Силовой цилиндр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеспублнк и 1903638(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0801,80 (21) 2866104/25-08 Р 1 М Кл з Г 16 Ю 1/02 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Н.П.Ремарчук, Ю.Д.Иузыкин и В.В,Ничке 1) Заявмтел Харьковский автомобильно-дорожный ти ИЛОВОЙ ЦИЛИНДР Изобретение идроавтоматике Известен сил тором снижение уплотнением и г тигается уменьш ной. поверхности неиием смазочн кольцевого эдас ния 11.пневмо тноси г к вой цилиндр, в илы трения межд ильэой цилиндра ением ширины ко уплотнения и в ых каналов в т тичного уплотне досн тактыполеле иловой цилин ию герметнзи мее Однако этот с дри тсложную конструкц рующего уплотнения,Наиболее близким к предложенномупо технической сущности являетсясиловой цилиндр, содержащий закрепленные на штоке кольцо-поршень иопорные втулки, расположенные с обеих сторон кольца-поршня, и уплотняющие манжеты, установленные на втул-ках 2 .Однако в известной конструкциицилиндра при подводе рабочей жидкости, например под максимальнымрабочим давлением, она отжимает герметизирующую кромку неработающегоуплотнения и в процессе реверсирования движения поршня сохраняетсяпервоначальное давление в камере,образованной уплотнениями, повернутыми герметиэирующей кромкой навстречу друг другу, что повышаетпотери на трение даже при малом дав 5ленин на поршень и снижает надежность работы.Целью изобретения является повышение надежности путем гидродинамического центрирования поршня иснижения силы трения уплотнения и. поршня в зоне контакта с гильзой.Поставленная цель достигаетсятем, что на наружной поверхностикольца-поршня выполнены двусторонние скосы, направленные от центрак периферии и образующие с внутренней поверхностью цилиндра конфузорные зазоры, а в кольце-поршне выполнены сквозные осевые отверстия.Кроме того, на наружной поверх 20 ности ка дой из опорных втулок выполнен односторонний скос, направленный в сторону ближайшей ко втулке полости цилиндра,При этом в опорной втулке, рас 25 положенной со стороны поршневой по.лосы цилиндра, выполнено дроссельноеотверстие, сообщающее эту полостьс полостью между манжетами.На чертеже изображен силовой ци 30 линдр, 903 б 38530 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Цилиндр состоит из кольца-поршня 1 и опорных втулок 2, на посадочных поверхностях которых установлены эластичные уплотняющие манжеты 3, развернутые герметизирующей кромкой в сторону кольца-поршня. Для лучшей работы уплотнений они поджимаются манжетодержателями 4. Перетечки жидкости вдоль штока устраняются за счет установки эластичных колец 5 в канавки опорных втулок. Поршень в сборе насаживается на посадочную поверхность штока б, затягивается гайкой 7 и Фиксируется шплинтом 8.На опорной втулке, работающей в более нагруженной полости (обычно зто поршневая полость) выполнено сквозное дроссельное отверстие 9, соединяющее поршневую полость с полостью между манжетами.На наружной поверхности кольцапоршчя 1 выполнены двусторонние скосы 10, направленные от центра к периферии и образующие с внутренней поверхностью цилиндра 11 конфузорные зазоры, В кольце-поршне 1 выполнены сквозные осевые отверстия 12. На наружной поверхности втулок 2 выполнены односторонние скосы 13, направленные в сторону ближайшей ко втулке полости цилиндра.Принцип работы цилиндра заключается в следующем;При подаче в поршневую полость рабочей жидкости под давлением, последняя смещает поршень в правую сторону, причем давление жидкости распространяется до правой манжеты 3, которая обеспечивает разделение полостей высокого и низкого давления. При этом отжимается тыльная сторона левой манжеты от поверхности цилиндра и при движении поршня вправо не оказывает ему дополнительного сопротивления, что позволяет увеличить срок службы уплотнения за счет исключения трения его о внутреннюю поверхность цилиндра и снижения температуры на уплотняющей кромке. Скосы 10 обеспечивают создание гидродинамического эффекта. Благодаря динамическому подпору масляного слоя при быстром скольжении конусной поверхности кольца-поршня 1, несущей гидродинамический клин, обеспечивается отжим и центрирование поршня по поверхности цилиндра, при этом преодолевается прилагаемая к нему радиальная нагрузка, связанная с наличием изгибающего момента на шфке.Повышение давления в зоне гидро- динамического эффекта способствует продавливанию жидкости во вторую расширяющуюся кольцевую дифузорную полость, обеспечивая тем самым жидкостное трение центрирукнцей поверх" ности кольца-поршня о гильзу. Из"за образующегося пониженного давления в камере левой манжеты и повышенного давления в зоне гидродинамического эффекта, жидкость будет пополняться через осевые сквозные отверстия 12, При этом поступательное движение поршня обеспечит постоянный перепад давления и нормальное течение гидродинамического эфФекта,Скосы 13 выполнены для усилениягидродинамического эффекта. Прн движении поршня вправо в конфузорном зазоре, образованном левой опорной втулкой и поверхностью цилиндра,создается гидродинамическая сила, способствующая центрированию поршня в цилиндре, Кроме того, избыточное гидродинамическое давление, возникающее в кольцевой конфузорной полости правой опорной втулки, уменьшает выдавливание тела уплотнения в зазор между опорной втулкой и поверхностью цилиндра, чем и повышается срок службы уплотнения. Гидро- динамическое центрирование при движении поршня возможно осуществить, используя формы зазора между кольцом-поршнем, опорной втулкой и поверхностью цилиндра, такие как ступенчатую, криволинейную и другие,Наличие отверстия 9 в опорной втулке, исполняющего роль линейного нерегулируемого дросселя, обеспечит сброс давления из камеры, образованной повернутыми уплотнениями навстречу друг другу, в момент реверсирования движением поршня, либо при уменьшении давления в поршневой полости. При подводе рабочей жидкости в штоковую полость под давлением,например меньшим ранее подаваемого в поршневую полость, давление в полости между манжетами снизится до минимального, равного давлению слива жидкости иэ поршневой полости,Следовательно, жидкость отжимаеттыльную сторону герметиэирующей кромки правой манжеты, в результате чего она не оказывает дополнительное сопротивление при движении поршня, а левая манжета обеспечивает разделение полостей. высокого и пониженного давлений.Отверстие в опорной втулке обеспечивает не только сброс давления, но и потерю некоторой части рабочей жидкости при поступательном движении поршня влево. Однако для сброса давления жидкости иэ малого объема проходной диаметр отверстия может быть выполнен достаточно малым, что не повлияет на герметичность штоковой полости. Для поршневой полости утечки рабочей жидкости полностью исключаются. При подводе рабочей жидкости поддавлением в штоковую полость вышеранее подводимого в поршневую прин901638 Формула изобретения Составитель Д.Курдасовактор Л.Лукач Техред М.Гергель Корректор М.Коста Заказ 83/19 ВНИ п 11303Тираж 980 ПодпиИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. о илиал ППП Патент , г. ужгород, ул. Проектная,цип работы цилиндра будет аналогичен,Предлагаемая конструкция цилиндра обеспечивает повышение герметизации полостей гидроцилиндра, срока службы сборного поршня и поддержание более длительное время расчетного КПД эа счет гидродинамической центровки и снижения сил трения сборного поршня о гильзу. 1. Силовой цилиндр, содержащий закрепленные на штоке кольцо-поршень и опорные втулки, расположенные с обеих сторон кольца-поршня, и уплотняющие манжеты, установленные на втулках, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его надежности путем обеспечения гидро- динамического центрирования поршня, на наружной поверхности кольца-поршня выполнены двусторонние скосы, на- а правленные от центра к периферии иобразующие с внутренней поверхностьюцилиндра конфузорные зазоры,а в кольце-поршне выполнены сквозные осевыеотверстия.2. Цилиндр по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что на наружнойповерхности каждой иэ опорных втулоквыполнен односторонний скос, направленный в сторону ближайшей ко втулкеполости цилиндра,3. Цилиндр по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в опорнойвтулке, расположенной со стороныпоршневой полости цилиндра, выполнено дроссельное отверстие, сообщаю 15 щее эту полость с полостью междуманжетами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР20 У 631722, кл. Р 16 д 1/00, 1978.2. Житомирский В.К. Уплотнения.М., Машиностроение, 1964, с154,фиг, Зб.