Дифференциальный гидроцилиндр

 

Союз Советскнн

Соцналнстнческнк

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.07.79 (21) 2802929/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

F 15 В 15/17

Государственный комитет (23) Приоритет— но делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.07.81. Бюллетень №26

Дата опубликования описания 25.07.81 (53) УДК 621.225 (088.8) (72) Авторы изобретен ия

М. Х. Гойдо и Г. Я. Вулах (71) Заявитель

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ГИДРОЦИЛИНДР

Изобретение относится к гидравлическим исполнительным механизмам, а именно к прямолинейным цилиндрам с дифференциальным поршнем, и может быть использовано в гидравлических системах управления рабочими органами машин различного назначения.

Известен дифференциальный гидроцилиндр, содержащий корпус с крышками, расположенные в корпусе поршень со штоком и поджатый упругим элементом управляемый клапан, размещенный в соосных расточках штока и поршня, причем в штоке выполнены радиальные отверстия для сообщения его расточки со штоковой полостью гидроцилиндра (11. !

Недостаток этого гидроцилиндра — наличие осевого отверстия по всей длине штока, сообщающего пружинную полость клапана с атмосферой, что снижает срок службы клапана и увеличивает вероятность его заклинивания из-за попадания влаги и абразивных частиц из воздуха.

Цель изобретения — повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде герметичного сильфонного резервуара с газожидкостным наполнителем, установленного в расточке поршня и прикрепленного к последнему неподвижным дном.

Кроме того, газожидкостным наполнителем является смесь азота с предварительно дегазированной рабочей жидкостью, причем объем последней равен внутреннему объему сильфонного резервуара при его

1О максимальном сжатии.

На чертеже изображен дифференциальный гидроцилиндр.

Дифференциальный гидроцилиндр содержит корпус 1 с крышками 2 и 3, имеющими соответственно отверстия 4 и 5 для подвода

15 и отвода жидкости, шток 9 и закрепленный на нем с помощью гайки 7 поршень 8.

Со стороны поршневой полости 9 гидроцилиндра в поршне 8 выполнена осевая расточка 10, а в штоке 6 — расточка 11, которая отверстиями 12, также выполненными в штоке, соединена со штоковой полостью 13. В концевой части осевой расточки 11 штока 6, имеющей меньший диаметр, 846803 з как в направляющей установлен управляемый клапан 14 с конической запирающей частью. Клапан 14 своей конической частью прижат усилием предварительного поджа тия упругого элемента, выполненного в виде герметичного сильфонного резервуара 15, подвижное дно 16 которого жестко присоединено посредством тяги 17 и гайки 18 к клапану 14, седлу 19, установленному в расточку 10 поршня 8 в месте между выходом расточки 10 в поршневую полость 9 гидроцилиндра и выходом в расточку 11 lî отверстий 12.

Максимальный ход управляемого клапана 14 ограничен глубиной осевой расточки 11 в штоке 6, концевая часть которой соединена с поршневой полостью 9 цилиндра отверстиями, выполненными в клапане 14 и в тяге 17. Конец тяги 17 со стороны подвижного дна 16 сильфонного резервуара 15 на величину, заведомо меньшую максимального хода клапана 14, выходит за габариты поршня 8 со штоком 6 в сборе в поршневую полость 9 для обеспечения разгрузки напорной гидролинии насоса (на чертеже не показан) в конце хода втягивания штока 6.

Сильфонный резервуар 15 состоит из двух концентричных гофрированных сильфонов различного диаметра, которые замыкаются с торцов днищами 16 и 20.

Внутренняя герметичная полость 21 сильфонного резервуара 15 заполнена газожидкостным наполнителем, смесью рабочей жидкости с азотом, причем объем дегазированзо нои жидкости равен внутреннему объему сильфонного резервуара при его максимальном сжатии, складывающемся из предварительного и определяемого максимальным ходом управляемого клапана 14, для ограничения величины перепада давления, вос- м принимаемого стенками сильфонного резервуара 15 в процессе эксплуатации гидроцилиндра.

Сильфонный резервуар 15 установлен в расточке 10 поршня 8, постоянно сообща- 4о ющейся с поршневой полостью 9 цилиндра, и с одного конца зафиксирован с помощью втулки 22, прижимающей дно 20 сильфонного резервуара к торцовой поверхности седла 19, упирающегося, в свою очередь в

45 уступ осевой расточки 10 поршня 8. Нажимное усилие н@ втулке 22 создается с помощью гайки 23, навинченной на конец штока б. Гайка 23 удерживается от самоотвинчивания с помощью шайбы 24, снабженной отгибающимся лепестком. 50

Отношение эффективной площади клапана 14 со стороны штоковой полости 13 к суммарной эффективной площади сильфонного резервуара 15 и клапана 14 со стороны поршневой полости 9 заведомо меньше, чем отношение эффективных площадей гидроцилиндра со стороны его штоковой 13 поршневой 9 полостей, для открытия клапана 14 независимо от характера нагрузки

4 при включении цилиндра по дифференциальной схеме.

Гидроцилиндр работает следующим образом.

При соединении посредством управляющего гидрораспределителя (на чертеже не показан) отверстия 4 в крышке 2 с напорной гидролинией насоса, а отверстия 5 в крышке 3 со сливом, жидкость, идущая от насоса, поступает в штоковую полость 13 гидроцилиндра.

Управляемый клапан 14 при этом прижат к своему седлу 19 и разобщает штоковую 13 и поршневую 9 полости гидроцилиндра. Под действием силы давления жидкости, поступающей от насоса в штоковую полость

13 цилиндра, происходит втягивание штока.

При этом жидкость из поршневой полости 9 цилиндра через отверстие 3 в крышке 5 свободно поступает на слив. В конце хода втягивания штока выступающий конец тяги 17 упирается в крышку 3 гидроцилиндра, вызывая сжатие сильфонного резервуара 15 и подъем управляемого клапана 14 относительно его седла 19; Через открывающееся в результате проходное сечение жидкость перетекает из штоковой полости 13 цилиндра в поршневую 9 и далее на слив. При этом давление в гидроприводе не поднимается выше величины, определяемой текущим значением нагрузки на штоке 6 гидроцилиндра и потерями в гидролиниях.

При соединении отверстия 5 в крышке

3 с напорной гидролинией насоса жидкость поступает в поршневую полость 9 гидроцилиндра. Отверстие 4 в крышке 2 при этом посредством направляющего гидрораспределителя перекрыто.

Под действием давления жидкости, поступающей от насоса в поршневую полость

9 цилиндра, сильфонный резервуар 15 сжимается и через тягу 17 поднимает управляемый клапан 14 относительно его седла 19.

В результате этого поршневая 9 и штоковая 13 полости гидроцилиндра оказываются соединенными между собой и жидкость из штоковой полости 13 через отверстия 12 и проходное сечение, открытое клапаном 14, перетекает в поршневую полость 9. Происходит выдвижение штока. При перемещении клапана 14 на величину, приближающуюся к его максимальному ходу, жесткость сильфонного резервуара 15 резко возрастает из-за уменьшения его внутреннего объема до величины, близкой к объему заполняющей резервуар жидкости, Дальнейшее изменение давления жидкости в гидроцилиндре, связанное с ростом внешней нагрузки, вызывает практически синхронное изменение давления внутри сильфонного резервуара 15, вследствие чего стенки последнего работают при ограниченном перепаде давления, значительно меньшем, чем максимальное давление в гидро846803

Формула изобретения

Составитель М. Стнскин

Редактор И. Касарда Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 5431/50 Тираж 749 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 приводе, что увеличивает долговечность резервуара 15.

1. Дифференциальный гидроцилиндр, содержащий корпус с крышками, расположенные в корпусе поршень со штоком и поджатый упругим элементом управляемый кла. пан размещенный в соосных расточках I

10 штока и поршня, причем в штоке выполнены радиальные отверстия для сообщения его расточки со штоковой полостью гидроцилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, упругий элемент выполнен в виде герметичного сильфонного резервуара с газожидкостным наполнителем, установленного в расточке поршня и прикрепленного к последнему неподвижным дном.

2. Гидроцилиндр по п. 1, отличающийся тем, что газожидкостным наполнителем является смесь азота с предварительно дегазированной рабочей жидкостью, причем объем последней равен внутреннему объему сильфонного резервуара при его максимальном сжатии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ко 579459, кл. F15 В 15/17,,1973.