Силовий гідроциліндр

1. Силовий гідроциліндр, що складається з корпусу і поршня з дросельними отворами, який 33415 з машинобудівної гідравліки і конкретно за Мкл. F15j. Основою винаходу є задача створення циліндра двосторонньої дії з демпферними властивостями і підвищення надійності роботи клапану. Ця задача вирішена за рахунок технічного результату, який полягає в приданні поршню властивостей регулювання витрати робочої рідини при підході до кришки і до дна корпусу. Заложене в винаході рішення дозволяє переобладнувати циліндр на потрібний режим роботи, тобто виконати його з двостороннім демпфуванням або з одностороннім. Для досягнення цього технічного результату в силовому гідроциліндрі, що складається з корпусу і поршня з дросельними отворами, поршень виконано з внутрішньою порожниною, а в ній з можливістю осьового переміщення встановлено плоский клапан з отворами, які зміщені відносно отворів поршня, і хвостовиком, спрямованим у бік дна корпусу (для циліндру з одностороннім демпфуванням). Клапан забезпечується додатково двома хвостовиками, спрямованими в бік кришки циліндру, якщо потрібно забезпечити двостороннє демпфування. Між відмінними ознаками винаходу і те хнічним результатом є причинно-наслідковий зв'язок. Для того, щоб клапан міг забезпечити двостороннє демпфування у прототипі, він повинен бути одночасно і на одній, і на другій стороні поршня. Але це ускладнює конструкцію, оскільки потрібно мати два клапани. Тільки виконання поршня з внутрішньою порожниною і клапаном, розміщеним в ній і виконаним з хвостовиками, спрямованими до дна і кришки, дозволяє одержати двостороннє демпфування і, за рахунок примусового відкривання клапана хвостовиками, забезпечити високу надійність роботи циліндра. Такий технічний результат не можна одержать, 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 силовий циліндр з двостороннім демпфуванням може бути використаний для робочого обладнання гідравлічного екскаватора-лопати. При його використанні будуть зменшені динамічні навантаження на елементи стріли екскаватора. Таким чином, заявлене рішення є новим, має винахідницький рівень і є промислово-придатним, а тому підлягає захисту патентом. Заявлений гідравлічний силовий циліндр зображено на кресленнях, де на фіг. 1 показано загальний вигляд циліндра, стрілками показано: а - напрям руху поршня; п - подача робочої рідини; з - злив робочої рідини. На фіг. 2 показано місце А (поршень в перерізі варіант 1, клапан з одним хвостовиком), стрілками показано: а - напрям руху поршня; з - злив робочої рідини; р - напрям тиску робочої рідини. На фіг. 3 показано місце А (поршень в перерізі, варіант 2, клапан з додатковими хвостовиками), стрілками показано: б - напрям руху поршня; п - подача робочої рідини; р - напрям тиску робочої рідини. На фіг. 4 показано циліндр в положенні, коли поршень підійшов до дна корпусу. Стрілками показано: а - напрям руху поршня; з - злив робочої рідини; р - напрям тиску робочої рідини. На фіг. 5 показано циліндр при підході поршня до кришки циліндра. Силовий гідроциліндр (див. фіг. 1) складається з корпусу 1, який виконано у ви гляді циліндра, закритого з торців дном 2 і кришкою 3. Кришка 3 і дно 2 мають отвори і канали 4 для підведення робочої рідини. Всередині циліндру установлено поршень 5 зі штоком 6, який проходить через отвір 4 кришки 3. В отворі кришки 3 установлені елементи ущільнення 7 для забезпечення герметичності штокової порожнини (Ш) циліндра. Поршень 5 виконано з внутрішньою порожниною (Н) (див. фіг. 2), який з можливістю осьового переміщення встановлено плоский клапан 8 з отворами 9. В торцевих станках поршня 5 виконано отвори 10 і 11, положення яких не співпадає з отворами 9. На площині клапана 8 закріплено хвостовик 12, який проходить через отвір в торцевій стінці поршня в поршневу порожнину (П) циліндра. Довжина хвостовика 12 дорівнює довжині гальмового шляху циліндра. В варіанті 2 клапан 8 має хвостовик 12, спрямований в поршневу порожнину (П) і два хвостовика 13, спрямованих в штокову порожнину (Ш) через отвори в торцевій стінці поршня 5. Силовий гідроциліндр працює так. При поданні робочої рідини в штокову порожнину (Ш) (див. фіг. 2) поршнева порожнина (П) з'єднується зі зливом. В початковому стані до початку руху поршня 5 плоский клапан 8, притиснутий до торцевої стінки поршня, суміжної з порожниною (П). При цьому отвори 9 і 10 перекриті. Завдяки тиску робочої рідини в порожнині (Ш) поршень 5 переміщується в напрямі (а) (див. фіг. 2), і клапан 8 утримується в такому стані до моменту торкання хвостовиком 12 дна 2. Коли хвостовик 12 торкається дна 2, він утримує свій рух за стрілкою “а”. В момент торкання клапан 8 відходить від торцевої стінки поршня, відкриваються отвори 9 та 10 і через них робоча рідина проникає в поршневу порожнину (П), тиск в штоковій порожнині (Ш) падає, швидкість руху поршня 5 зменшується і він повільно підходить до дна 2, аж поки клапан 8 не притиснеться до протилежної торцевої стінки поршня 5. При цьому перекриваються отвори 9 та 11 і тиск в штоковій порожнині (Ш) збільшується до заданого, робота насоса по нагнітанню рідини припиняється. При виконанні силового циліндра за варіантом 2 (див. фіг. 3 і фіг. 5) його робота при поданні робочої рідини в штокову порожнину аналогічна варіанту 1. При поданні робочої рідини в поршневу порожнину (П) поршень ще не рухається, а тиском рідини приводиться в рух клапан 8. При цьому 2 33415 клапан 8 притискається рідиною до торцевої стінки поршня і отвори 9 та 11 перекриваються. Хвостовики 13 висуваються в штокову порожнину (Ш) на всю свою довжину, яка дорівнює гальмовому шляху. Тиск в поршневій порожнині зростає до заданого і поршень 5 переміщується в напрямі показаному стрілкою “б” (див. фіг. 3) з постійною швидкістю до тої миті, коли хвостовики 13 торкнуться поверхні кришки 3. При торканні хвостовик 13 зупиняє рух клапана 8, а поршень 5 продовжує рух. В цей час клапан 8 відходить від торцевої стінки поршня, відкриваються отвори 11 та 9. Рідина через отвори 10, 9 та 11 проходить в штокову порожнину (Ш) і тиск в поршневій порожнині (П) падає. Швидкість поршня 5 зменшується, він повільно наближається до кришки 3. При подальшому переміщенні поршня 5 клапан 8 притискується до торцевої стінки, суміжної з поршневою порожниною, отвори 9 та 10 перекриваються, і тиск рідини в поршневій порожнині зростає до заданого. Поступає сигнал про припинення нагнітання робочої рідини в поршневу порожнину. Сигнал про припинення нагнітання робочої рідини в ту чи іншу порожнину оператор може подати при находженні поршня в серединній частині циліндру. В даному випадку, якщо клапан був притиснутий, наприклад, до торцевої стінки поршня, суміжної з поршневою порожниною (П), і поршень рухався в напрямі “а”. Тиск в штоковій порожнині знімається, вона включається на злив рідини, а поршнева - на подачу. Тиск в поршневій порожнині (П) збільшується. Клапан 8 під дією цього тиску переміщується до контакту з торцевою стінкою поршня суміжною з штоковою порожниною (Ш). Отвори 10 і 9 перекриваються, тиск зростає і поршень починає переміщуватись за напрямом “б”. Якщо в цей час поступає сигнал на зворотний рух, то штокова порожнина переключається на подачу рідини, тиск в ній зростає, а в поршневій порожнині тиск вже впав. Ця різниця тисків зупиняє клапан, він залишається на місці, при цьому отвори 10 і 9 перекриваються, тиск в штоковій порожнині виростає і поршень пішов за напрямом “б”. Таке виконання силового циліндру дає можливість створити конструкцію циліндра, яка забезпечує гальмування поршня при підході до крайніх положень, дна і кришки. Це дає можливість уникнути динамічних ударів в робочому обладнанні машин, яке приводиться в дію силовими гідроциліндрами. Зменшення динаміки в механізмах машин зменшує їх металомісткість. 3 33415 Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 4 33415 Фіг. 4 Фіг. 5 5 33415 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6