Телескопический гидроцилиндр для больших ходов

 

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и касается создания силовых объемных гидравлических двигателей. Телескопический гидроцилиндр имеет коаксиальные цилиндр коренной ступени, гильзу-плунжер промежуточной и гильзу-плунжер ходовой ступеней соответственно двухстороннего и одностороннего действия. Гидроцилиндр преимущественно предназначен для подводных технических средств и имеет уплотнения сопрягаемых поверхностей, а также полость прямого действия и полость противодавления. Гидроцилиндр снабжен внешней коаксиальной и открытой с торцов гильзой, соединенной с наружными поверхностями цилиндра коренной ступени и гильзы-плунжера ходовой ступени с возможностью взаимного перемещения. При этом гильза-плунжер промежуточной ступени является поршнем ступени двухстороннего действия, совмещенной с ходовой ступенью. Полость противодавления образована зазором между внешней гильзой и цилиндрами размещаемых в ней ступеней. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении эффективности работы гидроцилиндра с помощью получения больших длин реализуемых ходов в случае технологических ограничений на длину обработки внутренних цилиндрических поверхностей элементов устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области силовых объемных гидравлических двигателей с прямолинейным возвратно-поступательным движением комбинированного действия и может быть использовано в судостроении и других областях техники.

Известны телескопические гидроцилиндры комбинированного действия с силовым выдвижением ступеней на полный ход и силовым убиранием ступеней на части обратного хода, предназначенные для поступательного перемещения штучного груза /В. А. Марутов; О.А. Павловский. Гидроцилиндры. М., Машиностроение; 1966, с. 96-97, рис.85-а/, содержащие цилиндр, шток-плунжер, гильзу с поршнем, уплотнения. Однако известные устройства комбинированного действия имеют недостаток, заключающийся в низкой эффективности их использования на подводных технических средствах ввиду недостаточности реализуемого хода, обусловленной технологически ограниченной длиной обрабатываемых внутренних поверхностей цилиндров при изготовлении ступеней с двухсторонним (двойным) силовым действием, т. е. ступеней, у которых поршни перемещаются в обе стороны под действием рабочей жидкости.

Известны телескопические гидроцилиндры одностороннего действия (однополостные гидроцилиндры) с силовым поступательным перемещением штучного груза только в одном направлении /Ю.П. Подгорный. Гидравлические приводы средств наземного обслуживания самолетов. М., Транспорт, 1980, с. 62, рис. 4.7/, содержащие цилиндр, шток-плунжер, систему телескопических труб, уплотнения.

Недостатком известных гидроцилиндров является необходимость введения дополнительного привода для обеспечения обратного хода в устройствах с "мертвым" положением. Переход через "мертвое" положение осуществляется принудительно, далее опускание происходит под действием внешней нагрузки.

Известен гидроцилиндр комбинированного силового действия для подъема стрелы /В. Г. Маликов, С.Ф. Комисарик, А.М. Коротков. Наземное оборудование ракет. М. , Воениздат, 1971, с.189-191, рис. 5.11/, обеспечивающий силовое выдвижение ступеней на полный ход и силовое убирание ступеней на части обратного хода. Известное устройство содержит цилиндр, гильзу с поршнем, гильзы-плунжеры; представляющие собой телескопический набор ряда ступеней, а также уплотнения сопрягаемых поверхностей, и имеет полость прямого действия и полость противодавления.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность его использования на подводных технических средствах ввиду недостаточности реализуемого хода, обусловленной технологически ограниченной длиной обрабатываемых внутренних поверхностей цилиндров при изготовлении ступеней с двухсторонним (двойным) силовым действием.

Известное устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения.

Задачей изобретения является повышение эффективности действия телескопического гидроцилиндра комбинированного действия на подводных технических средствах при наличии технологических ограничений на длину обработки внутренних цилиндрических поверхностей у ступеней двухстороннего действия.

Задача решена тем, что известный телескопический цилиндр для больших ходов, преимущественно для подводных технических средств, содержащий коаксиальные цилиндр коренной ступени, гильзу-плунжер промежуточной и гильзу-плунжер ходовой ступеней соответственно двухстороннего и одностороннего действия, уплотнения сопрягаемых поверхностей и имеющий полость прямого действия и полость противодавления, в соответствии с изобретением снабжен внешней коаксиальной и открытой с торцев гильзой, соединенной с наружными поверхностями цилиндра коренной ступени и гильзы-плунжера ходовой ступени с возможностью взаимного перемещения; при этом гильза-плунжер промежуточной ступени является поршнем ступени двухстороннего действия, совмещенной с ходовой ступенью, а полость противодавления образована зазором между внешней гильзой и цилиндрами размещаемых в ней ступеней.

Кроме того, полость прямого действия образована внутренними полостями цилиндров коренной, промежуточной и ходовой ступеней.

Технический результат изобретения состоит в получении больших длин реализуемых ходов, превышающих общие, допустимые технологией обработки, длины внутренних цилиндрических поверхностей без увеличения количества ступеней.

Заявляемое устройство схематически представлено на фиг. 1, на которой представлена схема телескопического гидроцилиндра в убранном положении, фиг. 2 - то же, в промежуточном фиксированном положении, фиг. 3 - то же, в выдвинутом положении.

Телескопический гидроцилиндр для больших ходов содержит телескопический набор ступеней, в который входят цилиндр коренной ступени 1, гильза-плунжер промежуточной ступени 2, шток гильзы-плунжера ходовой ступени 3, и внешнюю по отношению к ним, коаксиальную и открытую с торцев гильзу 4, которая соединена с наружными цилиндрическими поверхностями крайних ступеней - цилиндра 1 коренной ступени и гильзы-плунжера ходовой ступени 3 - с возможностью осевого перемещения. Корпус 1 снабжен каналами 5 и 6 подвода и отвода рабочей жидкости, устройство содержит также уплотнения 7, 8, 9, 10 сопрягаемых поверхностей, а также полость прямого давления 11 и полость противодавления 12, которая образована зазором между внутренними поверхностями гильзы 4 и наружными поверхностями гильзы-плунжера промежуточной ступени 2, цилиндра коренной ступени 1 и гильзы ходовой ступени 3.

Гильза-плунжер промежуточной ступени 2 является поршнем ступени двустороннего действия гидроцилиндра в целом, а ходовая ступень 3 является выходной ступенью двухстороннего действия. Телескопический набор ряда ступеней снабжен ограничительными буртами 13, 14, 15, 16, 17, 18.

Телескопический гидроцилиндр работает следующим образом.

Рабочую жидкость подают по каналу 6 в полость 12, а полость 11 соединяют со сливом каналом 5 (фиг.1). Под давлением жидкости внешняя гильза 4 и вместе с ней шток, которым служит гильза-плунжер 3, из убранного положения принудительно перемещаются одновременно вверх, причем это перемещение ограничено буртом 13. Гидроцилиндр устанавливается в промежуточное фиксированное положение (фиг.2).

Рабочую жидкость подают в полость 11 по каналу 5, а полость 12 при этом сообщена с напором каналом 6 (фиг.2). Шток - гильза-плунжер 3 и гильза-плунжер 2 одновременно перемещаются вверх в объеме 12 гильзы 4, причем перемещение ограничено соответственно буртами 15 и 14. Гидроцилиндр устанавливается в выдвинутое положение (фиг.3).

Для исключения установки гидроцилиндра в промежуточное фиксированное положение и обеспечения перехода его из убранного сразу в выдвинутое положение достаточно подавать рабочую жидкость одновременно в полости 11 и 12, либо подавать ее лишь в полость 11, а полость 12 подключить к сливу.

Рабочую жидкость подают в полость 12 по каналу 6, полость 11 при этом сообщена со сливом каналом 5 (фиг.3). При этом гильза-плунжер 2 и шток - гильза-плунжер 3 из выдвинутого положения под напором одновременно принудительно перемещаются вниз, причем перемещение ограничено буртами 15, 16. Гидроцилиндр переходит в промежуточное фиксированное положение (фиг.2).

Полости 11 и 12 подключают к сливу каналами 5, 6 (фиг.2). При этом шток - гильза-плунжер 3 и внешняя гильза 4 под действием внешней нагрузки одновременно перемещаются вниз из промежуточного положения (фиг.2), причем перемещение ограничено буртами 16, 17. Гидроцилиндр переходит в убранное положение (фиг.1).

Для исключения фиксации гидроцилиндра в промежуточном положении при убирании из выдвинутого (фиг.3) сразу в убранное положение достаточно сообщить полости 11 и 12 со сливом посредством соответствующего подключения каналов 5 и 6. Гидроцилиндр переходит в убранное положение под действием внешней нагрузки (фиг.1).

Заявляемый телескопический гидроцилиндр позволяет реализовать большие ходы и фиксировать промежуточные положения, имеет ступень двухстороннего и ступень одностороннего действия, что дает возможность использовать его вместо устройств аналогичного назначения, имеющих ступень поршневого типа, и притом без увеличения числа ступеней. Конструкция обеспечивает получение технико-экономического эффекта, поскольку трудоемкость изготовления внутренних поверхностей гильз существенно снижается, а эксплуатационные характеристики - длина хода - существенно улучшаются.

Формула изобретения

1. Телескопический гидроцилиндр для больших ходов, преимущественно для подводных технических средств, содержащий коаксиальные цилиндр коренной ступени, гильзу-плунжер промежуточной и гильзу-плунжер ходовой ступеней соответственно двухстороннего и одностороннего действия, уплотнения сопрягаемых поверхностей и имеющий полость прямого действия и полость противодавления, отличающийся тем, что он снабжен внешней коаксиальной и открытой с торцов гильзой, соединенной с наружными поверхностями цилиндра коренной ступени и гильзы-плунжера ходовой ступени с возможностью взаимного перемещения, при этом гильза-плунжер промежуточной ступени является поршнем ступени двухстороннего действия, совмещенной с ходовой ступенью, а полость противодавления образована зазором между внешней гильзой и цилиндрами размещаемых в ней ступеней.

2. Гидроцилиндр по п.1, отличающийся тем, что полость прямого действия образована внутренними полостями коренной, промежуточной и ходовой ступеней.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3