крышке 4 (фиг2-4) упоры 26 и 27 винта 12 через пружины 28 могут быть связаны с

внутренним кольцом 29 подшипника 25, кр- торый фиксируется относительно крышки 4 стопорным кольцом 30 (фиг.З), либо упоры

26и 27 жестко фиксируют винт 12 относительно наружных колец 31 и 32 подшипника

25 при установке пружин 33 и 34 между внутренним кольцом 29 и крышкой 4 (фиг.З), либо упоры 26 и 27 жестко связывают винт 12 с внутренним кольцом 29, при Этом наружные кольца 31 и 32 подпружинены отиосительно крышки 4 (фиг.4).

Описанная конструкция может быть реализована в варианте с однополостной муфтой управления (фиг.5), полость 19 которой в этом случае сообщается с полостями 7 и 8

-через управляемый давлением в этих полостях распределитель 35.

При размещении упорного подшипника 25 в нажимном поршне 17 в корпусе 1 устанавливается дополнительная перегородка

36 для фиксации диска 16 (фиг.6-9), либо используется для этой цели обращенная к полости 8 поверхность цапфы (фиг.10-12).

Если подшипник 25 целиком размещен в нажимном поршне 17, винт 12 снабжен дополнительным упором 37. В этом случае возможна жесткая фиксация винта 12 относительно наружных колец 31 и 32 с пружинной подвеской внутреннего кольца 29 (фиг.7) либо фиксация винта 12 относительно внутреннего кольца 29 с пружинной подвеской наружного кольца 31 и заменой фрикционной управляющей муфты на кулачковую (фиг.8), либо односторонняя фикса- ция винта 12 относительно внутреннего

кольца 29 с использованием пружины 38 (фиг.9).

Возможна также пружинная подвеска внутреннего кольца 29 относительно нажимного поршня 17 с размещением части 39 подшипника 25 вне нажимного поршня 17. В этом случае между нажимным поршнем 17 и диском 16 устанавливают проста- вок40(фиг,10).

Части 41 и 42 подшипника 25 могут быть также размещены в нажимном поршне 17 и в крышке 4. В этом случае могут быть подпружинены их внутренние кольца 43 и 44 (фиг.11) или наружные кольца 45 и 46 (фиг, 12). Во всех вариантах осевое перемещение Ah винта 12 в случае двухсторонней фиксации штока 3 определяется как Ah Q/2C и в случае односторонней фиксации штока 3 как A h Q/C-h, где Q - осевое усилие, необходимое для свободного прово- рачивания винта 12; h - деформация предварительного сжатия пружин, нагружающих винт 12; С - жесткость этих пружин.

При работе цилиндра для любого варианта конструктивного исполнения (включая плунжерный цилиндр, фиг.10) соответствующее сообщение полостей 7 и 8 с источником давления или сливом обеспечивает силовое воздействие рабочего тела на поршень 3, который удерживается в заданном положении резьбовой парой 12 и 13, если винт 12 удерживается от вращения диском 16. При подаче давления в полости 19 или 20 нажимной поршень 17 освобождает диск 16 и соответственно винт 12.

Благодаря упругим связям винта 12 с упорным подшипником 25 при освобожденном винте 12 подшипник 25 нагружается только усилием, не превосходящим то, которое необходимо для приведения винта 12 во вращение. При блркированном винте 12 усилие, переданное через резьбовую пару 12 и 13, замыкается через упоры 26, 27 и 37 на крышку 4 корпуса 1.

Формула изобретения Силовой цилиндр, содержащий корпус с каналами для сообщения с источником давления рабочего тела и сливом, поршень- шток и устройство фиксации штока в виде несамотормозящейся винтовой пары, гайка которой размещена на штоке, и муфты для блокирования винта с корпусом, управляемой подпружиненным нажимным поршнем, причем винт установлен соосно штоку и снабжен упорным подшипником, отличающийся тем, что, с целью улучшения работоспособности и повышения долговечности при одновременном снижении материалоемкости, винт подпружинен в осевом направлении относительно упорного подшипника и снабжен упорами в корпус, ограничивающими его осевое перемещение в пределах зазора A h, значение которого

удовлетворяет неравенству для обеспечения двухсторонней фиксации штока и А И -р - h обеспечения односторонней фиксации штока , где Q - осевое усилие, необходимое для свободного проворачивания винта, перемещающимся штоком; h - деформация предварительного сжатия упругого элемента, подпружинивающего винт; С - коэффициент жесткости.

f

n

ргпф

91

Изобретение относится к машиностроению, в частности к объемному гидроприводу, и может, быть использовано в силовых цилиндрах с фиксацией рабочего органа в любом заданном положении. Целью изобретения является улучшение работоспо.собности и повышение долговечности при одновременном снижении материалоемкости. В силовом цилиндре, снабженное устройством для фиксации штока, выполненным в виде несамотормозящейся винтовой пары, гайка которой размещена на штоке, а винт 12 вместе с фрикционным диском 16 и нажимным поршнем 17 - в крышке 4 корпуса, использована конструкция упорного подшипника 25, связывающего винт 12 с крышкой 4, обеспечивающая во всех возможных режимах роботы нагруже- ние подшипника 25 только таким усилием Q, которое необходимо для приведения винта 12 во вращение Это усилие передается на кольцо 30 или ка крышку 4 через упоры 26, 27, пружины 28 и кольцо 29 подшипника 25. При блокировке винта 12 последний перемещается в осевом направлении на расстояние A h, и упоры 26, 27 приходят в соприкосновение с крышкой 4 или с неподвижным элементом подшипника 25. Зазор Ah в зависимости от усилия Q, коэффициенП (Л с

92

/Г

02(Ж91

91

(Ж

OL06LQI

17

Ю

36 ft

36

фиг.8

26-

77

-Л Л2

25

38

37

Фиг.10

§

&