Гидравлический силовой механизм Советский патент 1992 года по МПК F15B11/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к объемному гидроприводу, и может быть использовано для перемещения грузов на большие расстояния при больших усилиях, например, в горной промышленности для перемещения крупногабаритных грузов на большие расстояния в условиях ограниченного пространства, а также в строительстве для создания силовых лебедок и транспортных средств широкого назначения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, уменьшение габаритов и металлоемкости, а также упрощение конструкции.

На фиг.1 изображен силовой механизм, общий вид; на фиг.2 - поршень; на фиг.З - разрез А-А на фиг.: на фиг.4 - опорная втулка; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг 4; на фиг 6 конструктивный вариант уплотнения; на фиг.7 - сблокированные гидроцилиндры и их гидравлическая схема

о

Гидравлический силовой механизм (фиг.1) содержит гидроцилиндр 1 с крышками 2, поршень 3, гибкий шток 4, концы которого закреплены к якорям 5, насос 6, сервоуправляемый трехпозиционный четы- рехлинейный распределитель 7, трехпозиционный распределитель 8 с ручным управлением, двухпозиционные золотники 9 и 10, которые с крышками 2 образуют четырехлинейные распределители, гидро- краны 11 и 12, гидравлические линии 15-25 связи.

Поршень 3 (фиг.2) состоит из двух полукорпусов 26 и 27, смонтированных наопор- ной втулке 28, в которой установлены самотормозящиеся клинья 29 и 30. Полукорпуса 26 и 27 разжаты между собой пружиной 31 и удерживаются от взаимного смещения ограничителями, выполненными в виде круглых гаек 32. Полукорпуса 26 и 27 уста- новлены с возможностью свободного перемещения вдоль гибкого штока 4 и фиксации к нему посредством клиньев 29 и 30. В опорной втулке 28 установлены сальники 33, которые поджимаются гайкой 34. Поджатие сальников 33 (эластичных элементов) может быть ыполнено при помощи дополнительного поршня 35 (фиг.6). Уплотнение полукорпусов 26 и 27 относительно гидроцилиндра 1 обеспечивается манжета- ми 36, а относительно опорной втулки 28 - кольцами 37 круглого сечения. Полукорпуса 26 и 27 снабжены предохранительными клапанами 38. Сервоуправляемый трехпозиционный четырехлинейный распределитель 7 снабжен управляемыми обратными клапанами 39 и 40.

Гидравлическая схема сблокированных гидроцилиндров (фиг,7) включаетдвэ аналогичных сблокированных гидроцилиндра 1 и 41, сквозь крышки 2 и 42 которых и полукорпуса 26, 27, 43, 44 пропущен гибкий шток 4.

Полукорпуса 26, 27, 4, 43 образуют с гидроцилиндрами 1, 41 полости 45-48. Гид- роцилиндр 41 снабжен двухпозиционными золотниками 49 и 50, аналогичными золотникам 9 и 10.

Сблокированная система подключена к насосу б через распределитель 7 с управ- ляемыми обратными клапанами 52 и 53, обратными клапанами 54-66 и трехпозици- онным распределителем 51 с ручным управлением 67. При этом по иному по сравнению с фиг.1 включены гидрокраны 68 и 69, ана- логичные гидрокранам 11 и 12 , поскольку на выходе распределителя 7 дополнительно установлены делители 70 и 71 потока. Элементы системы (фиг,7) соединены гидравлическими линиями 72-106 связи.

Силовой механизм работает следующим образом.

Пру ручном управлении распределители 7 и 8 занимают нейтральное положение. Характер и направление движения задаются гидрокранами 11-14.

Для перемещения гидроцилиндра 1, например, вправо (фиг.1), необходимо обеспечить фиксацию полукорпуса 26 поршня 3 относительно гибкого штока 4. Для этого вначале рабочую жидкость под давлением от насоса 6 подают в полость 45 гидроцилиндра 1, а полость 46 перекрывают кранами 11 и 14 на гидролинии 16. Рабочая жидкость от насоса 6 через сервоуправляемый распределитель 7, кран 12, трубопровод 15 поступает в полость 45. В результате полукорпус 27 поршня 3 остается неподвижным, а полукорпус 26 начинает перемещаться влево, сжимать пружину 31 и после контакта с клиньями 29 перемещаться совместно с опорной втулкой 28 до полного контакта клиньев 30 с полукорпусом 27.

Клинья 29 и 30, взаимодействуя с полукорпусами 26 и 27, перемещаются радиаль- но в опорной втулке 28, обхватывают и обжимают гибкий шток 4 с усилием, создаваемым сопряженными поверхностями втулки 28 и клиньев 29 и 30 под воздействием давления рабочей жидкости в полости 45 гидроцилиндра 1. Затем, когда давление в полости 45 достигает рабочего, открывают гидрокран 14 и тем самым соединяют полость 46 гидроцилйндра 1 через трубопровод 16, сервоуправляемый распределитель 7 со сливом Гидроцилиндр 1 начинает перемещаться вправо, а полукорпус 27 под действием пружины 31 перемещается влево и занимает свое первоначальное положение.

При возникновении давления между полукорпусами 26 и 27 срабатывают клапаны 38, давление выравнивается и полукорпуса 26 и 27 сближаются друг с другом на расстояние, необходимое для фиксации гибкого штока 4 клиньями 29. Далее (если это позволяет характер нагрузки, действующей на гидроцилиндр 1) соединяют обе полости 45 и 46 со сливом,а затем,подавая давление только в полость 46. перемещают поршень 3 в крайнее правое положение, и повторяют цикл.

Автоматическое шаговое перемещение гидроцилиндра 1 и его реверсирование обеспечиваются двухпозиционными золотниками 9 и 10, которые контактируют с торцовыми поверхностями полукорпусов 26 и 27 в крайних положениях, распределителем 7 с клапанами 39 и 40 и распределителем 8.

Если, например, необходимо обеспечить перемещение гидроцилиндра 1 вправо, вначале вручную с помощью кранов 11-14 переводят поршень 3 в крайнее правое положение, закрывают краны 13 и 14 и переводят распределитель 8 в положение II.

Распределитель 7 занимает положение II и соединяет полость 46 со сливом. Поршень 3 остается зафиксированным на гибком штоке 4, а гидроцилиндр 1 начинает перемещаться вправо и будет перемещаться до тех пор, пока не срабатывает золотник 9.

Автоматическое перемещение влево осуществляется симметрично указанному перемещению вправо и продолжается до срабатывания золотника 10.

Формула изобретения

1.Гидравлический силовой механизм, содержащий цилиндр с крышками, рабочей и возвратной полостями и узлами герметизации, гибкий шток, пропущенный сквозь цилиндр и узлы герметизации, поршень, установленный в цилиндре с возможностью осевого смещения вдоль гибкого штока и фиксации относительно него, распределительные устройства, сообщающие полости цилиндра с источником питания и сливом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможно- стей, уменьшения габаритов и металлоемкости, а также упрощения конструкции, поршень выполнен в виде двух взаимно подпружиненных полукорпусов установленных на опорной втулке с возможностью осевого перемещения причем опорная втулка счабжена устройством уплотнения гибкого штока, ограничителями смещения полукорпусов и элементами фиксации полукорпусов относительно гибкого штока, вы- полненными в виде клиньев, установленных

в продольных окнах опорной втулки и охватывающих гибкий шток, а полукорпуса снабжены коническими расточками, взаимодействующими с конической поверхно- стью клиньев.

2,Механизм поп.1,отличающий- с я тем, что в крышках установлены двухпо- зиционные золотники, взаимодействующие

с поршнем в крайних положениях и образующие с крышками четырехлинейные распределители.

3.Механизм по п.1, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что клинья внутри каждого полукорпуса расположены по окружности опорной втулки с постоянным угловым шагом, а клинья оппозитных полукорпусов смещены относительно друг друга на половину упомянутого шага.

4.Механизм по п.1, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что уплотнительные устройства выполнены в виде поджимных сальников, содержащих втулку и гайку.

5.Механим по пп. 1 и 4, отличающий с я тем,что уплотнительные устройства выполнены в виде эластичных элементов, взаимодействующих с дополнительным поршнем.

6.Механизм по п.1, о т л и ч а ю щ и и - с я тем, что ограничители смещения выполнены в виде круглых гаек.

7.Механизм поп.1,отличающий- с я тем, что в полукорпусах поршня установлены предохранительные клапаны, выходы которых сообщены с полостями цилиндра, а входы - с полостью между полукорпусами.

8.Механизм по пп.1 и 2, отличающий с я тем, что полости цилиндра сообщены с источником давления и сливом че-, рез сервоуправляемый трехпозиционный четырехлинейный распределитель,- управляющие полости которого сообщены с источником давления и сливом через распределители в крышках, управляемые клапаны и трехпозиционные распределители с ручным управлением;

9.Механизм по пп.1 и 2, отличающий с я тем, что он снабжен вторым цилиндром, жестко связанным с первым, причем гибкий шток выполнен общим для обоих цилиндров.

10.Механизм по пп.1, 2 и 8, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что на входах в полости цилиндров, управляющие полости сервоуп- равляемых распределителей и управляемых клапанов установлены делители потока, выполненные в виде установленных встречно обратных клапанов.

Ггпф

&&///

№

Изобретение относится к оРпяг удши- ностроения, в частности кобъемно гидро- приводу, и может быть использовгно для перемещения грузов на большие расстояния при больших усилиях, например для перемещения крупногабаритных грузов на большие расстояния в условиях ограниченного пространства, а также в строительстве для создания силовых лебедок и транспортных средств широго назначения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, уменьшение габаритов и металлоемкости, а также упрощение конструкции Гидравлический силовой механизм содержит один или два сблокированных цилиндра, гибкий шток, пропущенный сквозь цилиндры и их крышки, поршни, образованные полукорпусами и установленные с возможностью перемещения вдоль гибкого штока и фиксации относительно последнего, а также узлы герметизации, систему распределителей и соединительных гидролиний. Указанная цель достигается тем, что полукорпуса взаимно подпружинены и связаны с гибким штоком через самотормозящиеся клинья. В крышках установлены подпружиненные золотники, взаимодействующие с упомянутыми поршнями в их крайних положениях, управляющие положением трехпозицион- ного золотника, через который сообщены с источником давления рабочие полости, причем в варианте со сблокированными цилиндрами, предусмотрены делители потока, выполненные в виде блока обратных клапанов. Выбор направления движения гидроцилиндров задается распределителями с ручным управлением. 9 з.п. ф-лы, 7 ил. сл С ч ы че

991Ш.1

33

36 29 31 28

Л.Л.Л

ч

xs

Ы «V

Фаг. 2

Фиг.З

J

5

ФигЛ

Фиг. 5

37 28 3d

„А„ Л

9 tt 262S J/ Z730 M &f 17 fJ f f 50

4Z