МЕХАНИЗМ БЛОКИРОВКИ ШТОКА ЦИЛИНДРА

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к силовым цилиндрам с фиксацией положения штока и предназначены, в частности, для удержания груза в ситуации, когда отсутствует давление в гидравлической или пневматической системе.
Известен механический самоблокирующийся гидравлический цилиндр, содержащий головку и днище, закрепленные соответственно на переднем и заднем концах корпуса цилиндра. В корпусе установлен шток, на заднем конце которого установлены поршень, герметично прилегающий к внутренней стенке корпуса, и гайка с внутренней канавкой под фиксирующий шарик, установленный в радиальном конусном отверстии, выполненном в позиционирующем блоке, расположенном между внутренней стенкой корпуса и торцевой поверхностью днища цилиндра. На поршне установлен кольцевой прижимной блок, зафиксированный на поршне стопорным кольцом, между прижимным блоком и поршнем установлена пружина. Шток снабжен перегородкой, между перегородкой и поршнем установлены пружины. В корпусе цилиндра выполнены каналы для подачи рабочей жидкости (см. CN 203035638 (U), МПК F15B 15/14; F15B 15/26, опубл 03.07.2013).
Известное техническое решение имеет сложную конструкцию, не обеспечивающую надежную блокировку штока.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является силовой гидроцилиндр с механической фиксацией штока, содержащий корпус с крышками, внутри которого с образованием рабочих полостей установлен поршень со штоком, размещены уплотнения рабочих полостей, взаимодействующие со штоком, и выполнены каналы подвода жидкости, а также механизм фиксации штока относительно корпуса, выполненный с фиксаторами, установленными в радиальных отверстиях штока с возможностью выдвижения в углубления крышки корпуса, расположенные вдоль штока, выполненного с осевым каналом, в котором размещен подпружиненный с одной стороны стержень механизма фиксации, имеющий канавку для воздействия ее краями на фиксаторы при их выдвижении в углубления крышки и снабженный со стороны, противоположной пружине, торцевым толкателем, выполненным с двумя камерами управления, подключенными к разным рабочим полостям гидроцилиндра. Торцевой толкатель механизма фиксации может быть выполнен в виде двух последовательно установленных плунжеров с камерами управления на их торцах, подключенных к разным рабочим полостям гидроцилиндра или выполнен в виде ступенчатого плунжера (см. RU 2622684, МПК F15B 15/26, опубл. 19.06.2017).
Недостатком известного технического решения является то, что механизм блокировки надежно срабатывает только в крайних положениях. В средней части хода цилиндра блокировка возможна только при точном останове штока цилиндра в положении блокировки и снятии давления из поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра, осуществить такую блокировку для цилиндра, работающего под нагрузкой в вертикальном положении очень сложно.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение блокировки штока цилиндра в заданном положении в ситуации, когда отсутствует давление в гидравлической или пневматической системе.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в механизме блокировки штока цилиндра, содержащем соединенный с цилиндром корпус с крышкой, внутри которого установлены шток, поршень, фиксирующие шарики и пружина, канал подвода рабочей среды, выполненный в корпусе, фиксирующие шарики расположены в сепараторе, установленном на штоке, в котором выполнена кольцевая выемка под фиксирующие шарики, при этом поршень установлен на сепараторе и выполнен с кольцевой проточкой, кроме того пружина установлена между поршнем и крышкой.
Отличительные признаки, заключающиеся в том, что фиксирующие шарики расположены в сепараторе, установленном на штоке, в котором выполнена кольцевая выемка под фиксирующие шарики, при этом поршень установлен на сепараторе и выполнен с кольцевой проточкой, а пружина установлена между поршнем и крышкой, позволили обеспечить блокировку штока в заданном положении.
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков позволила обеспечить блокировку штока в заданном положении в ситуации, когда отсутствует давление в гидравлической или пневматической системе.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Заявляемое техническое решение иллюстрируется чертежами: фиг. 1 - механизм блокировки штока цилиндра, в разрезе; фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.
Механизм блокировки штока цилиндра содержит корпус 1 с крышкой 2, соединенный с цилиндром 3. В корпусе 1 установлен шток 4, на котором установлен сепаратор 5. В сепараторе 5 по окружности расположены фиксирующие шарики 6, под которые на штоке 4 выполнена кольцевая выемка 7.
На сепараторе 5 установлен поршень 8, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая проточка 9, а наружная поверхность поршня 8 выполнена ступенчатой. Между корпусом 1 и ступенью большего диаметра образована рабочая полость 10, соединенная с каналом 11 выполненным в корпусе 1. Канал 11 соединен с каналом 12 для подвода рабочей среды выполненном в цилиндре 3. Между поршнем 8 и крышкой 2 установлена пружина 13.
Для обеспечения герметичности в местах соединений механизм снабжен уплотнениями.
Механизм блокировки штока цилиндра работает следующим образом: при подаче рабочей среды (газ или жидкость) под давлением по каналам 11 и 12 в рабочую полость 10, поршень 8 перемещается, сжимая пружину 13. Кольцевая проточка 9, при полностью сжатой пружине 13, находится над шариками 6 и позволяет шарикам 6 свободно перемещаться в отверстиях сепаратора 5. В данном состоянии механизм блокировки не препятствует перемещению штока 4. В случае, когда необходимо удерживать шток 4 в заданном положении, кольцевая выемка 7, выполненная на штоке 4, перемещается в положение под шариками 6. При прекращении подачи рабочей среды поршень 8 под действием пружины 13 перемещается в обратном направлении и утапливает шарики 6 в кольцевые выемки 7 штока 4, таким образом блокируя возможность перемещения штока 4.
Надежное срабатывания механизма блокировки штока цилиндра в заданном положении обеспечивается подводом рабочей среды (газ или жидкость) в рабочую полость 10 механизма по контуру, независимому от контура управления силового цилиндра.
Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить блокировку штока в заданном положении в ситуации, когда отсутствует давление в гидравлической или пневматической системе.
Заявляемое техническое решение может быть изготовлено на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных материалов и технологий.