Устройство для соединения штока с поршнем

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 556271

Союз Советских

Социалистических

Республик!

8 тfj

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.02.75 (21) 2109923/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 11.07.77 (51) М, Кл н F 16J 1/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам иэооретений и открытий (53) УДК 621-82.5(088.8) (72) Автор изобретения

В. М. Красильщиков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ШТОКА С ПОРШНЕМ

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в химической, атомной, судостроительной и других областях промышленности.

Известны устройства с рычажным соединением штока с поршнем. Рычажная система размещена внутри поршня и образована угловыми рычагами, неподвижные точки опоры каждого из которых расположены на соосной штоку втулке, опирающейся на дно цилиндра, другие точки опоры расположены на поршне своей изогнутой частью, рычаги упираются в конусную шляпку штока.

Такое соединение штока с поршнем не обеспечивает постоянство усилия, которое редуци- 15 руется (увеличивается) рычагами, так как последние редуцируют усилие только в начальный момент движения штока. При дальнейшем движении штока усилие резко падает до номинального за вычетом потерь на трение 20 и вес движущихся деталей.

В случае воздействия на подвижную систему с другой стороны (сверху) номинальное усилие уменьшается за счет потерь на трение.

Таким образом, известные соединения што- 25 ка с поршнем, применяемые в устройствах (приводах), не позволяют увеличить их мощность в широком диапазоне хода исполнительного органа, в противном случае необходимо увеличить радиальные и вертикальные габа- 30 риты устройства.

Цель изобретения — уменьшение габаритов устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве элементы, изменяющие усилие, выполнены в виде зубчатых колес, а на штоке и корпусе выполнены зубчатые рейки, входящие в зацепление с колесами.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид (поршень находится в крайнем положении).

Устройство для соединения штока с поршнем содержит цилиндр 1 с полостью 2, в которую подается давление управляющей среды, поршень 3 и зубчатые рейки 4 и 5, зубчатые колеса 6, установленные на осях 7, закрепленных на вилкообразной части штока 8, который подпружинивается пружинами 9, резьбовую втулку 10, соединенную самотормозящейся резьбой со шпинделем 1 и зафиксированную от осевого перемещения в корпусе

12 механического дублера.

Шпиндель фиксируется от поворота шпонкой 13, установленной на неподвижной детали.

Зубчатые рейки 4 и поршень 3 жестко соединены между собой, а зубчатые рейки 5 связаны через шпиндель 11 с механическим дублером, Устройство работает следующим образом.

В полость 2 цилиндра 1 подается управляющее давление среды, которое перемещает

5 56271 поршень 3 вместе с рейками 4 (в данном случае две рейки) в осевом направлении. Далее колеса 6 (два колеса, одно закрыто), входящие в зацепление с рейками 4 и 5, начинают перекатываться по неподвижной рейке 5, сжимая пружину 9 и перемещая шток 8. При этом потребуется в два раза меньше усилия, необходимого для сжатия пружины на заданный ход при управлении приводом (без учета потерь на трение). При управлении ручным дублером для сжатия пружины на заданный ход также потребуется осевое усилие по шпинделю в два раза меньшее, чем рабочее усилие этой пружины (без учета потерь на трение).

Это объясняется тем, что усилие, приложенное к зубчатой рейке 5, передается зубчатому колесу 6 в полюсе зацепления, перекатывает

его, вызывает реакцию со стороны другой неподвижной рейки 4 в полюсе зацепления, причем эта реакция — сила направлена в сторону движения зубчатого колеса 6. Таким образом, на ось 7 зубчатого колеса 6 действуют две параллельные силы, направленные в одну сторону, которые дают результирующую, равную сумме двух усилий: усилие, приложенное к зубчатому колесу 6, плюс реакция (сила), воздействующая на зубчатое колесо 6 со стороны неподвижной зубчатой рейки 4.

При сбросе давления из полости 2 шток 8 и поршень 3 возвращаются в исходное положение под воздействием пружины 9. При работе ручным дублером, вращая резьбовую втулку 10, шпинделю 11, связанному с рейкой

5, сообщают поступательное движение. Это движение и сила передаются на колеса 6, которые перекатываются по неподвижным рейкам 4. Шток 8, соединенный с колесами 6, перемещаясь, сжимает пружину 9. При вращении резьбовой втулки 10 в обратном направлении шток 8 возвращается в исходное положение.

Формула изобретения

Устройство для соединения штока с поршнем, содержащее элементы, расположенные в

20 поршне гидроцилиндра, изменяющие усилие, передаваемое поршнем на шток, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, элементы, изменяющие усилие, выполнены в виде зубчатых колес, а на штоке и

25 корпусе выполнены рейки, входящие в зацепление с колесами.

5á 6271

Составитель В. Яковенко

Техред Л. Брахнина

Корректор Н. Аук

Редактор С. Заика

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ !529/6 Изд. Мз 517 Тираж 1151 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5