Гидроцилиндр Советский патент 1983 года по МПК F15B15/26 

Изобретение относится к машино строению, в частности к силовым гид.равлическим механизмам, и может быть испсрльзовано в гидроприводах различного назначения, например в транспорте и строительстве.

Известен гидроцилиндр, содержащий корпус, размещенный в нем поршень со штоком и устройством фиксации его

.в заданном положении, выполненным в виде самотормозящейся пары винтгайка, гайка которой жестко связана, с поршнем, а винт - с приводом вращения и установлен в корпусе посредством подшипникового узла, имеющего жестко связанный с винтом подшипник, и опорные поверхности, выполненные в корпусе и подшипниковом узле t1}.

Недостатками известного гидроцилиндра являются низкая надежность фиксации поршня.в промежуточном положении, поскольку фиксация поршня происходит только за счет трения, возникающего в паре винт-гайка, которая в ряде случаев, например, при вибрации, изменении условий смазки теряет свойство самоторможения, а также большие масса и габариты подшипникового .узла, который при зафиксированном поршне .воспринимает всю внешнюю нагрузку, действующую на его шток.

Целью изобретения является повышение надежности фиксации поршня в заданном положении и уменьшение габаритов.

Указанная цель достигается тем, что винт снабжён фланцем с рабочими

10 торцовыми поверхностями, который установлен с гарантированным зазором между опорны1«и поверхностями корпуса и подшипникового узла, причем винт установлен с возможностью пере15мещения в пределах этого зазора.

Подшипниковый узел выполнен в виде стакана с опорными поверхностями, /втулки с запрессованным в нее подшипником, установленный в стакане и

20 поджатой к нему с помощью упругих элементов. . .

Рабочие торцовые поверхности флан- ца образованы установленными на нем фрикционными накладками.

25

На чертеже изображен гидроцилиндр, продольный разрез. ,

Между корпусом 1 и жестко связанной с ним гильзой 2 установлен поршень 3 со штоком 4. Шток 4, в свою

30 очередь, жестко связан с гильзой 5. Устройство фиксации поршня 3 выполнено в виде самотормрэящейся пар образованной винтом 6 и гайкой 7, жёстко связанной с гильзой 5. Винт связан с приводом вращения 8 при помощи зубчатого венца 9 и зубчатого колеса 10. Для исключения проворота гайки 7 вместе с гильзой 5 предусмотрена шпонка 11, запрессованная в гильзу 5 и входящая в продольный паз 12 гильзы 2. Подшипниковый узел состоит из стакана 13 с размещенной в нем втулкой 14, в которой запрессован подшипник 15. Бнутреннее кольцо (на чертеже не обозначено) подшипника 1 поджимается к винту б гайкой 16, а втулка 14 поджата к стакану 13 упру ми элементами, выполненными, наприм в виде резиновых колец 17 и 18, пре варительный поджим которых осуществляется гайкой 19, навернутой на стакан 13. Стакан 13, в свою очеред жестко связан с корпз сом 1 и гайкой 20. Жесткость резиновых колец 17 и 18 и величина их предварительного поджатия выбираются из условий.пере дачи винтом 6 осевого усилия, -в несколько раз меньшего, чем нагрузка, на которую рассчитан гидроцилиндр. Винт 6 снабжен фланцем 21, .рабочие торцовые поверхности которого образованы фрикционными накладками 22. Фланец 21 винта б установлен между опорными поверхностями 23 и 24, выполненными соответственно в корпусе 1 и стакане 13 с образованием гарантированного зазора А, в пределах которого возможно перемещение винта б до взаимодействия фри ционных накладок 22 с опорными поверхностями 23 или 24. Работу гидроцилиндра рассмотрим для случая, когда до приведения его в действие на шток поршня действует внешняя нагрузка, например вес груза. В этом случае поршень 3 и вместе с ним гильза 5 и винт б пере мещаются на величину зазора А до упора фрикционных накладок 22, установленных на фланце 21, в бурт 24 стакана 13. Одновременно с этим вин б и связанная с ним через подшипник 15 втулка 14 сжимает кольцо 18. Подшипник 15 при этом нагружен лишь усилием, которое пропорционально жесткости резинового кольц 18 и величине зазора А. Основная же доля внешней нагрузки передается на корпус 1 цилиндра через фланец 2 фрикционные накладки 22 и опорный бурт 24 ста,кана 13 подшипникового узла. При необходимости преодоления нагрузки, например, для подъема гру за,, включают в работу привод вращения 8 винта б в сторону, отвечающую требуемому направлению движения поршня 3 со штоком 4, и гайка 7 с гилБзой 5 неподвижны, посколвку усилие, которое может развитьпривод вращения 8 винта б, недостаточно для преодоления действующей на поршень 3 нагрузки. После подвода рабочей жидкости в ту полость (на чертеже не обоэначены) цилиндра, которая предназначена для преодоления внешней нагрузки и создания в ней соответствующего давления, поршень 3 вместе с гильзой 5 начинает перемещаться, осуществляя разгрузку винта б. . в результате этого винт б,приходит в движение сначала под действием упругой силы резинового кольца 18, После прохождения винтом б пути, равного зазору А, винт б приходит во вра щение, отслеживая перемещение поршня 3 и. связанной с ним гильзы 5. При достижении поршнем 3 заданного положения прекращают подачу рабочей жидкости и останавливают привод 8 винтаб, что ведет к остановке поршня 3. В этот момент винт б под действием внешней нагрузки, передаваемой на него через гильзу- 5 и гайку 7, получает поступательное перемещение в пределах зазора А до упора фланца 21 фрикционными накладками 22 в опорный бурт 24 под1иипникового узла. В результате этого винт б удерживается от поворота моментом сил трения, действующим непосредственно в винтовой паре, и моментом трения, возникающим между фрикционными накладками 22 и опорной поверхностью 24 стакана 13 подшипникового узла. Так обеспечивается надежное фиксирование нагрузки в заданном положении. Использование изобретения позволяет увеличить надежность фиксации поршня в заданном положении по сравнен по с известными конструкциями подобных гидроцилиндров за счет создания дополнительного момента трения на винте, который по величине превосходит момент трения в паре винтгайка, и уменьшить габариты подшипника вследствие того, что при .остановленном поршне значительная часть внешней нагрузки на корпус цилиндра передается через фланец винта. Формула изобретения 1. Гидроцилиндр, содержащий корпус, размещенный на нем поршень со штоком и устройством фиксации его в заданном положении, выполненным в виде самотормозящейся пары винт гайка, гайка которой жестко связана с поршнем, а винт - с приводом