Силовий гідроциліндр

1 Силовий гідроциліндр, що складається з корпусу, штока і поршня з дросельним отвором та клапаном, який відрізняється тим, що в поршні виконано радіальний канал, який перетинає дро сельний отвір, в якому встановлений з можливістю зворотно-поступального руху клапан, причому шток виконано з поздовжнім каналом, який має сполучення з радіальним каналом поршня 2 Силовий гідроциліндр по п 1, який відрізняється тим, що клапан виконано у вигляді циліндричного пальця з кільцевою канавкою на боковій поверхні, підпружиненого з боку зовнішньої поверхні поршня 3 Силовий гідроциліндр по пп 1 і 2, який відрізняється тим, що в ТІЛІ поршня виконано додаткові канали, які зв'язують заклапанну порожнину з поршневою і штоковою порожнинами циліндра, причому в цих каналах встановлені зворотні клапани 4 Силовий циліндр по п 2, який відрізняється тим, що палець виконано з хвостовиком на торці, який входить усередину пружини о Винахід відноситься до галузі машинобудування і може бути використаний при виробництві силових циліндрів з регулюванням швидкості ВІДОМІ СИЛОВІ циліндри, які використовуються в різних галузях техніки для приводу в дію робочого обладнання машин Циліндри складають з корпусу в порожнині якого з можливістю осьового руху установлений поршень зі штоком, який проходить через отвір кришки корпусу В дні і кришці корпусу виконані підводи для робочої рідини в поршневу і штокову порожнини циліндра (див, наприклад, книгу Т М Башта "Машиностроительная гидравлика", справочное пособие, Машгиз, М , 1963 г, стор 280-281) При використанні силових гідроциліндрів для приводу робочих органів, наприклад, екскаваторів, виникає потреба регулювати швидкість переміщення поршня в корпусі Таке регулювання здійснюється з допомогою різноманітних пристроїв, які дозволяють уповільнити вихід робочої рідини з порожнини в бік якої рухається поршень Так, наприклад, відомий силовий циліндр, дно якого має конічну впадину з отворами для виходу витискуваної робочої рідини На поверхні поршня виконано адекватний конічний виступ, яким при наближенні поршня до дна частково перекриваються отвори виходу рідини і це уповільнює її вихід, що приводить до гальмування руху поршня (див там же, стор 390, фіг 259) Недоліком цього відомого циліндра є те, що гальмування поршня можливо тільки в напрямі його руху до дна корпусу При переміщенні його в бік до кришки таке гальмування неможливе Цей недолік ліквідовано в іншому відомому циліндрі, який має корпус і поршень зі штоком Поршень виконано з внутрішньою порожниною, в якій установлено з можливістю осьового переміщення плоский клапан з скрізними отворам В торцьових стінках поршня також виконані отвори, які не співпадають з отворами клапана Клапан на поверхні має хвостовики, спрямовані в бік дна і кришки корпусу Ці ХВОСТОВИКИ пропущені через отвори торцьових стінок поршня (див, патент №33415 від 15 02 2001, UA) По сукупності суттєвих ознак і технічній суті це рішення є найбільш близьким до заявленого і мо 1 СО го о (О 60337 же бути прийнято за прототип Відоме рішення дозволяє виконувати регулювання швидкості руху поршня в обох напрямках автоматично, бо при ПІДХОДІ поршня до дна або кришки хвостовики клапана, упираючись в дно або кришку, відкривають клапан примусово і дають можливість перетікання робочої рідини через отвори поршня, що викликає його гальмування при ПІДХОДІ до дна або кришки Недоліком прототипу є те, що гальмування можливо тільки в кінцевих зонах - біля дна корпусу або біля кришки В проміжній зоні такий циліндр не дає змоги гальмування На практиці дуже часто є потреба в циліндрі, який дає змогу регулювання швидкості поршня по всій довжині його руху в прямому і зворотному напрямку Основою винаходу і є задача одержання ідеального кінцевого результату, тобто створення силового циліндру, який дає можливість регулювання швидкості руху поршня в будь якому напрямку і по всій довжині його руху Ця задача вирішена за рахунок технічного результату, який полягає в приданні поршню властивостей регулювання витрати робочої рідини, яка проходить через нього на протязі всього шляху поршня при руханні в любому напрямку Для досягнення цього технічного результату в силовому циліндрі, який складається з корпусу, штоку і поршня з дросельним, отвором і клапаном, поршень виконано з радіальним каналом, що перетинає дросельний отвір і в якому установлено клапан, а шток виконано з поздовжнім каналом, який має сполучення з радіальним каналом поршня В той же час клапан виконано у вигляді циліндричного пальця з кільцевою канавкою на поверхні і хвостовиком на торці, при цьому хвостовик входить в пружину, установлену з боку зовнішньої поверхні поршня В ТІЛІ поршня також виконано додаткові канали, які зв'язують заклапанну порожнину поршня з поршневою і штоковою порожнинами циліндра і в цих каналах встановлені зворотні клапани Між ВІДМІННИМИ ознаками і технічним результатом є причинно-наслідковий зв'язок Для того, щоб поршень мав властивості регулювання витрати робочої рідини в будь якій точці циліндра, він має бути оснащений клапаном, яким оператор може управляти Таким клапаном є той, який має властивості, визначені ВІДМІННИМИ суттєвими ознаками винаходу Такий технічний результат не можна одержати, якщо з наведеної сукупності ознак виключити будь-яку Заявлене рішення не відомо із рівня техніки, що дає змогу зробити висновок, що воно є новим Заявлене рішення має винахідницький рівень тому, що воно явним чином не випливає для спеціаліста із рівня техніки Винахід є промислово-придатним тому, що гідравлічний циліндр з регульованою швидкістю дії може бути використаний для приводу робочого органу гідравлічного екскаватора з підвищеними якісними характеристиками Заявлений гідравлічний силовий циліндр зображено на кресленнях, де - на фіг 1 показано загальний вид циліндра (поздовжній переріз), - на фіг 2 показано поршень в перерізі по радіальному каналу, - на фіг 3 показано переріз по А-А, - на фіг 4 показано клапан в момент гальмування руху поршня, Стрілками позначено Рі - тиск робочої рідини в штоковій порожнини, Рг - тиск робочої рідини в поршневій порожнині, Ру - тиск регулювання, Рт - тиск зворотного руху робочої рідини Заявлений силовий гідроциліндр складається з корпусу 1, який має дно 2 і кришку 3 з отворами 4 для підводу робочої рідини в штокову і поршневу порожнини циліндру В корпусі 1 з можливістю поздовжнього руху установлено поршень 5 зі штоком 6 Поршень 5 має скрізний отвір 7, який перекриває клапан 8, виконаний у вигляді циліндричного пальця з хвостовиком 9 на торці Клапан 8 установлено з можливістю зворотнопоступального руху в радіальному каналі 10, виконаному в поршні 5 так, що він перетинає отвір 7 Шток 6 виконано з поздовжнім каналом 11, який з'єднано з радіальним каналом 10 В каналі 10 установлено пружину 12, яка притискує клапан 8 в напрямі штоку Пружина 12 надіта на хвостовик 9 пальця 8 і утримується пробкою 13, закриваючою канал 10 поршня 5 В поршні 5 виконано додаткові канали 14, які зв'язують заклапанну порожнину каналу 10 з штоковою та поршневою порожнинами В каналах 14 установлено зворотні клапани 15 На поверхні пальця 8 виконано кільцеву канавку 16, а довжина хвостовика 9 задана такою, що коли хвостовик утикається в пробку 13, то канавка 16 співпадає з отвором 7 поршня 5 (див фіг 4) Силовий гідроциліндр діє так При подачі робочої рідини в поршневу порожнину (Рг) під її тиском поршень починає рухатись в бік кришки 3, витискуючи рідину з штокової порожнини В цей час під дією пружини клапан 8 утримується так, що його тіло перекриває отвір 7 (див фіг 2) і поршень рухається з заданою швидкістю Коли ж виникає потреба зменшити швидкість руху поршня 5 в канал 11 штока 6 подається робоча рідина підтиском (Ру), вона поступає в радіальний канал 10 і тисне на клапан 8 Клапан 8, рухаючись по каналу 10, стискує пружину 12, утикаючись хвостовиком 9 в пробку 13 В цей момент канавка 16 суміщується з отвором 7 (див фіг 4) і рідина дроселює через нього в штокову порожнину Тиск в поршневій порожнині зменшується і швидкість руху поршня 5 зменшується При зменшенні тиску (Ру), пружина 12 рухає клапан 8 назад, зменшуючи відкриту щілину отвору 7 аж до закриття В процесі роботи циліндра в заклапанну порожнину каналу 10 попадає робоча рідина, яка могла б перешкоджати рухові клапана 8, але завдяки додатковим каналам 14 вона має можливість вийти через зворотні клапани 1 5 В той же час зворотні клапани 15 перешкоджають попаданню робочої рідини з штокової і поршневої порожнин в заклапанну порожнину каналу 10 Аналогічно гідроциліндр діє і в зворотному напрямку, коли робочий тиск створюється в штоковій 5 60337 порожнині Завдяки такому виконанню силового пдроциліндра створюється можливість активного регулю 6 вання швидкості руху поршня в циліндрі, а це зменшує динаміку роботи екскаватора в означених зонах, підвищуючи його споживчі якості 4 і—LJT-IJ—-У— ' 7 % Фіз.4 Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119