Поршневая группа объемной гидромашины Советский патент 1992 года по МПК F16J10/04 F04B21/08 

Фиг. 2

Изобретение относится к деталям устройств для нагнетания жидких сред и объ- емных гидроприводов, а именно к деталям цилиндропоршневых групп таких устройств.

Цель изобретения - повышение герме- тичности и уменьшение габаритов поршневой группы.

Указанная цель достигается тем, что составная гильза цилиндра поршневой группы объемной гидромашины выполнена с рядом конструктивных особенностей:

направляющие и несущие функции гильзы, а также функции манжетного уплотнения выполняются монолитными кольцевыми деталями (элементами), объе- диняющими в своей конструкции металлическую коническую изнутри манжету и направляющую часть - цилиндрическую втулку;

сопряжение цилиндрической несущей поверхности (внутренней поверхности направляющей части) упомянутых кольцевых элементов с внутренней конической поверхностью их манжетного уплотнения (уплот- няющей части) выполнено плавным посредством исключающей концентрации напряжений кольцевой канавки;

собраны такие кольцевые элементы путем запрессовки в корпус так, что каждый предыдущий кольцевой элемент своей уп- лотняющей частью перекрывается с последующим кольцевым элементом на его направляющем участке;

на внутренних поверхностях направляющих частей кольцевых элементов состав- ной гильзы цилиндра выполнены кольцевые, углубления, по своей форме и объему соответствующие своей же уплотняющей части.

Объединение несущей и направляющей частей гильзы цилиндра в конструкции од- ного монолитного кольцевого элемента позволяет свести до минимума длину неспособного нести направляющие функции уплотнения. Такое техническое решение позволяет в пределах одной и той же общей длины гильзы цилиндра набрать пакет уплотнений, состоящих из большого числа элементарных устройств (уплотняющих частей), а следовательно, повысить герметичность цилиндропоршневой группы. Несущая способность составной гильзы цилиндра остается весьма высокой, поскольку между каждой уплотняющей частью сохраняется цилиндрическая направляющая часть гильзы. Сами уплотняющие части (манжеты) предлагаемой конструкции, буду чи объединенными в одну конструкцию с направляющими частями (втулками) также способны взять на себя некоторую долю направляющих функций

На фиг 1 изображена составная гильза цилиндра, осевой разрез; на фиг 2 - цилин- дропоршневая группа осевой разрез, на фиг.З - фрагмент осевого разреза кольцевого элемента составной гильзы цилиндра на участке сопряжения его внутренних цилиндрической и конической поверхностей.

Пример. Поршневая группа объемной гидромашины представляет собой (фиг. 1,2 и 3) корпус 1, внутрь цилиндрического отвер-. стия которого запрессованы ряды кольцевых элементов 2, 3 и 4 составной гильзы цилиндра. Кольцевыех элементов с профилем детали 3 в конструкции может быть не- сколько (в зависимости от величины рабочего давления, на которое рассчитано устройство). Кольцевые элементы 2 и 3 имеют сложную форму радиального сечения их стенок. Каждая из них имеет тонкостенную уплотняющую часть (манжету) 5 или 6 и расположенную ниже несущую (направляющую) цилиндрическую часть 7 или 8 Сопряжение конической внутренней поверхности уплотняющей части 5 или 6 с цилиндрической поверхностью 7 или 8 несущей части кольцевых элементов 2 или 3 выполнено через криволинейную канавку 9 (фиг.З). На несущем участке 7 детали 3, а также в нижней части детали 4 выполнены расточки (кольцевые выемки) 10 и 11 соответственно, по объему достаточные для размещения в них уплотняющих частей 5 и 6 элементов 2 и 3. Минимальный внутренний диаметр d уплотняющих час гей 5 и б элементов 2 и 3 меньше диаметра D несущих частей 7 и 8 этих элементов, а следовательно, меньше диаметра самого поршня 12. Эта конструктивная особенность обеспечивает необходимый натяг в посадке поршня 12 внутри уплотняющей части 5 или 6 кольцевых элементов 2 или 3 составной гильзы цилиндра.

В процессе перемещения поршня 12 внутри составной гильзы цилиндра он все время остается охваченным манжетами 5 и 6. Цилиндрические части 7 и 8 элементов 2 и 3, а также цилиндрическая часть элемента 4 выполняют несущие функции Поскольку манжеты 5 и б выполнены металлическими как одно целое с направляющими цилиндрическими частями 7 и 8 элементов 2 и 3. то они также в состоянии частично нести направляющие функции для поршня 12. Кроме того, такая конструкция уплотнения не требует специального креплений для него а следовательно, меньше занимает места

Все это позволяет свести до минимума суммарную длину несущих участков составной гильзы цилиндра и до максимума наро- стить, если в этом есть необходимость

количество элементарных уплотнений 5 и 6. В конечном итоге это позволяет повысить герметичность цилиндропоршневой группы, не прибегая к увеличению ее длины. Компактности конструктгии способствует предусмотренная техническим решением сборка отдельных кольцевых элементов 2, 3 и 4 внахлест друг с другом. Сопряжение внутренней конической поверхности манжет 5 и 6 с цилиндрической поверхностью направляющих частей 7 и 8 элементов 2 и 3 посредством кольцевой плавнопереходя- щей канавки 9 позволяет существенно уменьшить концентрации напряжений, возникающие при деформации манжет 5 и 6,

Экономическая эффективность поршневой группы обусловлена возможностью поднять рабочее давление в системах гидроприводов, а следовательно, осуществить более существенную энергопередачу при фиксированных размерах деталей цилиндропоршневой группы, а следовательно при фиксированной металлоемкости. Формула изобретения 1. Поршневая группа объемной гидро- машины, содержащая поршень, цилиндр и установленные между ними кольцевые элементы с коническими уплотняющими частями и торцовыми опорными площадками о т- личающаяся тем, что, с целью повышения герметичности и уменьшения габаритов, кольцевые элементы снабжены цилиндрическими направляющими частями, внутренние поверхности которых плавно сопряжены с коническими поверхностями их уплотняющих частей и последо- вательно размещены в цилиндре с образованием гильзы.

2. Группа по п.1.отличающаяся тем, что на внутренних поверхностях кольцевых элементов в зоне сопряжения их конических и цилиндрических частей выполнены кольцевые пазы, плавно сопряженные с цилиндрическими и коническими поверхностями.

3 Группа по п.1. отличающаяся тем, что на внутренних поверхностях цилин- гдрических направляющих частей кольцевых элементов выполнены кольцевые углубления, а кольцевые элементы установлены с возможностью размещения конической части каждого следующего элемента в углублении предыдущего при движении поршня

Использование машиностроение в частности объемные гидромашины Сущность изобретения, в корпус 1 запрессованы кольцевые элементы 2, 3 и 4 составной гильзы цилиндра Элементы 2 и 3 имеют тонкостенную уплотняющую часть 5 (6) и направляющую цилиндрическую часть Сопряжение конической внутренней поверхности уплот няющей части 5 или 6 с цилиндрической поверхностью 7 или 8 выполнено через канавку На элементах 3 и 4 выполнены кольцевые углубления 10 и 11 для размещения в них уплотняющих частей 5 и 6, установленных на поршне 12 с натягом 2 з п ф-лы 3 ил

/

Фиг. 1

Фиг. 3