Гидроцилиндр механизма шагания экскаватора

Изобретение относится к гидравлическим механизмам шагания мощных шагающих экскаваторов, точнее кгидроцилиндрам, применяемым в такихмеханизмах.В отлйчие от обычных гидроцилиндров, используемых, например, в гидравлических прессах, поршни цилиндров механизма шагания при работе нагружаются значительными радиальнымиусилиями, что существенно усложняет 10задачу создания надежной и долго-вечной конструкции.Известен гидроцилиндр механизмашагания, включающий корпус гидроцилиндра, шток, поршень с направляющими втулками и уплотнениями, выполненными в виде стальных поршневыхколец, установленных в канавках,выполненных в бронзовых направляющих втулках 1 .20Такие гидроцилиндры работают недостаточно надежно и имеют большиевнутренние утечки.Наиболее близким техническимрешением к изобретению является гидроцилиндр механизма шагания экскаватора, включающий корпус, шток, поршень с уплотнениями в виде поршневых и резиновых колец, установленных в канавках, соединенных с полостью гидроцилиндра 2 ,Опыт эксплуатации этой конструкции показал, что поршневые кольцадовольно часто ломаются, что приводит к разрушению резиновых колец.Причиной этого недостатка является 35увеличенная глубина канавки под поршневое кольцо, что привело к излишней свободе его перемещения, осо- .бенно в переходных режимах. Приэтом возможно обжатие кольца давлением рабочей жидкости по наружной поверхности, следствием чегоявляется его деформация и поломка.Целью изобретения является повышение сРока слУжбы и надежности 45устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в гидроцилиндре механизмашагания экскаватора, включающемкоРпус, шток, поршень с уплотнениями в виде поршневых и резиновых колец, установленных в канавках, соединенных с полостью гидроцнлиндра, канавки и поршневые кольца выполненыв сечении ступенчатой формы, а резиновые кольца размещены в полостях,55образованных ступеньками канавкипоршня и поршневого кольца.На фиг. 1 изображен экскаваторс гидроцилиндрами,на фиг. 2 - гидроцилиндр механизма шагания, частичный разреЗ, на Фиг. 3 - узел 1 нафиг. 2; на фиг. 4 - узел П на Фиг.3;на Фиг. 5 - стык поршневого кольца;на Фиг, б - вид й на фиг. 4; нафиг. 7 - узел 1 на фиг. 2, вариант; 65 на фиг. 8 - то же; на фиг. 9 - узел Ш на фиг. 7 и 8.Подъемный гидроцилиндр 1 и тяговый цилиндр 2 нагружены радиальными усилиями.от сопротивления грунта под опорной рамой, от веса лыжи, а также от деформации поперечных балок крепления цилиндров, что вызывает сильное боковое прижатие поршня к стенке .цилиндра.Гидроцилиндр 1 включает корпус 3, шток 4, поршень 5, установленный и зафиксированный на штЬке, в поршне выполнены ступенчатые канавки под поршневые кольца б, уплотнительные резиновые кольца круглого сечения 7, расположенные в замкнутом объеме канавки поршня и поршневого кольца. Поршневое кольцо, как и канавка, имеет ступенчатое сечение.На фиг. 3 изображен вариант, в котором резиновые кольца размещены с одной стороны поршневого кольца, а для подвода жидкости из полости давления в канавки поршня предусмотрены в поршневых кольцах радиальные пазы Е см. Фиг. 4, б ), При этом для уплотнения. каждой полости цилиндра предусмотрены отдельные комплекты, состоящие из трех поршневых колец. На фиг. 7 изображен другой вариант, в котором резиновые кольца 7 размещены с обеих сторон поршневого кольца б, а подвод жидкости из полости давления осуществляется по каналам в теле поршня Здесь также для уп,лотнения каждой полости цилиндра предусмотрены отдельные комплекты поршневых колец на случай, если длина поршня достаточна. В варианте на фиг; 8 обе полости уплотнены одним комплектом поршневых колец, при этом для подвода жидкости в канавки поршня предусмотрены каналы, соединенные с обеими полостями давления гидроцилиндра и снабженные обратными клапанами 8. Такое уплотнение используется в поршневых парах при малой длине поршня, хотя долговечность такого уплотнения приблизительно вдвое ниже, чем по варианту с двухсторонними комплектами поршневых колец ( Фиг. 7 ).Профиль канавки в поршне и профиль сечения поршневого кольца выполнены таким образом, что зазор. Б 2 между внутренней поверхностью наружного кольца и дном канавки в поршне имеет такую величину, что при сжатии кольца в канавке Ф 32 ЛБ 2, где зазор в стыке поршневого кольца (см. Фиг, 5 ), т.е. при прижатии кольца к дну канавки зазор в стыке еще , не выбран. Величина перекрытия д 1 см. Фиг. 4 ) между поршневым,кольцом и канавкой поршня, обеспечивающая образование замкнутого объема под установку уплотнительного кольца принаружной поверхности поршневого кольца с рабочей поверхностью цилиндра, с учетом полного одностороннего выбора зазора между поршнем и цилиндром, определяется условием: сГ ъ, 23,1, где 5 - зазор между поршнем и рабочей поверхностью цилиндра. Радиальный размер Ъ камеры для уплотнительного кольца несколько меньше диаметра сечения кольца с целью обеспечения предварительного упругого под иатия поршневого кольца к зеркалу цилиндра, а осевой размер 0 больше диаметра сечения резинового кольца на столько, чтобы при выборе зазора 52 (при сжатии поршневого кольца в 15 радиальном направлении ) объем кольцевой камеры был достаточен для размещения резинового кольца.Гидроцилиндр работает следующим образом; 20При подвэде жидкости под давлением в штоковую полость гидроцилиндра жидкость поступает под поршневое кольцо, поджатое к зеркалу цилиндра резиновым кольцом, по каналу 2 и под резиновое кольцо, уплотняющее .место контакта поршневого кольца и поршня Е(см. Фиг. 4 ). Под действием давления поршневое кольцо увеличивает свой диаметр и выбира- . ет зазор 5,1, т.е. уплотняет поршень в цилиндре. При этом кольца, расположенные со стороны бесытоковой полости, уплотняют поршень только за счет своей упругости. При подвбде давления в бесштоковую полость цилиндра характер работы уплотнений меняется на противоположный.Благодаря тому, что порыневые кольца установлены в сравнительно неглубоких канавках, исключается их чрезмерное перемещение. Кроме того, в случае, если по каким-либо причинам, например при износе поршня, произойдет нагружение поршневого кольца давлением по наружной поверхности, оно сожмется лишь на величину зазора. При этом, с одной стороны, предотвращаются чрезмерные деформации и поломки поршневых колец, а с другой - разруыение резинового кольца сжимакщимся поршневым кольцом. Вместе с тем сохраняется уплотнительный эффект резиновых колец, предотвращающий утечки жидкости из-под поршневых колец и обеспечивающий надежное прижатие к стенке цилиндра.В варианте на Фиг. 7 уплотнительный эффект повышается за счет установки резиновых колец с обеих сторон поршневого кольца.Использование изобретения на ыагающих экскаваторах ЭШ 65,100; ,ЭШ 20.90 обеспечивает, по ориентировочным расчетам, экономический эффект в народном хозяйстве 176 тыс, руб, так как практически исключа - ется необходимость в запасных поршневых кольцах и их замена в процессе эксплуатации.1041649 и Составитель В.ТрофимовРедактор М,Товтин Техред С, Мигунова Корректор Ю.макарен аказ 707лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,31 Тираж НИИПИ Государ по делам изо 035, Москва,73венного комитеетений и откры35, Раушская Подписно СССРйб д. 4/