Устройство для подвода рабочей среды к исполнительному механизму (варианты)

Устройство предназначено для подвода рабочей среды к исполнительному механизму и может быть использовано в гидросистемах различных машин, например в гидроцилиндрах для подъема и опускания, либо в гидроцилиндрах выноса грузовых стрел краново-манипуляторных установок. Устройство содержит сферический вкладыш установленный в проушину гидроцилиндра на неподвижном пальце, в котором выполнены каналы для подвода рабочей среды. Каналы в пальце соединены с выполненными во вкладыше каналами и проточками, по которым рабочая среда, через отверстия в проушине и крышках поступает к поршневой и штоковой полостям гидроцилиндра. Уплотнение осуществляется промежуточными втулками с эластомерными элементами, установленными в проушине и во вкладыше. Устройство позволяет совершать поворот гидроцилиндра вокруг неподвижного пальца и оси перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины без нарушения конструкции, при этом содержит малое число уплотнительных и конструктивных элементов, что ведет к увеличению надежности и уменьшению массогабаритных параметров устройства. 2 н.з.п. ф-лы, 5 ил.

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к гидроприводу и может быть использовано в гидросистемах различных машин, например в гидроцилиндрах для подъема и опускания, либо в гидроцилиндрах выноса грузовых стрел краново-манипуляторных установок.

Известны стандартные гидроцилиндры, серийно выпускаемые, как отечественными, так и зарубежными производителями, например на сайте: , в которых крепление гидроцилиндров осуществляется за счет шарнирных подшипников, а подвод рабочей среды к гидроцилиндрам осуществляется за счет рукавов высокого давления, при этом гидроцилиндр может совершать поворот в трех плоскостях без нарушения конструкции.

Недостатком указанного аналога является то, что рукава высокого давления являются элементом ненадежным и требуют применения дополнительных элементов, защищающих рукава от внешних воздействий, кроме того рукава ограничивают свободу вращения гидроцилиндра, требуют значительного свободного пространства в месте подключения к гидроцилиндру.

Известно устройство для подвода рабочей среды, включающее гидравлический цилиндр общего назначения с проушинами на корпусе и штоке (Т.М.Башта, И.З.Зайченко и др. Объемные гидравлические приводы Изд. Машиностроение М: 1969 стр.583, рис 5.116 а, б), смонтированный на неподвижном кронштейне при помощиь неподвижного пальца, поворотные муфты с уплотнительными прокладками, посаженные на неподвижную ось для съема подводимой к неподвижному пальцу рабочей среды, жесткие подводящие и разводящие трубопроводы.

Недостатком указанного устройства является то, что оно позволяет без нарушения конструкции изменять свое положение только в одной плоскости, т.е. гидроцилиндр допускает возможность своего поворота лишь в плоскости, перпендикулярной неподвижной оси кронштейна. Однако по условиям сборки, связанными с погрешностью изготовления, и в связи с условиями эксплуатации может возникнуть необходимость поворота гидроцилиндра или его отклонения от вертикальной оси в плоскости, параллельной неподвижной оси кронштейна. В этом случае устройство должно выполнять функции универсального шарнира, расположенного на вертикальной оси цилиндра, т.е. по осям проушин корпуса цилиндра и штока, что не достигается в известном техническом решении.

Наиболее близким к заявленной полезной модели устройством того же назначения является устройство для подвода подвижной среды (патент Российской Федерации 2100667 C1, F15B 15/20, 27.12.97 г.), включающее гидравлический цилиндр, снабженный коллектором, смонтированным на установленном в проушине корпуса неподвижном пальце и включающим поворотные муфты, охватывающие штуцеры пальца, центральный двуполостный штуцер, установленный в проушине симметрично и перпендикулярно геометрической оси цилиндра, угловые трубопроводы, соединяющие полости штуцера, а также поворотные муфты и сферический вкладыш, установленный в проушине.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что известное устройство отягчено большим количеством конструктивных элементов и уплотнительных узлов, что снижает надежность всего устройства в целом, усложняет его сборку и ремонт.

Задачами, на решение которых направлена заявляемая полезная модель, являются уменьшение количества уплотнительных и конструктивных элементов, увеличение надежности и ремонтопригодности, снижение массогабаритных параметров.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в повышении технологичности, увеличении надежности и снижении массогабаритных параметров за счет снижения количества уплотнительных и конструктивных элементов в устройстве для подвода рабочей среды к исполнительному механизму, обеспечивающем поворот гидроцилиндра вокруг неподвижного пальца и оси перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины без нарушения конструкции. Первый вариант полезной модели:

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для подвода рабочей среды к исполнительному механизму, например гидроцилиндру, содержит проушину, снабженную сферическим вкладышем, установленным на неподвижном пальце, выполненное с возможностью поворота гидроцилиндра вокруг него и оси перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины, отличие заключается в том, что в неподвижном пальце выполнены центральные несквозные каналы для подвода рабочей среды, соединенные с двумя герметичными камерами, образованными между сферическим вкладышем и пальцем, уплотненные эластомерными элементами. На наружной поверхности сферического вкладыша по оси перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины выполнены несквозные каналы, проходящие через проушину и соединенные наклонными каналами с герметичными камерами, при этом соединение несквозных каналов сферического вкладыша со сквозными отверстиями в проушине осуществлено в виде переходных цилиндрических втулок с эластомерными радиальными уплотнениями.

Повышение технологичности устройства и надежности происходит за счет уменьшения количества уплотнительных элементов, путем внедрения в конструкцию переходных втулок с эластомерными радиальными уплотнениями; использование этих элементов внутри гидроцилиндра позволяет снизить массогабаритные параметры.

На фиг.1 представлен вид-разрез гидроцилиндра с устройством для подвода рабочей среды с втулками с радиальными уплотнениями.

На фиг.2 представлен разрез гидроцилиндра А-А на фиг.1.

Устройство для подвода рабочей среды к исполнительному механизму, например, гидроцилиндру, является частью гидроцилиндра 1, в проушине 2 которого установлен сферический вкладыш 3 с выполненными в нем наклонными каналами 13, 14, проточками 15, 16 и несквозными каналами 18 и 19, выполненные по оси перпендикулярной к неподвижному пальцу 4 и к геометрической оси проушины О-О ¹. Гидроцилиндр 1 крепится на неподвижном пальце 4 с несквозными подводящими каналами 20 и 21, уплотненном резиновыми кольцами 9. Наклонные каналы 13 и 14 в сферическом вкладыше 3 и сквозные отверстия 22, 23 в проушине 2, соединяются промежуточными втулками 5 с выполненными в них сквозными отверстиями 24 и 25, уплотненными резиновыми кольцами 8. Промежуточные втулки 5 поджимаются крышками 6 и 7. К крышке 6 жестко прикреплена труба 10. В неподвижный палец 4 ввернуты штуцерные соединения 11 и 12.

Устройство работает следующим образом. Рабочая среда через подводящий штуцер 11, по каналу 20 в неподвижном пальце 4, попадает в герметичную камеру 26, образованную проточкой 15 в сферическом вкладыше 3 и по наклонному каналу 13 в сферическом вкладыше 3, сквозному отверстию 24 втулки 5, через каналы 27 в крышке 7 и каналу 28 в проушине 2 попадает в поршневую полость гидроцилиндра. В то же время из штоковой полости гидроцилиндра по трубе 10 рабочая среда через каналы 29 в крышке 6, сквозное отверстие 25 втулки 5 и наклонный канал 14 сферического вкладыша 3 попадает в герметичную камеру 30, образованную проточкой 16 вкладыша 3, оттуда по несквозному каналу 21 неподвижного пальца 4 отводится через штуцер 12. В процессе работы гидроцилиндр 1 может совершать поворот относительно неподвижного пальца 4 и относительно оси втулки 5, при этом не происходит нарушения системы подачи рабочей среды в цилиндр. Возможность поворота вокруг оси втулки 5 позволяет устранить боковые усилия, вызванные неточной установкой цилиндра относительно его продольной оси. Второй вариант полезной модели:

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для подвода рабочей среды к исполнительному механизму, например гидроцилиндру, содержит проушину, снабженную сферическим вкладышем, установленным на неподвижном пальце, выполненное с возможностью поворота гидроцилиндра вокруг него и оси перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины, отличие заключается в том, что в неподвижном пальце выполнены центральные несквозные каналы для подвода рабочей среды, соединенные с двумя герметичными камерами, образованными между сферическим вкладышем и пальцем, уплотненном эластомерными элементами. На наружной поверхности сферического вкладыша по оси перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины выполнены несквозные каналы, проходящие через проушину и соединенные наклонными каналами с герметичными камерами, при этом соединение несквозных каналов сферического вкладыша со сквозными отверстиями в проушине осуществлено в виде, переходных втулок, выполненных с торцевыми и радиальными уплотнениями, при этом втулки снабжены пружинами, обеспечивающими предварительное поджатие втулок к наружной поверхности сферического вкладыша.

Повышение технологичности устройства и надежности происходит за счет уменьшения количества уплотнительных элементов, путем внедрения в конструкцию переходных втулок с торцевыми и радиальными эластомерными уплотнениями; использование этих элементов внутри гидроцилиндра позволяет снизить массогабаритные параметры.

На фиг.3 представлен вид-разрез гидроцилиндра с устройством для подвода рабочей среды с втулками с торцевыми и радиальными уплотнениями.

На фиг.4 представлен разрез гидроцилиндра Б-Б на фиг.3.

На фиг.5 представлен вид по стрелке В гидроцилиндра на фиг.4.

Устройство для подвода рабочей среды к исполнительному механизму, например, к гидроцилиндру, является частью гидроцилиндра 1, в проушине 2 которого установлен сферический вкладыш 3 с выполненными в нем наклонными каналами 13, 14 и проточками 15, 16. Гидроцилиндр 1 крепится на неподвижном пальце 4 с несквозными подводящими каналами 20 и 21, уплотненном резиновыми кольцами 9. Наклонные каналы 13 и 14 в сферическом вкладыше 3 и сквозные отверстия 22, 23 в проушине 2 соединяются промежуточными втулками 31 с выполненными в них сквозными отверстиями 24 и 25, уплотненные резиновыми кольцами 32 и 33. Промежуточные втулки 31 поджимаются к сферическому вкладышу 3 пружинами 34, установленными в крышках 6 и 7. К крышке 6 жестко прикреплена труба 10. В неподвижный палец 4 ввернуты штуцерные соединения 11 и 12. В проушину 2 устанавливается упор 35 на фиг.5, который предотвращает поворот сферического вкладыша 3 относительно проушины 2 вокруг неподвижного пальца 4.

Устройство работает следующим образом. Рабочая среда через подводящий штуцер 11, по каналу 20 в неподвижном пальце 4, попадает в герметичную камеру 26, образованную проточкой 15 в сферическом вкладыше 3 и по наклонному каналу 13 в сферическом вкладыше 3, сквозному отверстию 24 втулки 22, через каналы 27 в крышке 7 и каналу 28 в проушине 2 попадает в поршневую полость гидроцилиндра. В то же время из штоковой полости по трубе 10 рабочая среда через каналы 29 в крышке 6, сквозное отверстие 25 втулки 23 и наклонный канал 14 сферического вкладыша 3 попадает в герметичную камеру 30, образованную проточкой 16 вкладыша 3, оттуда по несквозному каналу 21 неподвижного пальца 4 отводится через штуцер 12. В процессе работы гидроцилиндр 1 может совершать поворот относительно неподвижного пальца 4 и относительно оси втулки 22, при этом не происходит нарушения системы подачи рабочей среды в цилиндр. Возможность поворота вокруг оси втулки 22 позволяет устранить боковые усилия, вызванные неточной установкой цилиндра относительно его продольной оси.

Таким образом, предлагаемое устройство для подвода рабочей среды к исполнительному механизму, как совокупность известных и новых существенных признаков, обеспечит получение технического результата, а именно: повышение технологичности, увеличение надежности и снижение массогабаритных параметров за счет снижения количества уплотнительных и конструктивных элементов в устройстве для подвода рабочей среды к исполнительному механизму, обеспечивающем поворот гидроцилиндра вокруг неподвижного пальца и оси перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины без нарушения конструкции.

1. Устройство для подвода рабочей среды к исполнительному механизму, например гидроцилиндру, содержащее проушину, снабженную сферическим вкладышем, установленным на неподвижном пальце, выполненное с возможностью поворота гидроцилиндра вокруг него и оси, перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины, отличающееся тем, что в неподвижном пальце выполнены центральные несквозные каналы для подвода рабочей среды, соединенные с двумя герметичными камерами, образованными между сферическим вкладышем и неподвижным пальцем, уплотненным эластомерными элементами, на наружной поверхности сферического вкладыша по оси, перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины, выполнены несквозные каналы, проходящие через проушину и соединенные наклонными каналами с герметичными камерами, при этом соединение несквозных каналов сферического вкладыша со сквозными отверстиями в проушине осуществлено в виде переходных цилиндрических втулок с эластомерными радиальными уплотнениями.

2. Устройство для подвода рабочей среды к исполнительному механизму, например, гидроцилиндру, содержащее проушину, снабженную сферическим вкладышем, установленным на неподвижном пальце, выполненное с возможностью поворота гидроцилиндра вокруг него и оси, перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины, отличающееся тем, что в неподвижном пальце выполнены центральные несквозные каналы для подвода рабочей среды, соединенные с двумя герметичными камерами, образованными между сферическим вкладышем и неподвижным пальцем, уплотненным эластомерными элементами, на наружной поверхности сферического вкладыша по оси, перпендикулярной к неподвижному пальцу и к геометрической оси проушины, выполнены несквозные каналы, проходящие через проушину и соединенные наклонными каналами с герметичными камерами, при этом соединение несквозных каналов сферического вкладыша со сквозными отверстиями в проушине осуществлено в виде переходных втулок, выполненных с торцевыми и радиальными уплотнениями, при этом втулки снабжены пружинами, обеспечивающими предварительное поджатие втулок к наружной поверхности сферического вкладыша.