Силовой гидроцилиндр (варианты)

Полезная модель относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использована в машиностроительной и других отраслях промышленности, например в самолетах и вертолетах при использовании в них гидроприводов меньших масс и габаритов. Техническим результатом заявленной полезной модели являются расширение области применения, повышение надежности при эксплуатации. Технический результат достигается тем, что в гидроцилиндре расположена втулка с отверстиями для подвода рабочей жидкости в полость между большим торцем втулки и торцем вилки поршня, согласно первого варианта полезной модели, на втулку надет пустотелый поршень с отверстием для подвода рабочей жидкости в полость между меньшим торцем втулки и внутренним торцем поршня, обеспечивая повышение несущей способности поршня на выпуск и на уборку. Технический результат достигается тем, что в гидроцилиндре расположена втулка с отверстиями для подвода рабочей жидкости в полость между большим торцем втулки и торцем вилки поршня, согласно второго варианта полезной модели, на втулку надет пустотелый поршень, разделяющий внутреннюю полость цилиндра на две полости, одна из которых рабочая, а другая всегда соединена со сливом для уравновешивания несущих способностей поршня на выпуск и на уборку. Вместо слива может быть использована окружающая гидроцилидр внешняя среда.

Полезная модель относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использована в машиностроительной и других отраслях промышленности, например в самолетах и вертолетах при использовании в них гидроприводов меньших масс и габаритов.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный по патенту RU 2161253 силовой гидроцилиндр, состоящий из цилиндра и имеющий удлинитель элемент раздвижки, в котором размещено устройство для повышения несущей способности, имеющее шток с поршнем, соединенные с дном цилиндра, поршневую полость, сообщенную с поршневой полостью цилиндра, и штоковую полость с подводом для рабочей жидкости, элемент раздвижки выполнен в виде плунжера, в котором имеется отверстие для подвода рабочей жидкости в штоковую полость устройства для повышения несущей способности.

Недостатками известного устройства являются ограниченная область применения, поскольку известное устройство может использоваться только с гибкими трубопроводами для подвода рабочей жидкости, низкая надежность вследствие того, что возможны значительные перекосы поршня относительно цилиндра, повышение несущей способности осуществляется только на выпуск поршня.

Известное устройство применимо в механизированных крепях для подзнемной добычи угля и других полезных ископаемых, однако его невозможно применить в самолетах и вертолетах.

Техническим результатом заявленной полезной модели являются расширение области применения, повышение надежности при эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в гидроцилиндре расположена втулка с отверстиями для подвода рабочей жидкости в полость между большим торцем втулки и торцем вилки поршня, согласно первого варианта полезной модели, на втулку надет пустотелый поршень с отверстием для подвода рабочей жидкости в полость между меньшим торцем втулки и внутренним торцем поршня, обеспечивая повышение несущей способности поршня на выпуск и на уборку.

Технический результат достигается тем, что в гидроцилиндре расположена втулка с отверстиями для подвода рабочей жидкости в полость между большим торцем втулки и торцем вилки поршня, согласно второго варианта полезной модели, на втулку надет пустотелый поршень, разделяющий внутреннюю полость цилиндра на две полости, одна из которых рабочая, а другая всегда соединена со сливом для уравновешивания несущих способностей поршня на выпуск и на уборку. Вместо слива может быть использована окружающая гидроцилидр внешняя среда.

Выполнение согласно первого и второго вариантов полезной модели в силовом гидроцилидре втулки с отверстием позволяет рассчитать усилия на уборку и на выпуск поршня в отличие от известных расчетов так, чтобы гидроцилиндры получились меньше и легче, при тех же выдаваемых характеристиках.

При этом, согласно первого варианта полезной модели, отверстие в пустотелом поршне позволяет увеличить несущую способность на уборку поршня.

Постоянно соединенная со сливом одна из полостей цилиндра, согласно второго варианта полезной модели, позволяет уравнять несущие способности поршня на выпуск и на уборку.

Сущность заявленной полезной модели поясняется рисунками:

На фиг. 1 изображена схема выполнения силового гидроцилиндра в убранном положении согласно первого варианта полезной модели.

На фиг. 2 изображена схема выполнения силового гидроцилиндра в убранном положении согласно второго варианта полезной модели.

Силовой гидроцилиндр состоит из цилиндра 1, поршня 2, надетого на втулку 3. В цилиндр 1 вставлена опора 4, в поршень 2 вставлена вилка 5. Согласно первого варианта полезной модели, гидроцилиндр разделен на четыре рабочие полости 6, 7, 8 и 9. Согласно второго варианта полезной модели, гидроцилиндр разделен на две рабочие полости 7 и 9 и одну нерабочую полость 6, всегда соединенную со сливом.

Согласно первого варианта полезной модели, при подаче рабочей жидкости для выпуска поршня под давлением P в полость 6 жидкость начинает давить на поршень 3 с силой P₁=[D²/4-d²/4]·P. При этом, жидкость через отверстия во втулке поступает из полости 6 в полость 9 и начинает давить на вилку 5 с силой . Таким образом, общая несущая способность на выпуск поршня составляет , что соответствует конструкции наиболее близкого патента.

При подаче рабочей жидкости для уборки поршня под давлением в полость 7 жидкость начинает давить на поршень 3 с силой . При этом, жидкость через отверстия в поршне 3 поступает из полости 7 в полость 8 и начинает давить на поршень 3 с силой . Таким образом, общая несущая способность на уборку поршня составляет , что превышает несущую способность конструкции наиболее близкого патента.

Предлагаемая конструкция позволяет увеличить несущие способности поршня без увеличения массы и габаритов гидроцилиндра и без увеличения давления рабочей жидкости как на выпуск, так и на уборку, что улучшает эксплуатационные свойства.

Согласно второго варианта полезной модели, при подаче рабочей жидкости для выпуска поршня жидкость через отверстия во втулке 3 попадает в полость 9 и начинает давить на вилку 5 силой

При подаче рабочей жидкости для уборки поршня под давлением P в полость 7 жидкость начинает давить на поршень 3 с силой . При этом, в полости 6 постоянное давление слива.

Для выполнения равенства P_выпуск=P_уборка необходимо, чтобы D₁=3·X, D=5·X, d=4·X, где X является подобранным числовым значением, исходя из условий расчета гидроцилиндра, тогда [(3·X)²/4]·P=[(5·X)²/4-(4·X)²/4]·.

Предлагаемая конструкция позволяет уравнять несущие способности поршня на выпуск и на уборку без увеличения массы и габаритов гидроцилиндра и без увеличения давления рабочей жидкости, что улучшает эксплуатационные свойства.

1. Силовой гидроцилиндр, содержащий втулку с отверстиями для подвода рабочей жидкости в полость между большим торцем втулки и торцем вилки поршня, отличающийся тем, что на втулку надет пустотелый поршень с отверстием для подвода рабочей жидкости в полость между меньшим торцем втулки и внутренним торцем поршня.

2. Силовой гидроцилиндр, содержащий втулку с отверстиями для подвода рабочей жидкости в полость между большим торцем втулки и торцем вилки поршня, отличающийся тем, что на втулку надет пустотелый поршень, разделяющий внутреннюю полость цилиндра на две полости, одна из которых рабочая, а другая всегда соединена со сливом.