МЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАМОК ДЛЯ ФИКСАЦИИ ПОСТУПАТЕЛЬНО ПЕРЕМЕЩАЕМОГО ШТОКА СИЛОВОГО ЦИЛИНДРА Советский патент 1970 года по МПК F15B15/14 

Изобретение касается фиксирующих устройств, предназначенных для фиксации и удержания в крайних полол ен1иях штока, перемещаемого с номощью силового, например гидра влического, порщня. Прежде всего это касается штоков гидроцилиндров и штоков запор.ной трубопровод1ной ар;матуры с гидроприводом, управляемым да вленнем вспомогательной среды.

При использовании вспомогательной управляющей среды для возвратно-поступательного перемещения штока требуется надежное фиксирование арматуры в -положениях: «открыто, «закрыто, что обусловлено как спецификой эксплуатации подобных механизмов, так и возможностью внезапного снятия давления управляющей среды.

Известна конструкция фиксирующего устройства для механического фиксирования штока в крайних положениях, содержащая в качестве фиксирующих элементов качающиеся кулачки с двумя захватывающими выступами, взаимодействующими с буртом штока и надетой на него подпружиненной нажИмной втулкой. Однако из)вестная конструкция имеет ограниченйое .примен-ение, так как )НвмашЕка фиксирующих элементов позволяет применять их только для короткоходйвых механизмов.

на П01верхности закрепленных в углублениях корпуса вставок, имеющих скошенные концевые |И .параллельные юси штока средние участки. Кулачжи -соверщ ают (качающее и 1ваз врат во- П1ОСтупательН1ое движения щместе со штоко.м длияиохюдавого механизма, взаим1адейст1ву.я ic раз1мещеннЪ11М1И 1на нем олорными деталями (буртиком щтока и под1прул :иненной втулкой) и фигурными вставками корпуса. Для обеспечения .поворотного движения кулачков в крайних полол ениях они имеют вьшуйлые торцовые поверхности, которыми взаимодействуют с вогнутыми поверхностями углублений в корпусе. В крайних положениях штока .происходит самозаклинивание фиксирующих элементов, что обеспечивает надежную фиксацию штока даже в случае снятия приводного давления.

Предлагаемое изобретение разбирается ниже на примере фиксации запорного клапана, что, однако, не исключает возможность применения изобретения в других подобных механизмах, где требуется надежное фиксирование штока, движущегося возвратно-поступательно.

На фиг. 1 изображен замок для фиксации штока в крайнем верхнем положении (клапан открыт),продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в крайнем положении (кла1пан закрыт) .

прикрепленный к корпусу 2 гидроцилиндра при помощи шпилек 3. ВнутрИ размещены шток 4 с упорным буртом 5, пакет тарельчатых пружин 6, надетая па шток нажимная втулка 7 и силовой поршень 8, разделяющий полости 9 и 10. На хвостовую часть штока надеты направляющая втулка 11 и упор 12. В углублениях 13 и 14 корпуса с вогнутыми опорными поверхностями 15 и 16 размещены кулачки 17, имеющие каждый опорную поверхность 18 и захватывающие выступы 19 и 20. Кулачки соверщают поворотное и возвратнопоступательное движения. Нажимная втулка 7 имеет бурт 21 с опорной поверхностью 22 и боковой поверхностью 23. Упорный бурт 5 штока имеет опорную поверхность 24 и боковую поверхность 25. Между корпусами / и 2 размещены прокладка 26 и проставка 27. В углублениях 13 и 14 корпуса установлены фигурные вставки 28 с опорными поверхностями 29, 30 } 31. Уплотнительные кольца 32, 33, 34, 35 и 36 служат для уплотнения двил ущихся деталей устройства и герметизации полостей 9 и 10. Верхнее отверстие в корпусе 2 глушится крышкой 37.

ПрИ открытом клапане щток 4 находится в крайнем верхнем положении (см. фиг. 1). Давление управляющей среды подается в приводную полость 9, порщень опускается и перемеш ает втулку 7, . которая скользит по щтоку, сжимая пакет пружин. Шток в этот момент .неподвижен, так как захватывающие выступы 20 кулачков сцеплены с опорной поверхностью 24 бурта 5 и 1П|репятст1вуют продвижению щтока вниз, а выступы 19 скользят по боковой поверхности 23 бурта 21. Достигая определенной степени сжатия пакета пружин, выступы 19 кулачков соскальзывают с боковой поверхности 23 и .входят в зацепление с наклонной опорной поверхностью 22 нажимной втулки 7. Под действием момента, создаваемого усилием пакета пружин на торец бурта 5 штока, фиксирующие кулачки поворачиваются относительно центра вращения. Вращение кулачков происходит до того момента, когда поверхность 18 выйдет из зацепления с поверхностью 29 и начнет скользить по поверхности 30. С этого момента кулачки совершают прямолинейное движение вниз, находясь одновременно в зацеплении с нажимной втулкой 7 и буртом 5 и скользя по поверхности 30. Когда кулачки коснутся опорных поверхностей 16 корпуса I, то под действием момента, создаваемого пакетом тарельчатых пружин, они начинают поворачиваться. В результате notBOpoта кулачков поверхности /5 входят в зацепле,ние (С .по1верх ностям1и 31 фигурных дставок 28, а ппжние захватывающие выступы 20 кулачков выходят из зацепления с опорной поверхностью 24 бурта 5 и соскальзывает на его боковую поверхность 25. После этого щток и поршень продолжают двигаться вниз до упора. При сообщении полости 9 со сливом уси.лие поршня на втулку снимается, пакет пружин, частично разжимаясь, выбирает зазоры между поверхностью 22 бурта 21 втулки и верхними захватывающими выступами J9 кулачков. Выступы кулачков остаются в контакте с боковой поверхностью 25 бурта 5. В результате кулачки самозаклиниваются между поверхностью 31 фигурной вставки и поверхностью 25 бурта 5 и надежно фиксируют шток в крайнем нижнем положении (см. фиг. 2).

Для перемещения щтока в крайнее верхнее положение необходимо давление подать в полость 10. При этом поршень поднимается и че-. рез втулку 11 и упор 12 перемещает вверх шток, преодолевая усилие пакета пружин. Нажимная втулка 7 и фиксирующие кулачки остаются неподвижными пока нижние выступы 20 скользят по боковой поверхности 25 бурта 5. После соскальзывания выступов на наклонную опорную поверхность 24 бурта 5 фиксирующие кулачки начинают поворачиваться относительно оси вращения, поверхности 18 кулачков выходят из зацепления с поверхностями 31 и начинают скользить по по;верхности 30. Кулачки совершают прямолинейное двнжение

вверх, находясь в зацеплении одновременно с налчимной втулкой 7 и буртом 5 и скользя по поверхности 30. При достижении кулачками цилиндрических опорных новерхностей 15 корпуса / кулачии под действием вращательного

момента, создаваемого пакетом сжатых прул ин, начинают поворачиваться. В результате поворота кулачков, их поверхности 18 входят в зацепление с поверхностями 29 фигурных вставок, а верхние захватывающие выступы 19

выходят из зацепления с опорной поверхностью 22 и соскальзывают на боковую поверхность 23. После этого поршень и шток продолжают движение до упора. В результате кулачки самозаклиниеаются между поверхностью 29 :фигур1ной вста|вки и паверхиостью 23 нажимной втулки 7 и надежно фиксируют щток в крайнем верхнем положении. Надежность ф|И1К1сацпи сохраняется и при снягии давле.ния из (полости 10.

Предмет изобретения

Механический замок для фиксации поступательно перемещаемого щтока силового цилии.дра в крайних положениях, в котором размещенные в углублениях корпуса качающиеся кулачки с двумя захватывающими выступами взаимодействуют с буртом щтока и надетой иа него подпружиненной |нал имной втулкой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения фиксации щтока в крайних положениях, качающиеся кулачки свободно опираются на поверхности закрепленных в углублениях корпуса вставок, имеющих скошеетные концевые и параллельные оси штока средние участки,

причем для обеспечения поворотного движения кулачков в крайних положениях, они имеют выпуклые торцовые поверхности, которыми взаимодействуют с вогнутыми поверхностями углублений в корпусе.