ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДОМКРАТ
HYDRAULIC JACK

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, применяемым для горизонтирования различных объектов, в которых имеется необходимость фиксации с достаточной точностью на любом участке хода штока подъемника и на неограниченное время и может быть использовано в гидравлических домкратах с фиксацией груза при отсутствии рабочего давления.
Известен гидравлический домкрат по авт. св. SU 176378 (B66F, 1965). Известный гидравлический домкрат включает корпус, смонтированный в нем поршень, с перемещающейся вместе с ним гайкой, взаимодействующей с центрально расположенным винтом, и тормозной механизм, расположенный в нижней части домкрата, предназначенный для удержания поршня от опускания при сброшенном давлении в гидросистеме. Тормозной механизм выполнен в виде смонтированных в корпусе двух полумуфт, сцепляемых с центральным винтом домкрата с помощью шлицевого соединения, срабатывающего под влиянием пружин, установленных в гнездах, соосно расположенных в корпусе и теле полумуфты, связанной с другой гайкой и перемещающейся вместе с ней в осевом направлении под действием подвижного в корпусе тормоза плунжера.
Известный гидравлический домкрат обеспечивает надежную фиксацию положения поднимаемого или опускаемого груза в любой точке рабочего хода штока. Однако он имеет достаточно сложный механизм для удержания штока с поршнем при сброшенном давлении в гидросистеме.
Известен гидравлический домкрат по авт.св. SU 1694474 А2 (B66F 1/08, F15B 15/26, 1989), содержащий корпус с размещенным в нем поршнем с полым штоком, во внутренней полости которого размещен неподвижный винт, взаимодействующий со штоком через несамотормозящуюся резьбу. Шток кинематически связан с гайкой, взаимодействующей с корпусом через самотормозящуюся (например, трапецеидальную) резьбу, шаг которой равен шагу винта. Выходным элементом устройства является пята, взаимодействующая со штоком через сферическую опору. Последняя имеет осевой люфт, величина которого меньше осевого люфта несамотормозящейся винтовой пары. Двухрезьбовой механизм служит для автоматической фиксации нагруженного штока при отсутствии рабочего давления. Зазоры между пятой и опорой и в резьбе винта выбраны из условия разгрузки резьб при движении под действием рабочего давления. Под пятой в расточке гайки с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно штока установлен дополнительный поршень с образованием герметичной полости, сообщенной с источником давления и сливом каналами. За счет наличия дополнительного поршня достигается повышение грузоподъемности устройства.
Однако известное устройство не обеспечивает точной установки выходного элемента при сбросе рабочего давления, так как выходной элемент опускается за счет осевого зазора в несамортормозящейся резьбе. Также недостатком известного устройства являются относительно большие габариты, обусловленные расположением гайки снаружи корпуса.
Известен гидравлический домкрат по патенту RU 2254289 С2 (B66F 1/08, B66F 3/24, 2005), содержащий корпус с размещенным в нем поршнем с полым штоком и механизм фиксации. Упомянутый механизм выполнен в виде двух соосных, связанных между собой винтовых пар равного шага с несамотормозящейся и самотормозящейся резьбами. Домкрат содержит также дополнительный поршень и опору, установленную в полом штоке и взаимодействующую с выходным элементом. Винт несамотормозящейся пары неподвижно укреплен в корпусе, а полый шток подвижно соединен посредством несамотормозящейся резьбы с этим винтом. Дополнительный поршень установлен с охватом корпуса снаружи и возможностью перемещения полым штоком через опору и является упомянутым выходным элементом. Винт самотормозящейся пары подвижно установлен в крышке корпуса посредством самотормозящейся резьбы для размещения этой пары внутри полости корпуса. На полом штоке закреплен поводок для передачи крутящего момента винту самотормозящейся пары, на котором закреплен штифт и выполнен паз для этого поводка. Между штифтом и поводком установлена пружина сжатия для создания усилия в тангенциальном направлении.
Однако известное устройство имеет достаточно сложный механизм фиксации.
Известен гидравлический домкрат по патенту RU 72869 U1 (B01D 25/19, F04B 9/10, В60Р 1/16, 2008), содержащий гильзу (корпус) с крышкой, внутри гильзы расположены шток и поршень, зафиксированный гайкой. К верхнему торцу гильзы приварена крышка, имеющая систему отверстий для сообщения с рабочими полостями домкрата. На крышке установлены два быстроразъемных соединения для подключения к питающим трубопроводам гидростанции, устройство для установки манометра для контроля давления в поршневой и штоковой полостях и устройство для фиксации домкрата (по существу - штока) в определенном положении, выполненное в виде замыкающей плиты. Штоковая и поршневая полости домкрата последовательно сообщены с напорной и сливной магистралями через отверстия замыкающей плиты и трубопровод, сообщающийся со штоковой полостью. Фиксирование домкрата в любом промежуточном положении производят по управляющей команде от гидростанции посредством замыкающей плиты.
Однако известное устройство при работе предполагает контроль давления манометром через устройство для установки манометра, что усложняет эксплуатацию. Кроме того, в случае применения подобного устройства для оснащения транспортного средства не исключается возможность самопроизвольного выдвижения (опускания) штока в транспортировочном положении.
Известен гидравлический домкрат по патенту RU 2104246 C1 (B66F 3/24, 1998), содержащий корпус с поршнем и штоком, соединенным с направляющей гильзой, опорную плиту и гайку, взаимодействующую с резьбой на наружной поверхности корпуса и торцом этой гильзы, в которой с возможностью осевого перемещения установлен упомянутый корпус. Домкрат снабжен пластиной, посредством которой шток соединен с упомянутой гильзой. При этом пластина размещена в канавке этой гильзы и выполнена с гидравлическими каналами, сообщенными с каналами поршня для подачи рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости. От проворота шток удерживается штифтами. Один из торцов корпуса посредством разрезного кольца шарнирно сочленен с опорной плитой. Быстросъемная плита с увеличенной опорной поверхностью соединяется с корпусом посредством зацепов.
При подъеме груза (вывешивании машины) рабочую жидкость по каналам подают в поршневую полость, при этом корпус выдвигается, перемещая вверх или вниз гайку. После вывешивания машины на необходимую высоту гайку вручную опускают или поднимают до упора в гильзу посредством вращения рукояток, что обеспечивает механическую фиксацию корпуса в заданном положении с одновременным запиранием каналов упомянутой пластины посредством гидравлических замков. При опускании груза рабочую жидкость подают сначала в поршневую полость, освобождая гайку, которую поднимают(опускают) до упора в упомянутое разрезное кольцо. Затем рабочая жидкость поступает в штоковую полость.
Однако в известном устройстве предусмотрена фиксация корпуса вручную, что снижает удобство эксплуатации.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является гидравлический домкрат по авт.св. SU 435186 (B66F 1/08, 1975), включающий корпус, внутри которого расположен поршень со штоком, снабженным механизмом фиксации, выполненным в виде зубчатых полумуфт, при этом одна полумуфта жестко закреплена на винте, проходящем через шток и взаимодействующем с ним. Зубчатые полумуфты механизма фиксации смонтированы непосредственно в штоке, взаимосвязанном через ходовую гайку с винтом, на конце которого смонтирован дополнительный подпружиненный поршень, обеспечивающий взаимодействие зубчатых полумуфт. Последний жесткой тягой соединен с подвижной полумуфтой и размещен в колпаке, установленном на верхней крышке цилиндра, на которой расположены упорные шарикоподшипники. Полость верхнего шарикоподшипника закрыта стаканом, в который упирается пружина механизма фиксации, обеспечивающая замыкание зубчатых полумуфт.
Однако известный гидравлический домкрат имеет достаточно сложный механизм для удержания штока с поршнем при сброшенном давлении в гидросистеме.
Задачей настоящего изобретения является создание гидравлического домкрата, обеспечивающего возможность надежной автоматизированной фиксации штока в выдвинутом (рабочем) положении на любом участке хода штока, а также - надежную автоматическую фиксацию последнего в транспортировочном положении.
Указанная задача решается благодаря тому, что предложен гидравлический домкрат, включающий корпус, смонтированный в нем поршень со штоком, установленный с возможностью взаимодействия с гайкой, взаимодействующей с центрально расположенным винтом, который установлен с возможностью вращения в корпусе и кинематически связан с гидромотором, закрепленным на корпусе, причем поршень со штоком и гайка установлены в корпусе с возможностью линейного (осевого) перемещения без возможности вращения.
Вместе с этим винт выполнен с возможностью разъемного соединения со штоком при крайнем втянутом (т.е. транспортировочном) положении последнего. Благодаря этому обеспечивается фиксация взаимного положения винта и штока и, тем самым, обеспечивается блокировка штока во втянутом положении.
Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно позволяет обеспечить расширение функциональных возможностей и надежности гидравлического домкрата и, таким образом, позволяет повысить его эксплуатационные характеристики.
На фиг. 1 схематично показано устройство гидравлического домкрата; на фиг. 2 - гидравлический домкрат при крайнем втянутом положении штока, общий вид, продольный разрез, опорная тарель не показана; на фиг. 3 - поперечный разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - поперечный разрез по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - поперечный разрез по В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - поперечный разрез по Г-Г на фиг. 2.
В варианте осуществления изобретения гидравлический домкрат используется, например, в транспортном средстве, содержащем гидравлический привод, включающий гидравлические домкраты, установленные на раме шасси с возможностью контактирования с грунтом. Каждый домкрат выполнен с возможностью гидравлического сообщения с насосным агрегатом (не показано).
Гидравлический домкрат включает корпус 1, смонтированный в нем поршень 2 со штоком 3, поршневую «а» и штоковую «b» гидравлические полости. Домкрат выполнен с гидровинтовым приводом. Поршень со штоком установлен с возможностью взаимодействия с фиксирующей гайкой 4, взаимодействующей с центрально расположенным винтом 5. Винт 5 установлен с возможностью вращения в корпусе 1 и с помощью, например, зубчатой муфты 6 кинематически связан с гидромотором (гидродвигателем) 7, который закреплен на корпусе 1. Поршень 2 со штоком 3 и фиксирующая гайка 4 установлены в корпусе 1 с возможностью линейного (осевого) перемещения без возможности вращения. Винт 5 выполнен с возможностью разъемного соединения со штоком 3 при крайнем втянутом (транспортировочном) положении последнего посредством элемента 8 зацепления, установленного на нижнем (по чертежу) конце упомянутого винта с возможностью взаимодействия с ответным упорным элементом 9 зацепления, установленным на штоке 3.
В варианте осуществления изобретения домкрат также содержит датчики положения (концевые выключатели), которые электрически связаны с системой управления гидравлического привода транспортного средства (на чертеже не показано).
Гидравлический домкрат работает следующим образом.
В транспортировочном положении шток 3 с поршнем 2 втянут в корпус 1 и зафиксирован от выдвижения с помощью элемента 8, взаимодействующего с упорным элементом 9. Для выдвижения (по существу - опускания) штока с поршнем сначала рабочую жидкость подают в штоковую полость «b» домкрата, затем - в гидромотор (гидродвигатель) 7. Винт 5 с элементом 8 зацепления поворачивается, освобождая ответный упорный элемент 9, установленный на штоке 3. Таким образом, шток 3 освобождается для выдвижения. При этом срабатывает соответствующий датчик (на чертеже не показано), выдавая сигнал в систему управления гидравлического привода.
При подаче рабочей жидкости в поршневую полость «а» шток 3 с поршнем 2 выдвигается (опускается). При опускании штоков 3 гидравлических домкратов, после упора опорных тарелей (не показано) в грунт, шасси транспортного средства начинает вывешиваться. После подъема шасси транспортного средства на необходимую высоту и горизонтирования (при необходимости) последнего фиксируют положение каждого гидравлического домкрата посредством винтовой пары, включающей винт 5 с фиксирующей гайкой 4. Рабочую жидкость подают в гидромоторы 7. Гидромоторы приводят во вращение соответствующие винты 5, расположенные в корпусах 1 гидравлических домкратов. Посредством вращающихся винтов 5 фиксирующие гайки 4 опускаются на поршни 2, фиксируя штоки 3 в неподвижном положении. При этом снимается нагрузка с поршня 2 гидравлического домкрата и падает давление в поршневой полости «а». Таким образом шасси транспортного средства устанавливается на домкраты. Благодаря выполнению гидравлического домкрата с гидровинтовым приводом, включающим гидромотор 7, кинематически связанный с винтовой парой, выполненной с возможностью фиксации домкрата в выдвинутом (рабочем) положении на любом участке хода поршня, обеспечивается надежная фиксация груза в течение неограниченного времени при отсутствии рабочего давления.
Для приведения гидравлического домкрата в транспортировочное положение (подъема штока с поршнем) рабочую жидкость под давлением подают в поршневую полость «а», снимая нагрузку с фиксирующей гайки 4. В первоначальный момент производится подъем гайки 4, фиксирующей поршень 2 домкрата в выдвинутом (опущенном) положении. Рабочая жидкость под давлением поступает в гидромотор 7, который вращает винт 5, посредством которого фиксирующая гайка 4 поднимается вверх (по чертежу). После подъема фиксирующей гайки 4 производится подъем штока 3 с поршнем 2 в транспортировочное положение. Рабочую жидкость подают в штоковую полость «b», втягивая шток 3 с поршнем 2 в корпус 1 до упора. В крайнем втянутом положении штока элемент 8 зацепления, установленный на винте 5, входит во взаимодействие с ответным упорным элементом 9 зацепления, установленным на штоке 3 (по существу - элементы 8 и 9 образуют разъемное соединение). При этом срабатывает соответствующий датчик, обеспечивая выдачу сигнала в систему управления гидравлического привода. Таким образом положение штока автоматически фиксируют относительно корпуса домкрата, исключая возможность самопроизвольного выдвижения (опускания) штока при движении транспортного средства, а также возможность связанных с этим поломок.
Благодаря выполнению гидравлического домкрата с гидровинтовым приводом, включающим гидромотор, кинематически связанный с винтовой парой, выполненной с возможностью фиксации домкрата в выдвинутом (рабочем) положении на любом участке хода поршня, обеспечивается надежная фиксация груза в течение неограниченного времени при отсутствии рабочего давления. Вместе с этим в транспортировочном положении (в крайнем вдвинутом в корпус домкрата положении штока) благодаря конструктивным особенностям выполнения домкрата автоматически обеспечивается блокировка штока и исключается возможность самопроизвольного опускания (выдвижения) последнего, что также повышает надежность.
Таким образом, благодаря особенности исполнения гидравлического домкрата изобретение позволяет обеспечить расширение функциональных возможностей и надежности домкрата и, следовательно, повысить эксплуатационные характеристики.