Гидроцилиндр механизма шагания экскаватора

 

.„„SU„„1041649 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

"3(51) Е 02 F 9/04

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф : --::::::: ", :::::-:-,„, Ц :: ., -,, /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

1 (21 ) 3415828/29-03 (22) 01.04.82 (46) 15.09.83. Бюл. М 34 (72) Г.Л.Лобов, В.С.Кострицкий и С.М.Аристов (71) Научно-исследовательский инсти тут тяжелого машиностроения нения !

1роизводственного объедине

"Уралмаш" (53) 621.879 (088.8) (56) 1. Винокурский Х.А, Шагающие экскаваторы Уралмашзавода. М., Машгиз, 1958, с. 94, рис. 66.

2. Авторское свидетельство СР тво СССР

М 810911, кл. E 02 F 9/04, 1981. (54)(56) ГИДРОЦИЛИНДР МЕХАНИЗМА

ШАГАНИЯ ЭКСКАВАТОРА, включающий корпус, шток, поршень с уплотнениями в виде поршневых и резиновых колец, установленных в канавках, соединенных с полостью давления гидроцилиндра, о т л и ч а ю- . тем, что, с целью повышения срока службы и надежности устройства, канавки и.поршневые кольца выполнены в сечении ступенчатой фо мы, а резиновые кольца размещены в полостях, образованных ступеньками канавки поршня и поршневого кольца.

1041649

Изобретение относится к гидравлическим механизмам шагания мощных шагающих экскаваторов, точнее к гидроцилиндрам, применяемым в таких механизмах.

В отлйчие от обычных гидроцилиндров, используемых, например, в гидравлических прессах, поршни цилиндров механизма шагания при работе нагружаются значительными радиальными усилиями, что существенно усложняет задачу создания -надежной и долго- вечной конструкции.

Известен гидроцилиндр механизма шагания, включающий корпус гидроцилиндра, шток, поршень с направляющими втулками и уплотнениями, выпол, ненными в виде стальных поршневых колец, установленных в канавках, выполненных в бронзовых направляющих втулках (1 ).

Такие гидроцилиндры работают недостаточно надежно и имеют большие внутренние утечки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является гидроцилиндр механизма шагания экскаватора, включающий корпус, шток, поршень с уплотнениями в виде поршневых и резиновых колец, установленных в канавках, соединенных с полостью гидроцилиндра 2 ).

Опыт эксплуатации этой конструкции показал, что поршневые кольца довольно часто ломаются, что приводит к разрушению резиновых колец.

Причиной этого недостатка является увеличенная глубина канавки под поршневое кольцо, что привело к излишней свободе его перемещения, осо- . бенно в-переходных режимах. При этом возможно обжатие кольца давлением рабочей жидкости по наружной поверхности, следствием чего является его деформация и поломка.

Целью изобретения является повышение срока службы и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в гидроцилиндре механизма шагания экскаватора, включающем корпус, шток, поршень с уплотнениями в виде поршневых и резиновых колец, установленных в канавках, соеди ненных с полостью гидроцилиндра, канавки и поршневые кольца выполнены в сечении ступенчатой формы, а резиновые кольца размещены в полостях, образованных ступеньками канавки поршня и поршневого кольца.

На фиг. 1 изображен экскаватор с гидроцилиндрами, на фиг. 2 — гидроцилиндр механизма шагания, частичный разрез, на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 — узел IT на фиг.3 на фиг. 5 — стык поршневого кольца; на фиг. 6 — вид и на фиг. 4; на фиг. 7 — узел I на фиг. 2, вариант; на фиг. 8 — то же; на фиг. 9 — узел

Ш на фиг. 7 и 8.

Подъемный гидроцилиндр 1 и тяговый цилиндр 2 нагружены радиальными усилиями.от сопротивления грунта под опорной рамой, от веса лыжи, а также от деформации поперечных балок крепления цилиндров, что вызывает сильное боковое прижатие поршня к стенке .цилиндра.

t0 Гидроцилиндр 1 включает корпус

3, шток 4, поршень 5, установленный и зафиксированный на штоке, в поршне выполнены ступенчатые канавки под поршневые кольца 6, уплотнитель 5 ные резиновые кольца круглого сечения 7, расположенные в замкнутом объеме канавки поршня и поршневого кольца. Поршневое кольцо, как и канавка, имеет ступенчатое сечение.

На фиг. 3 изображен вариант, в котором резиновые кольца размещены с одной стороны поршневого кольца, а для подвода жидкости из полости давления в канавки поршня предусмотрены в поршневых кольцах радиальные пазы Z (см. фиг. 4, 6 ). При этом для уплотнения каждой полости цилиндра предусмотрены отдельные комплекты, состоящие из трех поршневых колец.

На фиг. 7 изображен другой вариант, в котором резиновые кольца 7 размещены с обеих сторон поршневого кольца 6, а подвод жидкости из полости давления осуществляется по каналам в теле поршня.. Здесь также для упЭ5,лотнения каждой полости цилиндра предусмотрены отдельные комплекты поршневых колец на случай, если длина поршня достаточна. В варианте на фиг; 8 обе полости уплотнены

40 одним комплектом поршневых колец, при этом для подвода жидкости в канавки поршня предусмотрены каналы, соединенные с обеими полостями давления гидроцилиндра и снабженные обрат45 ными клапанами 8. Такое уплотнение используется в поршневых парах при малой длине поршня, хотя долговечность такого уплотнения приблизительно вдвое ниже, чем по варианту с двухсторонними комплектами поршневых колец (фиг. 7 ).

Профиль канавки в поршне и профиль сечения поршневого кольца выполнены таким образом, что зазор Б2 междУ внутренней поверхностью наружного кольца и дном канавки в поршне имеет такую величину, что при сжатии кольца в канавке,Ф )>27TS2 где зазор в стыке поршневого кольца (см. фиг. 5 ), т.е. при прижатии коль60 ца к дну канавки зазор в стыке еще

; не выбран. Величина перекрытия d (см. фиг. 4 ) между поршневым,KQJIbLtoM и канавкой поршня, обеспечивающая образование замкнутого объема под ус65 гановку уплотнительного кольца при

1041649 наружной поверхности поршневого кольца с рабочей поверхностью цилиндра, с учетом полного одностороннего выбора зазора между поршнем и цилиндром, определяется условием: д . 2Sq где 5„ — 3 3o Me op HeM H pa6oчей поверхностью цилиндра. Радиальный размер камеры для уплотнительного кольца несколько меньше диаметра сечения кольца с целью обеспечения предварительного упругого поджатия поршневого кольца к зеркалу цилиндра, а осевой размер 0 больше диаметра сечения резинового кольца на столько, чтобы при выборе зазора

52 (при сжатии поршневого кольца в 15 радиальном направлении ) объем кольцевой камеры был достаточен для размещения резинового кольца.

Гидроцилиндр работает следующим образом; 20

При подвэде жидкости под давлением в штоковую полость гидроцилиндра жидкость поступает под поршневое кольцо, поджатое к зеркалу цилиндра резиновым кольцом, по каналу Z и под резиновое кольцо, уплотняющее .место контакта поршневого кольца и поршня Z (cì. фиг. 4 ). Под действием давления поршневое кольцо увеличивает свой диаметр и выбирает зазор 51, т.е. уплотняет поршень в цилиндре. При этом кольца, расположенные со стороны бесытоковой полости, уплотняют поршень только за счет своей упругости. При подвбде давления в бесштоковую полость цилиндра характер работы уплотнений меняется на противоположный.

Благодаря тому, что поршневые кольца установлены в сравнительно неглубоких канавках, исключается их черезмерное перемещение. Кроме того, в случае, если по каким-либо причинам, например при износе поршня, произойдет нагружение .поршневого кольца давлением по наружной поверхности, оно сожмется лишь на величину зазора. При этом, с одной стороны, предотвращаются черезмерные деформации и поломки поршневых колец, а с другой — разруыение резинового кольца сжимакщимся поршневым кольцом. Вместе с тем сохраняется уплотнительный эффект резиновых колец, предотвращающий утечки жидкости из-под поршневых колец и обеспечивающий надежное прижатие к стенке цилиндра.

В варианте на фиг. 7 уплотнительный эффект повышается за счет установки резиновых колец с обеих сторон поршневого кольца.

Использование изобретения на

ыагающих экскаваторах ЭШ 65.100; ,ЭШ 20.90 обеспечивает, по ориентировочным расчетам, экономический эффект в народном хозяйстве 176 тыс, руб, так как практически исключа— ется необходимость в запасных поршневых кольцах и их замена в процессе эксплуатации.

1041649 иг.

7 й

Составитель В.ТроФимов

Редактор М.Товтин Техред С. Мигунова

1<орректор Ю.Макаренко

Заказ 7079/31 Тираж б73 Подписное

I ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж. 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4