Поршень объемной гидромашины

 

Изобретение относится к деталям устройств для нагнетания жидкостей. Цель изобретения - повышение КПД гидромашины путем повышения плотности сопряжения поршня с цилиндром гидромашины. Поршень содержит корпус 1 с фигурной выемкой , имеющей днище 3 и стенки 4, и жестко закрепленную на корпусе 1 головку 6 с центральным стержнем 5, имеющим осевой канал 9 и размещенным в выемке корпуса 1 с образованием замкнутой кольцевой полости , которая имеет торообразную форму и заполнена несжимаемой текучей средой. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е

П

Х э - (21) 4799367/29 (22) 20.03.90 (46) 07.04.92. Бюл. М 13 (75) В.И.Мельник (53) 621.651(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 11448888554477, кл. F 04 В 21/04, 1989. (54) ПОРШЕНЬ ОБЪЕМНОЙ ГИДРОМАШИНЫ (57) Изобретение относится к деталям устройств для нагнетания жидкостей. Цель изоI (51)5 F 04 В 21/04, F 16 J 1/00 бретения — повышение КПД гидромашины путем повышения плотности сопряжения поршня с цилиндром гидромашины. Поршень содержит корпус 1 с фигурной выемкой, имеющей днище 3 и стенки 4, и жестко закрепленную на корпусе 1 головку 6 с центральным стержнем 5, имеющим осевой канал 9 и размещенным в выемке корпуса 1 с образованием замкнутой кольцевой полости, которая имеет торообразную форму и заполнена несжимаемой текучей средой.

2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1724928

Изобретение относится к деталям устройств для нагнетания жидкостей и объемных гидроприводов, а именно к деталям цилиндропоршневых групп таких устройств.

Цель изобретения — увеличение КПД гидромашины путем повышения плотности сопряжения поршня с цилиндром гидромашины, Указанная цель достигается за счет специальной конструкции самого поршня гидромашины, Такой поршень имеет корпус традиционно цилиндрической формы и голавку поршня. Внутри тела поршня имеется кольцевая полость, по форме напоминающая собой диск с утолщенной торообразной периферией, По форме полость осесимметрична и ориентирована соосно общей оси симметрии поршня, Полость внутри поршня заполнена несжимаемой текучей средой.

Образована полость соединением корпуса поршня, выполненного в виде стакана с выпуклой расточкой внутри, с грибообразной головкой поршня, центральный стержень которой запрессован внутрь фигурной выемки, в торце корпуса поршня и днища фигурной выемки не касается.

В процессе рабочего хода такой поршень под действием давления в надпоршневом пространстве укорачивается на столько, на сколько в свободном состоянии торец центрального стержня грибообраз. ной головки поршня не достает до днища, образующей стакан фигурной выемки в корпусе поршня. Поскольку полость в теле поршня заполнена несжимаемой жидкостью, то поршень, укорачиваясь, под воздействием рабочего давления раздувается, что и приводит к самоуплотнению его в гильзе цилиндра. Выпуклые периферийные поверхности полости в теле поршня способствуют направленности деформации, т.е. выпиранию тонких стенок корпуса поршня наружу, а не прогибу их внутрь. Этому же способстВуег и наполнение полости текучим несжимаемым веществом.

При снятии рабочегодавления поршень переходит в свое исходное состояние и степень прижатия его стенок к внутренним поверхностям гильзы цилиндра уменьшается.

За счет того, что поршень самоуплотняется только тогда, когда это необходимо, т,е. на период рабочего хода, и разуплотняется на период холостых ходов, уменьшаются потери на трение и, следовательно, повышается КПД гидромашины.

В грибообразной головке поршня имеется осевое сверление, использующееся для заправки полости поршня жидкостью, и

55 радиальное, расположенное на уровне верхней точки торообразной полости, — для удаления из последней воздушных пузырьков в момент заправки. Заглушка в осевом сверлении головки поршня герметизирует полость, превращая ее в замкнутую.

На фиг. 1 изображена верхняя часть поршня (шаровой шарнир не показан) в нерабочем состоянии; на фиг. 2 — то же, в состоянии рабочего хода.

Корпус 1 (фиг; 1) поршня, как и весь поршень, установлен внутри гильзы 2 цилиндра. В торце корпуса 1 поршня выполнена фигурная выемка, напоминающая собой цилиндрический стакан с днищем 3 и выпуклой расточкой на боковой внутренней поверхности его стенок 4. Максимум диаметра расточки корпуса 1 поршня приходится на плоскость А-А. Внутри корпуса 1 расположен центральный стержень 5 грибообразной головки 6. Закреплена головка 6 на корпусе 1 поршня путем запрессовки центрального ее стержня 5. Длина центрального стержня 5 меньше чем глубина образующей стакан торцовой фигурнбй выемки в корпусе

1 на величину Л S, поэтому торец 7 стержня 5 не касается днища 3 выемки в корпусе 1 и возвышается над последним. Образовавшаяся между торцовой частью стержня 5 и фигурной выемкой в корпусе 1 полость 8, представляющая собой фигуру в виде диска с торообразным венцом, заполнена несжимаемой текучей средой. Для заправки полости 8 жидкостью служит осевое сверление 9, закрытое заглушкой 10. Радиальное сверление 11 расположено в самой верхней точке полости 8 и служит для удаления пузырьков воздуха при заправке последней жидкостью.

B процессе рабочего хода поршня (фиг.

2) на головку 6 его воздействует давление рабочей жидкости. Под действием статического давления рабочей жидкости тонкие стенки 4 корпуса 1 в районе плоскости А-А проседают до тех пор, пока торец 7 стержня

5 не коснется внутренней поверхности днища 3 торцовой фигурной выемки корпуса 1, Поскольку полость 8 в теле поршня заполнена текучей несжимаемой средой, то тонкие стенки 4 корпуса 1 выпираются наружу, раздуваясь и уплотняя сопряжение корпус 1 поршня — гильза 2 цилиндра. Выпиранию стенок 4 корпуса 1 наружу способствует и форма полости 8, а именно ее выпуклые периферийные поверхности.

Когда рабочее давление будет снято, то поршень, под действием сил упругости и избыточного давления жидкости внутри полости 8, возвратится в свое первоначальное состояние. В этом случае степень прижатия

1724928

Составитель В, Мельник

Редактор Н. Тупица Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 1162 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стенок 4 корпуса 1 поршня к внутренним поверхностям гильзы 2 цилиндра будет ниже, чем в предыдущем рабочем состоянии.

Осевое сверление 9 и радиальное сверление11 используются при изготовлении поршня для заправки его внутренней полости 8 несжимаемой. текучей средой.

Герметизируется полость посредством запрессовки заглушки 10.

Такая конструкция поршня эффективна в системах высокого давления, где в качестве рабочей жидкости используются маслянистые текучие среды. Преимуществом конструкции является то, что уплотнение пары поршень — гильза цилиндра усиливается в процессе рабочего хода пропорционально рабочему давлению, а в процессе холостых ходов — ослабляется. Это благоприятно сказывается на КПД гидромашины, а следовательно, на экономичности ее применения.

Формула изобретения

1. Поршень объемной гидромашины, содержащий корпус с фигурной выемкой, имеющей днище и стенки, и жестко закрепленную на корпусе головку с центральным стержнем, имеющим сквозной осевой канал и размещенным в выемке корпуса с образо5 ванием замкнутой кольцевой полости, о т ли ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения КПД путем повышения плотности сопряжения поршня с цилиндром гидромашины, кольцевая полость имеет торообразную

10 форму и заполнена несжимаемой текучей средой.

2. Поршень по и. 1, отличающийся тем, что стержень установлен в корпусе

15 с зазором между его торцом и днищем выемки и с возможностью прилегания торца к днищу при прогибе стенок полости, 3, Поршень по п.2, отл и ч а ю щи и с я

20 тем, что в стержне выполнено радиальное отверстие с заглушкой, расположенное на уровне верхней точки торообразной полости и сообщенное с ней и с осевым каналом стержня.