Гидроцилиндр



Гидроцилиндр
Гидроцилиндр
Гидроцилиндр
Гидроцилиндр
Гидроцилиндр

 


Владельцы патента RU 2447327:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)

Гидроцилиндр предназначен для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно. Гидроцилиндр содержит поршень со штоком, размещенные в корпусе с образованием рабочих полостей, торцевые крышки, многорядные опоры качения поршня и штока, тела качения опор качения поршня и штока, выполненные в виде спиральных пружин и размещенные в канавках, расположенных по всему периметру поршня и штока гидроцилиндра, внешний радиус каждого витка спиральной пружины в поперечной плоскости гидроцилиндра равен для поршневого сопряжения радиусу гильзы, а для штокового - бесконечности. Технический результат - повышение надежности и обеспечение работоспособности гидроцилиндра. 5 ил.

 

Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно. Предлагаемое устройство может быть применено в конструкции гидрофицированных машин, работающих в условиях значительных нагрузок на рабочем органе при наличии значительного количества абразивной пыли в окружающей среде.

Известен гидроцилиндр, опоры качения поршня и штока которого выполнены разборными, состоящими из двух неподвижных самоустанавливающихся стаканов с вкладышами, подвижных полумуфт, попарно соединенных центрирующими пружинами, сепараторов с подпружиненными направляющими роликами, а также упорных размерных шайб, содержит неподвижные удерживающие ободы с защитными шайбами и шарики (см. А.с. СССР №1807256, МКИ F15В 15/14. Гидроцилиндр. Д.Ю.Кобзов, Рукавишников В.А., Сергеев А.П., Войткевич В.Б., Губанов В.Г., Липецкий И.А., Соколов Ю.Н., 1993).

К недостаткам известного аналога следует отнести: возможность появления накатки на уплотняемых поверхностях в местах касания с шариками; низкая технологичность разборки-сборки при проведении технического осмотра и ремонта (возможная потеря шариков); значительное увеличение стоимости конструкции из-за дороговизны ее составляющих (шариков); сложность изготовления полумуфт с рекомендуемым углом «А» между опорными наклонными поверхностями последних и стаканов поршневой и штоковой опор качения.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является гидроцилиндр, содержащий поршень со штоком, размещенные в корпусе с образованием рабочих полостей, торцевые крышки, многорядные опоры качения поршня и штока, тела качения опор качения поршня и штока выполнены в виде спиральных пружин, размещенных в канавках, расположенных по всему периметру поршня и штока гидроцилиндра (см. Патент РФ на изобретение №2212570, МКИ F15B 15/20. Гидроцилиндр. Д.Ю.Кобзов, Тарасов В.А., Соколов Ю.Н., Перевощиков Е.А., 2001).

К недостаткам известного прототипа следует отнести: малую площадь контакта витка пружины с движущейся поверхностью, а следовательно, высокие удельные нагрузки в пятне контакта и значительные контактные напряжения, возникающие в нем. Все это в комплексе ухудшает условия функционирования, снижает надежность и работоспособность подвижного сопряжения и гидроцилиндра в целом.

Технический результат - повышение надежности и обеспечение работоспособности гидроцилиндра.

Технический результат достигается тем, что в гидроцилиндре, содержащем поршень со штоком, размещенные в корпусе с образованием рабочих полостей, торцевые крышки, многорядные опоры качения поршня и штока, тела качения опор качения поршня и штока, выполненные в виде спиральных пружин и размещенные в канавках, расположенных по всему периметру поршня и штока гидроцилиндра, внешний радиус каждого витка спиральной пружины в поперечной плоскости гидроцилиндра равен для поршневого сопряжения радиусу гильзы, а для штокового - бесконечности.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 и фиг.2 представлены схемы взаимодействия элементов поршневого и штокового сопряжении заявляемого изобретения (Фиг.1) и прототипа в поперечной плоскости гидроцилиндра (Фиг.2); на фиг.3 и фиг.4 показаны пятна контакта поршневого и штокового сопряжений прототипа (Фиг.3) и заявляемого (фиг.4) гидроцилиндра (фиг.5).

Гидроцилиндр (фиг 5), содержащий корпус с элементами крепления, состоящий из передней торцевой крышки 1 с опорой штока 7 и задней крышек, снабженных уплотнителями 4, 6, 10, и элементами их крепления на корпусе, и шток 2 с закрепленным на нем поршнем с уплотнителями 3, 5, 9 и элементами крепления гидроцилиндра, имеет опору качения поршня 8 и опору качения штока 7, одновременно выполненные разборными, в канавки которых уложены спиральные пружины 11, внешние радиусы витков которых в поперечной плоскости гидроцилиндра в поршневом сопряжении равны радиусу поршня, а в штоковом - бесконечности. Штоковая опора качения 7 установлена в гильзу 12 гидроцилиндра до упора. Пылезащитный уплотнитель 6 штока 2 закреплен шайбой 14. Поршневая опора качения закреплена на штоке 2 гайкой 13.

Гидроцилиндр работает следующим образом.

В процессе работы изобретения спиральная пружина в штоковом сопряжении заявляемого гидроцилиндра в поперечной плоскости имеет радиус R1 (фиг.1) и контактирует с подвижным штоком. В месте контакта со втулкой, в этом же сопряжении, пружина имеет радиус R2. В поршневом сопряжении (фиг.1) спиральная пружина в месте контакта с поршнем имеет радиус R1, взаимодействует с подвижной гильзой и имеет радиус R2 в месте их взаимоконтакта. При этом для штокового сопряжения справедлива запись R1=R2=∞, а для поршневого - R1=R2Rгильзы. В прототипе для штокового сопряжения были характерны следующие соотношения радиусов контактируемых элементов. Спиральная пружина взаимодействовала со штоком и втулкой своими витками, имеющими радиусы, равные радиусу пружинной проволоки, который много меньше бесконечности. Аналогично в поршневом сопряжении - по радиусу проволоки, который, в этом случае, заметно меньше радиуса гильзы. В итоге пятна контакта у прототипа во всех сопряжениях имеют форму эллипса (фиг 3), а у заявляемого гидроцилиндра - форму прямоугольника (фиг.4), опять-таки во всех сопряжениях гидроцилиндра. Расчеты, проведенные в соответствии с положениями источника (Перель Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - 543 с., ил. - см. стр.315…329), показывают заметное увеличение пятен контактов элементов заявляемого изобретения по сравнению с прототипом и значительное (в 2-3 раза) снижение контактных напряжений у изобретения, что и требовалось доказать.

Таким образом, все вышеперечисленное позволяет увеличить надежность, сократив количество отказов элементов подвижных сопряжении гидроцилиндра и увеличить ресурс его работоспособности, повысив площадь контакта витков спиральных пружин с поверхностями подвижных элементов сопряжении, тем самым уменьшив удельные контактные нагрузки и снизив, в итоге, напряжения в контакте.

Гидроцилиндр, содержащий поршень со штоком, размещенные в корпусе с образованием рабочих полостей, торцевые крышки, многорядные опоры качения поршня и штока, тела качения опор качения поршня и штока, выполненные в виде спиральных пружин и размещенные в канавках, расположенных по всему периметру поршня и штока гидроцилиндра, отличающийся тем, что внешний радиус каждого витка спиральной пружины в поперечной плоскости гидроцилиндра равен для поршневого сопряжения радиусу гильзы, а для штокового - бесконечности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в тех областях, где необходимо осуществить поворот опоры на заданный угол, в частности в космической технике для раскрытия посадочного устройства пилотируемого транспортного космического корабля.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к буровой технике, и предназначено для применения в установках по бурению, освоению, текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к области машиностроения и позволит повысить работоспособность и надежность гидроцилиндра с одновременным снижением его металлоемкости. .

Изобретение относится к области машиностроения и позволит повысить работоспособность и надежность гидроцилиндра с одновременным снижением его металлоемкости. .

Изобретение относится к устройствам управления трансмиссией транспортных машин. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к устройствам управления сцеплением транспортных средств. .

Изобретение относится к устройству или системе взаимной блокировки двух механических элементов, в частности двух механических элементов, образующих камеру для жидкости под давлением, которая заставляет их отдаляться друг от друга.

Изобретение относится к области силовых объемных гидравлических двигателей, а именно к исполнительным гидроцилиндрам двухстороннего действия с прямолинейным возвратно-поступательным движением выходного звена, и может быть использовано в любой области промышленности, где необходим гидроцилиндр с равными объемами рабочих полостей.

Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в тех областях, в частности в космической технике для раскрытия посадочного устройства пилотируемого транспортного космического корабля, где необходимо осуществить торможение поршня пневмоцилиндра в конце его движения для избежания удара, который нежелателен или недопустим

Изобретение относится к рычажной системе, предназначенной для регулирования напорного клапана колебательного цилиндра, которая предназначена для управления колебательным цилиндром, осуществляющим возвратно-поступательное движение, при этом колебательный цилиндр содержит корпус, образованную внутри корпуса камеру, поршень, который может перемещаться в камере цилиндра при помощи рабочей среды, питающие каналы рабочей среды, ведущие в камеру цилиндра и к управляющим устройствам с целью подачи рабочей среды в камеру цилиндра к разным сторонам поршня и назад из камеры цилиндра для обеспечения возвратно-поступательного движения поршня, и вследствие чего напорные клапаны относятся к управляющим устройствам, работа которых регулируется ими посредством, по меньшей мере, одного рычага, который механически определяет положение поршневого рычага, причем движение указанного рычага отрегулировано таким образом, что открывает разгрузочный канал давления напорного клапана

Изобретение относится к электрогидравлическому приводу, содержащему корпус (1), ограничивающий цилиндрическую полость (2), в которой герметично перемещается поршень (3), разделяющий внутренний объем полости на две камеры (А, В) переменного объема и соединенный, по меньшей мере, со штоком (4), герметично проходящим через дно полости

Изобретение относится к общему машиностроению, судостроению и авиастроению, в частности к конструкции поворотных гидродвигателей

Изобретение относится к электрогидравлической системе управления для трансмиссии с двойным сцеплением
Изобретение относится к машиностроению

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для опрокидывания платформы транспортного средства
Наверх