ПРИВОД ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ШАРОВОГО КРАНА

Полезная модель относится к гидравлическим устройствам, предназначенным для преобразования энергии рабочей жидкости в механическую энергию, а именно к гидроприводам возвратно-поступательного движения.
Известен гидропривод возвратно-поступательного движения (Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. Гидравлические приводы и системы. Часть 2. М.: Форум - 2007, с. 91), содержащий гидроцилиндр двустороннего действия с односторонним поршнем, снабженным штоком и разделяющим гидроцилиндр на поршневую и штоковую камеры, насос для подачи рабочей жидкости и бак для рабочей жидкости. Поршневая камера гидропривода снабжена штуцером, через который в нее может подаваться рабочая жидкость, а в штоковой камере расположена винтовая возвратная пружина.
В процессе работы жидкость под давлением поступает в поршневую камеру гидропривода, на поршне возникает сила, которая используется для деформации пружины и совершения механической работы поршнем, который выдвигается из штоковой камеры при деформации пружины.
Недостатком такого гидропривода является низкий коэффициент полезного действия, определяемый необходимостью затрат энергии на деформацию возвратной пружины.
Известен также гидропривод возвратно-поступательного движения (Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. Гидравлические приводы и системы. Часть 2 М: Форум - 2007, с. 121), содержащий гидроцилиндр двустороннего действия с односторонним поршнем, снабженным штоком и разделяющим гидроцилиндр на поршневую и штоковую камеры, каждая из которых снабжена штуцером, насос для подачи рабочей жидкости, вал которого соединен с валом электродвигателя, снабженного блоком управления частотой вращения, и бак для рабочей жидкости, соединенный трубопроводом с насосом.
В процессе работы жидкость через штуцеры из насоса способна поступать как в поршневую, так и в штоковую камеры. При этом шток совершает возвратно-поступательное движение, скорость которого регулируется путем изменения производительности насоса, происходящего за счет изменения частоты вращения вала электродвигателя, которое осуществляется блоком управления частотой вращения.
Недостатками такого гидропривода являются значительные габариты и вес, консольное расположение рабочего органа, сложность конструкции, наличие наружных движущихся частей.
Задачей предложенного технического решения является устранение указанных недостатков и создание гидропривода возвратно-поступательного движения, в котором отсутствуют консольно расположенные рабочие органы
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном приводе гидравлическом шарового крана, содержащем корпус, в котором установлен гидроцилиндр двустороннего действия с поршнем, снабженным штоком и разделяющим полость гидроцилиндра на поршневую и штоковую камеры, каждая из которых снабжена штуцером для подачи рабочего тела под давлением в полости гидроцилиндра, при этом поршень выполнен двусторонним и вместе со штоком закреплен на корпусе гидропривода неподвижно, при этом шток поршня с обеих сторон выполнен полым, с образованием внутри штока двух полостей, разделенных между собой глухой перемычкой, расположенной в районе поршня под его центральной частью, причем указанные полости внутри штока соединены с полостями соответствующих упомянутых камер гидроцилиндра при помощи каналов, при этом на концах штока установлены штуцеры для подвода рабочего тела в упомянутые камеры гидроцилиндра и его отвода, гидроцилиндр выполнен с возможностью осевого перемещения по поршню, а на его поверхности размещена зубчатая рейка для взаимодействия с шестеренкой, размещенной в корпусе гидропривода и устанавливаемой на исполнительный механизм приводимого в действие агрегата, согласно техническому решению, каналы, соединяющие полости штоков, выполнены в стенке штока в районе поршня со стороны поршневой камеры и в стенке штока в районе поршня со стороны штоковой камеры, при этом в торцевых стенках корпуса установлены с возможностью осевого перемещения упоры для ограничения хода цилиндра.
В варианте исполнения, упоры для ограничения хода цилиндра выполнены в виде колец, расположенных внутри корпуса в его стенках на винтах, установленных при помощи резьбы в торцевых стенках корпуса, при этом головки упомянутых винтов установлены в пазах, выполненных в указанных кольцах.
Сущность полезной модели иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез предложенного гидропривода с гидроцилиндром в одном крайнем положении, на фиг. 2 - продольный разрез предложенного гидропривода с гидроцилиндром в другом крайнем положении.
Гидропривод содержит корпус 1, в котором установлен гидроцилиндр 2 двустороннего действия с поршнем 3, снабженным штоком 4. Поршень 3 разделяет полость гидроцилиндра на поршневую 5 и штоковую 6 камеры. Каждая из камер 5 и 6 снабжена штуцерами 7 и 8 соответственно, расположенными на концах штока 4, для подачи рабочего тела под давлением в полости указанных камер. Поршень 3 выполнен двусторонним и вместе со штоком 4 закреплен на корпусе 1 гидропривода неподвижно. Шток 4 поршня 3 с обеих сторон выполнен полым, с образованием внутри штока двух полостей 9 и 10, разделенных между собой глухой перемычкой 11, расположенной в районе поршня 3 под его центральной частью. Полость 9 внутри штока 4 соединена с полостью поршневой камеры 5 гидроцилиндра при помощи каналов 12, выполненных в стенке штока в районе поршня 3 со стороны поршневой камеры 5. Полость 10 внутри штока 4 соединена с полостью штоковой камеры 6 гидроцилиндра при помощи каналов 13, выполненных в стенке штока 4 в районе поршня 3 со стороны штоковой камеры 6. На концах штока 4 установлены штуцеры 7 и 8 для подвода/отвода рабочего тела из поршневой 5 и штоковой 6 камер гидроцилиндра соответственно. Гидроцилиндр 2 выполнен с возможностью осевого перемещения по поршню 3, а на его поверхности установлена зубчатая рейка 14 для взаимодействия с шестеренкой 15, размещенной в корпусе 1 гидропривода и устанавливаемой на исполнительный механизм приводимого в действие агрегата, в данном случае шарового крана 16.
Для настройки величины хода гидроцилиндра 2 в торцевых стенках корпуса 1 установлены с возможностью осевого перемещения упоры 17.
В варианте исполнения, упоры 17 для ограничения хода цилиндра выполнены в виде колец 18, расположенных внутри корпуса в его стенках на винтах 19, установленных при помощи резьбы в торцевых стенках корпуса, при этом головки упомянутых винтов 19 установлены в пазах, выполненных в указанных кольцах 18.
Предложенный гидропривод работает следующим образом.
Предварительно шестеренка 15 гидропривода устанавливается на исполнительный механизм приводимого в действие агрегата, например, на рабочий конец вала шарового крана 16, а сам гидропривод устанавливается на ответные места корпуса приводимого в действие шарового крана 16.
Для приведения во вращения шестеренки 15 рабочая жидкость под давлением подается в одну из камер 5 или 6, в данном случае в камеру 5 через штуцер 7. Рабочая жидкость под давлением заполняет камеру 5 и начинает воздействовать на поршень 3. За счет того что поршень 3 вместе со штоком 4 неподвижно закреплен на корпусе 1, а гидроцилиндр 2 выполнен с возможностью осевого перемещения по неподвижному штоку 4, начинает перемещаться гидроцилиндр 2 с зубчатой рейкой 14. При осевом перемещении зубчатая рейка 14 приводит во вращение шестерню 15, установленную на вал исполнительного механизма приводимого в действие агрегата. В данном случае, шар шарового крана начинает проворачиваться вокруг своей оси и открывает проходное сечение шарового крана 16.
Рабочая жидкость, находящаяся в камере 6, через каналы 13 поступает внутрь штока 4, в полость 10, и через штуцер 8 выводится из указанной полости в гидравлическую систему гидропривода для дальнейшего использования.
Для перемещения гидроцилиндра 2 в обратную сторону рабочая жидкость под давлением подается в камеру 6 через штуцер 8. Рабочая жидкость под давлением заполняет камеру 5 и начинает воздействовать на поршень 3. За счет того что поршень 3 вместе со штоком 4 неподвижно закреплен на корпусе 1, а гидроцилиндр 2 выполнен с возможностью осевого перемещения по неподвижному штоку 4, начинает перемещаться в обратную сторону гидроцилиндр 2 с зубчатой рейкой 14. При осевом перемещении зубчатая рейка 14 приводит во вращение шестерню 15, установленную на вал исполнительного механизма приводимого в действие шарового крана 16. В данном случае, шар шарового крана начинает проворачиваться вокруг своей оси и закрывает проходное сечение крана (не обозначены).
Рабочая жидкость, находящаяся в камере 5, через каналы 12 поступает внутрь штока 4, в полость 9 и через штуцер 7 выводится из указанной полости в гидравлическую систему гидропривода для дальнейшего использования.
При необходимости открытия/закрытия шарового крана 16, процесс повторяется.
Настройка величины хода гидроцилиндра 2 осуществляется путем перемещения упоров 17 вправо/влево вращением винтов 19 по часовой стрелке/против часовой стрелки с последующей их фиксацией в заданном положении.
Использование предложенного технического решения позволит создать гидропривод возвратно-поступательного движения с улучшенными массово-габаритными характеристиками, упростить его конструкцию и исключить наружные подвижные части.