Односторонний гидравлический цилиндр
Полезная модель относится к области машиностроения. Односторонний гидравлический цилиндр содержит силовой гидромеханизм 1 с полым поршнем 8, имеющим шток 9. Внутри него расположена трубка 11 связи штоковой полости 12 с блоком управления 2. Рабочий орган устройства выполнен в виде подвижного 6 и неподвижного 7 рабочих элементов, первый из которых закреплен на снабженным пробкой 13 наконечнике 14, а второй - на внешней стороне заглушки 15. С внутренней стороны заглушки 15 в ней закреплен конец трубки связи 11, которая размещена с зазором относительно внутренней поверхности штока 9. Блок управления 2 размещен на снабженным отверстием 21 герметичном корпусе 16, установленном на боковой поверхности силового гидромеханизма 1 у его второго торца. Такая конструкция обеспечивает повышение эксплуатационной эффективности устройства.
Полезная модель относится к области машиностроения и может использоваться в устройствах для приподнимания и удержания грузов, раз движения или стягивания элементов конструкций и перемещения различных объектов, преимущественно при аварийно-спасательных и демонтажных работах.
Известен гидравлический инструмент, который может функционировать в режиме одностороннего гидравлического цилиндра, содержащий силовой гидромеханизм (гидроцилиндр) с блоком управления, напорный и сливной рукава и два рабочих рычага, в каждом из которых выполнено два установочных отверстия, через которые он посредством поворотного механизма закреплен на корпусе силового гидромеханизма и кинематически связан с поршнем гидроцилиндра посредством подвижного соединения своими вспомогательными отверстиями с шатунным механизмом (RU 2116872 C1, 1998).
Это устройство позволяет проводить расширение и стяжку элементов конструкций, подъем и перемещение грузов. Однако оно недостаточно надежно, в том числе из-за наличия поворотного механизма.
Из известных устройств наиболее близким к предложенному является гидравлический инструмент, который может функционировать в режиме одностороннего гидравлического цилиндра, содержащий силовой гидромеханизм (гидроцилиндр), снабженный размещенными в нем полым поршнем, состоящим из двух частей разного диаметра, меньшая из которых выполнена удлиненной и образует шток силового гидромеханизма, и расположенной вдоль продольной оси силового гидромеханизма трубкой связи его штоковой полости с блоком управления, напорный и сливной рукава, гидравлически связанные с силовым гидромеханизмом через блок управления, и рабочий орган, механически связанный через промежуточный элемент со штоком силового гидромеханизма (RU 44073 U1, 2005). Рабочий орган в этом
устройстве выполнен в виде двух подвижных пластин, снабженных отверстиями для закрепления дополнительных, например, стягивающих элементов, и зубцами для осуществления перемещения грузов и раздвижения элементов конструкций. Промежуточный элемент в этом устройстве выполнен в виде шатунного механизма, обеспечивающего вращательное (поворотное) перемещение подвижных пластин. Блок управления в нем закреплен непосредственно на корпусе силового гидромеханизма, а трубка связи штоковой полости с блоком управлением закреплена одним концом в блоке управления, а другим входит в штоковую полость. В подвижных пластинах выполнены спиралевидные канавки, заполненные смазкой.
Это устройство более надежно и может использоваться при аварийно-спасательных и демонтажных работах, например, для подъема, удерживания перемещения и стягивания грузов и деформации элементов строительных конструкций. Однако его эксплуатационная эффективность недостаточно высока, что связано с недостаточно высоким развиваемым толкающим (раздвигающим) усилием, обусловленным конструкцией силового гидромеханизма, и недостаточной устойчивостью, особенно в условиях высоких нагрузок, что обусловлено в том числе выполнением промежуточного элемента в виде малоустойчивого к нагружению шатунного механизма.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании одностороннего гидравлического цилиндра, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении эксплуатационной эффективности одностороннего гидравлического цилиндра.
Это достигается тем, что в одностороннем гидравлическом цилиндре, содержащем силовой гидромеханизм, снабженный размещенными в нем полым поршнем, состоящим из двух частей разного диаметра, меньшая из которых выполнена удлиненной и образует шток силового гидромеханизма, и расположенной вдоль продольной оси силового гидромеханизма трубкой связи его штоковой полости с блоком управления, напорный и сливной рукава, гидравлически связанные с силовым гидромеханизмом через блок управления, и рабочий орган, механически связанный через промежуточный элемент со штоком силового гидромеханизма, рабочий орган выполнен в виде подвижного рабочего элемента, закрепленного на промежуточном элементе,
выполненным в виде снабженного пробкой наконечника, установленного герметично в первом торце силового гидромеханизма с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль продольной оси силового гидромеханизма, и неподвижного рабочего элемента, закрепленного на внешней стороне установленной герметично на втором торце силового гидромеханизма заглушки, с внутренней стороны которой в ней закреплен конец трубки связи штоковой полости силового гидромеханизма с блоком управления, размещенной с зазором относительно внутренней поверхности штока, при этом блок управления размещен на снабженном отверстием связи с блоком управления герметичном корпусе, установленном на боковой поверхности силового гидромеханизма у его второго торца. Подвижный и неподвижный рабочие элементы могут быть выполнены съемными. Между штоком и внутренней стенкой силового гидромеханизма может быть установлена герметично букса, закрепленная посредством гайки на первом торце силового гидромеханизма. В силовом гидромеханизме у второго его торца может быть размещена опорная шайба с выполненными в ней поперечным отверстием связи с блоком управления и осевым отверстием под герметично вставленную в него трубку связи штоковой полости силового гидромеханизма с блоком управления.
На фиг.1 показан общий вид одностороннего гидравлического цилиндра с управляющим элементом в виде рукоятки. На фиг.2 показан общий вид одностороннего гидравлического цилиндра с управляющим элементом в виде маховичка. На фиг.3 показана конструкция одностороннего гидравлического цилиндра в разрезе.
Односторонний гидравлический цилиндр в его преимущественном конструктивном выполнении содержит силовой гидромеханизм (гидроцилиндр) 1 с блоком управления 2, управляющий элемент 3 которого выполнен в виде рукоятки (фиг.1) или маховичка (фиг.2), напорный 4 и сливной 5 рукава и рабочий орган, выполненный в виде подвижного рабочего элемента 6 и неподвижного рабочего элемента 7. Напорный 4 и сливной 5 рукава гидравлически связаны с силовым гидромеханизмом 1 через блок управления 2. Каждый из рабочих элементов 6, 7 может быть выполнен, например, в виде упора (как показано на фиг.3), насадки с
крюком, клина, пяты и др. Рабочие элементы 6, 7 могут быть выполнены съемными. Силовой гидромеханизм 1 снабжен размещенным внутри него полым поршнем 8, состоящим из двух частей разного диаметра, меньшая из которых выполнена удлиненной и образует шток 9, например диаметром 38 мм. Большая по диаметру часть 10 может иметь, например, диаметр 50 мм. Вдоль продольной оси силового гидромеханизма 1 расположена трубка 11 связи его штоковой полости 12 с блоком управления 2. Трубка 11 размещена с зазором относительно внутренней поверхности штока 9. Внешний диаметр трубки 11 может составлять, например, 10 мм, внутренний - 3,5-4 мм, внутренний диаметр штока 9 может составлять 23 мм. Рабочий орган устройства его подвижным рабочим элементом 6 механически связан со штоком 9 через промежуточный элемент, который выполнен в виде снабженного пробкой 13 наконечника 14, установленного герметично в первом торце силового гидромеханизма 1 с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль продольной оси силового гидромеханизма 1. Неподвижный рабочий элемент 7 закреплен на внешней стороне заглушки 15, установленной герметично во втором торце силового гидромеханизма 1. С внутренней стороны заглушки 15 в ней закреплена, например, посредством резьбового соединения, одним из своих концов трубка 11. Блок управления 2 размещен на герметичном корпусе 16, установленном на боковой поверхности силового гидромеханизма 1 у его второго торца и закрепленном, например, посредством стопорных винтов 17. В герметичном корпусе 16 выполнен канал (отверстие) 18, соосный каналу (отверстию) 19 в силовом гидромеханизме 1. В силовом гидромеханизме 1 у второго его торца может быть размещена опорная шайба 20 с выполненным в ней поперечным отверстием связи с блоком управления 2, соосным с отверстиями связи с блоком управления 2, выполненными в герметичном корпусе 16 и силовом гидромеханизме 1 так, что они образуют единый канал (отверстие) 21. В опорной шайбе 20 выполнено также осевое отверстие 22 под герметично вставленную в него трубку 11, снабженную отверстием 23. Между штоком 9 и внутренней стенкой силового гидромеханизма 1 может быть установлена герметично букса 24, которая крепится, например, гайкой 25. В герметичном корпусе 16 имеется полость 26, силовой гидромеханизм 1 имеет, помимо штоковой полости
12, поршневую полость 27, в поршне 8 имеются отверстия 28, у торца наконечника 14 имеется полость 29. Устройство, как правило, содержит также манжеты, сальники или муфты, установленные в соответствующие места сопряжении его элементов для обеспечения необходимых условий герметичности. Описанная выше конструкция является предпочтительным вариантом воплощения устройства, хотя могут быть и иные технические решения, касающиеся его выполнения в частных случаях.
Односторонний гидравлический цилиндр работает следующим образом. Устройство стыкуется с источником давления, например, СГС-1-80ДХ. При повороте управляющего элемента 3 (маховичка или рукоятки) масло от источника давления через напорный рукав 4 подается в блок управления 2, откуда оно попадает в полость 26, из которой через каналы 18, 19 протекает в поршневую полость 27. Поршень 8 выдвигается, производя работу. Одновременно вытесненное масло из штоковой полости 12 попадает через отверстие 28, полость 29, трубку 11, отверстия 23 и 21 в блок управления 2, а оттуда через сливной рукав 5 обратно в бак источника давления. Происходит цикл - раздвижение, при этом подвижный рабочий элемент 6 выдвигается. При повороте управляющего элемента 3 в обратную сторону масло от источника давления через напорный рукав 4 подается в блок управления 2. Из блока управления 2 масло с рабочим давлением через отверстия 21, 23, трубку 11, полость 29 и отверстие 28 попадает в штоковую полость 12. Поршень 8 задвигается, производя работу. Одновременно вытесненное масло из поршневой полости 27 попадает через каналы 19, 18, полость 26 в блок управления 2, а оттуда через сливной рукав 5 обратно в бак источника давления. Происходит цикл - стягивание, при этом подвижной рабочий элемент 6 вдвигается. Неподвижный рабочий элемент 7 в обоих режимах служит упором устройства.
Описанная конструкция одностороннего гидравлического цилиндра обеспечивает его высокую эксплуатационную эффективность, что связано с высокой надежностью устройства, в том числе при работе в условиях повышенных нагрузок, обусловленной простотой конструкции, в том числе - отсутствием поворотных элементов, сведением к минимуму количества контактирующих поверхностей подвижных элементов, отсутствием таких элементов как возвратные пружины и т.п.
Повышение эксплуатационной эффективности устройства связано также с возможностью развивать значительные рабочие усилия, передаваемые непосредственно на подвижной рабочий элемент 6.
Пример реализации. Односторонний гидравлический цилиндр с одним штоком типа ЦГС-1/80 предназначен преимущественно для приподнимания и удержания грузов, раздвижения или перемещения. Максимальное рабочее давление составляет 800 кг/см2. Ход штока - 335 мм, максимальное толкающее усилие - 140 кН, максимальное тянущее усилие - 55 кН. Масса устройства составляет 13,4 кг.
Односторонний гидравлический цилиндр, выполненный в соответствии с полезной моделью, обладает более высокой эксплуатационной эффективностью по сравнению с известными аналогичными устройствами.
1. Односторонний гидравлический цилиндр, содержащий силовой гидромеханизм, снабженный размещенными в нем полым поршнем, состоящим из двух частей разного диаметра, меньшая из которых выполнена удлиненной и образует шток силового гидромеханизма, и расположенной вдоль продольной оси силового гидромеханизма трубкой связи его штоковой полости с блоком управления, напорный и сливной рукава, гидравлически связанные с силовым гидромеханизмом через блок управления, и рабочий орган, механически связанный через промежуточный элемент со штоком силового гидромеханизма, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен в виде подвижного рабочего элемента, закрепленного на промежуточном элементе, выполненном в виде снабженного пробкой наконечника, установленного герметично в первом торце силового гидромеханизма с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль продольной оси силового гидромеханизма, и неподвижного рабочего элемента, закрепленного на внешней стороне установленной герметично во втором торце силового гидромеханизма заглушки, с внутренней стороны которой в ней закреплен конец трубки связи штоковой полости силового гидромеханизма с блоком управления, размещенной с зазором относительно внутренней поверхности штока, при этом блок управления размещен на снабженным отверстием связи с блоком управления герметичном корпусе, установленном на боковой поверхности силового гидромеханизма у его второго торца.
2. Односторонний гидравлический цилиндр по п.1, отличающийся тем, что подвижный и неподвижный рабочие элементы выполнены съемными.
3. Односторонний гидравлический цилиндр по п.1, отличающийся тем, что между штоком и внутренней стенкой силового гидромеханизма установлена герметично букса, закрепленная посредством гайки на первом торце силового гидромеханизма.
4. Односторонний гидравлический цилиндр по п.1, отличающийся тем, что в силовом гидромеханизме у второго его торца размещена опорная шайба с выполненными в ней поперечным отверстием связи с блоком управления и осевым отверстием под герметично вставленную в него трубку связи штоковой полости силового гидромеханизма с блоком управления.
