Гидроцилиндр

Союз Сфветскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. КлР 15 В 15/22 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР(23) Приоритет - Опубликовано 070481. Бюллетень М 13 РЗ) УДК 621, 225. . 2 (088. 8) Дата опубликования описания 07. 04. 81(72) Авторы изобретения В.В. Коробков, П.Я, Фадеев, В.Я. Фадеев, Р.А. Кулагин и Н.П. Ермилов Специальное конструкторское бюро гидроимпульсной техники Сибирского отделения АН СССР(54 ) ГИДРОЦИЛИ НДР Изобретение относится к гидравли" ческим машинам, а именно к гидродвигателям прямолинейного движения, и может быть использовано в устройст вах, требующих четкой фиксации подвижных элементов в заданном положении при наличии больших перемещаемых масс или значительных ударных нагрузок, направленных по линии переме щения.Известен гидроцилиндр, содержащий корпус с рабочими полостями, образованными крышками и поршнем со штоком, и поршневой газовый амортизатор 1 .Однако этот гидроцилиндр, снижая нагрузки от прямого удара, не гасит энергии ударной нагрузки и поэтому после прекращения действия этой наг. - рузки подвижные элементы гидроцилинд О ра приходят в колебательное движение, что ведет к медленному возвращению подвижных частей в предударное положение и к повышенному износу уплотнений и пар трения. Кроме того, перемещение поршня со штоком под действием ударной нагрузки создает в полости, не воспринимающей эту нагрузку, разрежение, являющееся причиной возникновения кавитации в этой области и,следовательно, кавитационного износа элементов гидроцилиндра.Цель изобретения - демпфирование колебаний поршня при действии ударной нагрузки. Указанная цель достигается тем, что гидроцилиндр снабжен гидравличес. кими камерами, а поршни амортизатора выполнены в виде полых стаканов, соединенных между собой толкателем, имеющих калиброванные внутренние кромки и смонтированных в гидравлических камерах с воэможностью перемещения, причем на крышках корпуса концентрично стаканам расположены профилированные стержни, образующие с калиброванными кромками стаканов зазоры переменного сечения, газовый амортизатор выполнен в виде крышек, образующих замкнутую газовую полость, установленных с возможностью перемещения на толкателе и расположенных у закрытых торцов стаканов. Отношение диаметров стаканов амортизатора равно отношению сечений поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра.На чертеже изображен гидроцилиндр с амортизатором, продольный разрез.Гидроцилиндр содержит корпус 1 с рабочими полостями 2 и 3, образованными крымсками 4 и 5 и поршнем б со штоком 7, и поршневой газовый амортизатор, выполненный в виде образующих замкнутую газовую полость 8 и 5 установленных с воэможностью перемещения на толкателе 9 крышек 10.Гидроцилиндр имеет также гидравлические камеры 11 и 12. Поршни амортизатора выполнены в виде полых ста канов 13 и 14, соединенных между собой толкателем, имеющих калиброванные внутренние кромки 15 и 16 и смонтированных в гидравлических камерах с возможностью перемещения. На крыш ках 4 и 5 корпуса 1 концентрично стаканам расположены профилированные стержни 17 и 18, входящие в полости 19 и 20 стаканов 13 и 14 и образующие с калиброванными кромками зазсры 21 з 0 и 22 переменного сечения.Крышки 10 расположены у закрытых торцов 23 и 24 стаканов. При этом отношение диаметров стаканов амортизатора равно отношению сечений поршневой 2 и штоковой 3 рабочих полостей гидроцилиндра. Полости 19 и 20 сообщаются с поршневой и штоковои полостями гидроцилиндра посредством каналов 25 и 26.Гидроцилиндр через гидрозамок 27 (на чертеже показан схематично) питается рабочей жидкостью. Газовая полость 8 заполнена сжатым газом под давлением, превышающим давление рабочей жидкости в гидроцилиндре, необходимое для перемещения поршня б со штоком 7 при отсутствии ударных нагрузок.Гидроцилиндр работает следующим образом. 40В режиме перемещения поршня б со штоком 7 гидроцилиндр работает обычным образом. Рабочая жидкость, поступая в одну из полостей 2 или 3 открывает гидрозамок 27, двигает поршень со штоком и вытесняет жидкость из противоположной полости в сливную магистраль. Так как в газовой полости 8 амортизатора давление выше, чем давление рабочей жидкости, амортизатор в работе не участвует. При прек- ращении подачи рабочей жидкости гидрозамок закрывается и поршень б со штоком 7 фиксируется в заданном положении.Приложение ударной .нагрузки к штоку 7 в направлении на поршневую полость 2 повышает давление жидкости в этой полости. Через канал 25 в крышке 4 давление передается в полость 19 стакана 13. Последний, как только 0 давление жидкости превышает давление газа в полости 8, перемещается, толкая дном подвижную крышку 10 и через толкатель 9 - стакан 14, и сжимая газ в полости 8. Одновременно со стаканом 13 движется и поршень б со штоком 7. При этом жидкость из поршневой полости 2 по каналу 25 вытесняется во внутреннюю полость 19 и из нее через кольцевой зазор 21 попадает в камеру 11.Стакан 14, перемещаясь под действием толкателя 9, вытесняет жидкость из камеры 12 через кольцевой зазор 22 в внутреннюю полость 20, а из нее по каналу 26 в штоковую полость 3 гидроцилиндра. Это предотвращает возникновение разрежения в этой полостиФа следовательно, и развитие кавитации.Дросселирование жидкости черезкольцевые зазоры 21 и 22 ведет к поглощению кинетической энергии масс,.связанных со штоком 7, т.е. энергии, полученной этими массами при ударном воздействии. Так как профиль наружной поверхности стержней 17 и 18 выполнен таким, чтобы давление жидкости в полостях 2 и 3 в течение всего хода демпфирования оставалось постоянным, то ход демпфирования не зависит от энергии удара.По окончании прямого хода демпфирования, т.е. после прекращения движения поршня б в направлении на поршневую полость, расширяющийся газ полости 8, толкая подвижную крышку 10,перемещает стакан 13 в противоположном направлении. Последний, вытесняяжидкость из камеры 11 в полость 19,повторно дросселирует ее через кольцевой зазор 21.Далее жидкость из внутренней полости 19 по каналу 25 вытесняется впоршневую полость 2 гидроцилиндра.Увеличенный объем жидкости в поршневой полости перемещает поршень соштоком в сторону штоковой полости 3и вытесняет жидкости из нее по каналу 26 во внутреннюю полость 20 стакана 14. Из этого стакана часть жидкости, дросселируясь на кольцевомзазоре 22, перетекает в камеру 12.Указанное движение происходит до техпор, пока подвижная крышка 10 невстанет на первоначальное место ине упрется периферийной частью вуступ амортизатора.Вся система возвращается в предударное положение и готова к восприятию следующего ударного импульса,Восприятие ударнОго импульса с направлением, противоположным описанному, происходит аналогично,Гидроцилиндр с амортизатором позволяет демпфировать ударные нагрузкина постоянном, заранее заданном и независящем от энергии удара пути содинаковым на всем пути демпфированияусилием на штоке. После гашения энер"гии ударного импульса шток 7 и связанные с ним подвижные элементы возвращаются в предударное положение.Кроме того,предотвращается возмож819423 формула изобретения 4 1740 б О/Ю Р ЮЮ МИМУ /Ю Х Составитель М. Стыскинедактор М. Стрельникова Техред Н.Граб Корректор.В. Синицкая 245/9ВНИИПИ Государствепо делам изобрет35, Москва, Ж,9 Пмитета СССРкрытийнаб., д. 4 каз Тиражного кний иаушска о е П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 или ность кавитационного разрушения поверхностей в полости гидроцилиндра.не воспринимающей в данный моментударной нагрузки. 1. Гидроцилиндр, содержащий корпус с рабочими полостями, образованными крышками и поршнем со штоком, и поршнево газовый амортизатор, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью демпфирования колебаний поршня при действии ударной нагрузки, гидроцилиндр снабжен гидравлическими камерами, а поршни амортизатора выполнены в виде полых стаканов, соединенных между собой толкателем, имеющих калиброванные внутренние кромки и смонтированных в гидравлических камерах с возможностью перемещения,причем на крышках корпуса концентрично стаканам расположены профилированные стержни, образующие с калиброванными кромками стаканов зазорыпеременного сечения, газовый амортизатор выполнен в виде крышек, образующих замкнутую газовую полость,установленных с воэможностью перемещения на толкателе и расположенных узакрытых торцов стаканов.2. Гидроцилиндр по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что отношениедиаметров стаканов амортизатора равно отношению сечений поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра.15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 353077, кл. Р 15 В 15/22, 1969