Штоковый узел гидроцилиндра Советский патент 1983 года по МПК F16J15/44 

(54) ШТОКОВЫЙ УЗЕЛ ГИДРОЦИЛИНДРА

, Изобретение относится к магаиностроительной гидравлике и может быть использовано для уплотнения пар с возвратно-поступательным или вращательным движением. Известен штоковый узел, содержащий эластичную втулку, смонтированную в корпусе гидроцилиндра и охваты вающую шток с гарантированным зазором. При работе узла в зазоре между штоком и втулкой образуется щелевое уплотнение, препятствующее истечению рабочей жидкости из полости высокого давления и центрирующее шток во втул -ке 1. Однако для обеспечения надежного центрирования штока необходим интенсивный расход рабочей жидкости через зазор, что приводит к значительным утечкам рабочей жидкости и, следовательно, к снижению КПД узла. При оптимальном зазоре, центрирование не обеспечивается, что ведет к снижению долговечности узла за счет неравномерного износа штока и втулки, а так же возможного заклинивания последних Известен штоковый узел .гидродилиндра, содержащий смонтированную в корпусе гидроцилиндра и охватыва-г ющую шток с гарантированным зазором направляющую металлическую втулку, на внутренней поверхности которой равномерно по окружности выполнены эксцентричные расточки, сообщенные посредством дроссельных каналов с источником давления и со сливом, В собранном состоянии узла эксцентричные расточки втулки образуют с поверхностью штока серповидные карманы. При проходе рабочей жидкости под давлением в дроссельных каналах, шток самоустанавливается, центрируясь относительно втулки. Это достигается за счет того, что давление рабочей жидкости в карманах, расположенных равномерно по окружности штока, одинаково. При радиальном смещении штока или при его перекосах соотношение сопротивления протеканию рабочей жидкости через соответствующую часть зазора и дроссельные камеры меняется. Это приводитк изменению давления по сечению штока и появлению восстанавливающей силы, обеспечивающей надежное центрирование штока во втулке 2. Однако, в виду того, что в известном устройстве в качестве сливного дросселя используется щелевой зазор между штоком и направляготей втулкой, который для обеспечения оптимального расхода должен быть кшнимальньпи, упомянутая пара, втулка шток, изготавливается с высокой точностью. При этом возможные незна чительные погрешности в изготовлении а также деформации штока в процессе работы, приводят к повышенному изно су и заклиниванию штока во- втулке, в результате чего снижается надежность и долговечность штокового узла. , Целью изобретения является повышение надежности и долговечности штокового узла путём исключения необходимости в малом зазоре между втулкой и штоком. Поставле.нная цель достигается тем, что штоковый узел гидроцилиндр содержащий смонтированную в корпусе гидроцилиндра -и охватывающую шток направляющую втулку, на внутренней поверхности которой равномерно по окружности выпо/1нены эксцентричные расточки, сообщенные при помощи дро селей с источником давления и сливом, содержит расположенное со сторо ны слива и притертое к торцу втулки золотниковое кольцо с отверстиями, сливные дроссели во втулке выполнены в виде отверстий, расположенных параллельно осиотверстия под шток, причем отверстия в золотниковом кол це выполнены соответственно дроссель ным отверстиям втулки и смео1ены относительно последних в радиальном направлении так, что в осесимметричном положении штока в цилиндре дроссельные отверстия втулки перекрыты телом золотникового кольца. Кроме того, направляющая втулка штокового узла гидроцилиндра с внутренней и наружной сторон обрезинена Такое конструктивное выполнение штокового узла гидроцилиндра позволяет обеспечить надежное центрирование штока во втулке вне зависимости ОТ величины зазора между ними. Благодаря этому неточности изготовления пары втулка - шток, а также возможные деформации штока в процессе эксплуатации не приводят к интенсивному износу деталей узла и исключают заклинивание штока во втулке. Таким образом, повышается надежность в эксплуатации штокового узла и его до говечность. Выполнение направляющей втулки обрезиненной с внутренней и наружной сторон позволяет компенсировать неточность изготовления втулк-и и штока Обеспечивая надежное уплотнение узла На чертежа схематически изображен штоковый узел гидроцилиндра. Штоковый узел содержит смонтированную в корпусе 1 гидроцилиндра и охватывающую шток 2 направляющую втулку 3, на внутренней поверхности которой равномерно по ОКРУЖНОСТИ выполнены эксцентричные расточки 4. Расточки 4 посредством дроссельных каналов 5 .сообщены с штрковой -полостью 6 гидроцилиндра, а со сливом 7посредством сливных дросселей, выполненных в виде отверстий 8 во втУлке 3р расположенных параллельно оси отверстия под шток 2. Со стороны слива 7 на шток 2 по подвижной посадке установлено золотниковое кольцо 9, притертое к торцу втулки 3. В золотниковом кольце 9 выполнены отверсти-я 10 соответственно дроссельным отверстиям 8, смещенные относительно последних в радиальном . направлении так, что в осесимметричном положении штока 2 в корпусе 1 гидроцилиндра упомянутые дроссельные отверстия 8 перекрыты телом золотникового кольца 9. Направляющая втулка 3 с внутренней и наружной сторон обрезинена, при этом в местах расположения эксцентричных расточек 4 образуются серповидные карманы 11. Золотниковое кольцо 9 соединено с резиновой частью втулки 3, благодаря чему исключается поворот кольца 9 в радиальном направлении. Штоковый уз.ел работает следующим образом. При подаче давления в штоковую полость 6 гидроцилиндра жидкость, проходя по дроссельным каналам 5, заполняет карманы 11 и прижимает внутреннюю резиновую часть втулки 3, монтированной в корпусе 1 гидроцилиндра, к штоку 2, При этом сливные дроссельные отверстия 8 закрыты золотниковым кольцом 9. Поскольку карманы 11 расположены во втулке 3 равномерно по окружности и давление в них одинаково, втулка 3 равномерно прижимается к штоку 2, обеспечивая осесимметричное,положение последнего. При смещении штока 2. под действием радиальной нагрузки вместе с ним смещается золотниковое кольцо 9, а втулка 3 остается в прежнем положении. При смещении золотникового кольца 9 относительно втулки . 3 дроссельное отверстие 8, расположенное со стороны действия радиальной нагрузки, совмещается с отверстием 10, тем самым сообщая соответствующий карман 11 .со сливом 7. При этом давление в этом кармане 11 падает до величины давления слива, а давление рабочей жидкости в остальных карманах 11, в том числе и в расположенном диаметрально противоположно направлению радиальной нагрузки, остается на прежнем уровне, т.е. равно давлению в полости б цилиндра.

Перераспределение давлений в карманахИ приводит к изменению реак ций последних на шток 2 и возникновению восстанавливающей силы, направленной в сторону, противоположную направлению радиальной нагрузкиi Под действием восстанавливающей силы шток 2 возвращается в исходное состояние, т.е.. занимает осесимметричное положение в гидроцилиндре.

Такое конструктивное выполнение штокового узла гидроцилиндра позволяет обеспечить надежное центрирование штока во втулке вне зависимости от величины зазора между ними.

Технико-экономическое значение изобретения заключается в повышении Нёщежности штоковрго узла за счет центрирования штока во втулке и уменьшения износа деталей.

Формула изобретения

эксцентричные расточки, сообщенные при помощи дросселей с источником давления и со сливом, о t л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем исключения необходимости в малом зазоре между втулкой и штоком, в узел введено золотниковое кольцо с дроссельными отверстиями, которое установлено со стороны слива и при-,

0 терто к торцу втулки, а во втулке выполнены сливные дроссельные отверстия, которые параллельны оси, причем отверстия в золотниковом кольце и во втулке смещены относительно

5 одно другого в радиальном направлении так, что в осесимметричном положении штока в цилиндре дроссельные отверстия втулки перекрыты.телом ЗО лотникового кольца,

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе :

2.Патент США 4140044, кл. 95-5R, опублик. 1979.