ГИДРОЦИЛИНДР
HYDRAULIC CYLINDER

Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно. Предлагаемое устройство может быть применено в конструкции гидрофицированных машин, работающих в условиях значительных нагрузок на рабочем органе при наличии значительного количества абразивной пыли в окружающей среде.
Известен гидроцилиндр, который содержит корпус с элементами крепления, состоящий из передней со сменной направляющей втулкой и задней крышек, снабженных уплотнителями и элементами их крепления на корпусе, и шток с закрепленным на нем поршнем с уплотнителями и элементами крепления гидроцилиндра (см. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие. - М.: Машиностроение, 1971, с.318. рис.177а).
К недостаткам известного аналога следует отнести тот факт, что в условиях наличия значительного количества абразивной пыли в окружающей среде у гидроцилиндра и его элементов возникают такие повреждения, вызванные воздействием абразива, как: риски, царапины и задиры на движущихся уплотняемых поверхностях корпуса и штока, а также царапины и задиры на поверхностях поршня и направляющей втулки. Наличие этих повреждений непосредственно сказывается на снижении, а зачастую и полной утрате гидроцилиндром его герметизирующей способности, что на практике сопровождается разгерметизацией уплотнительных узлов, вызывает снижение объемного коэффициента полезного действия и сопровождается потерей подчас дорогостоящей рабочей жидкости. В этих случаях такое часто применяющееся ремонтное воздействие, как установка новых уплотнителей на старые поврежденные уплотняемые поверхности, ожидаемого положительного эффекта не дает, так как испорченные абразивной пылью уплотняемые поверхности при перемещении воздействуют имеющимися неровностями (следами воздействия абразива) на уплотнительные манжеты, вызывая их интенсивный износ, царапание, резание и последующую разгерметизацию. При этом основной причиной попадания абразивной пыли во внутренние полости гидроцилиндра и далее в гидросистему является наличие влажной масляной пленки на штоке, который вдвигается в корпус гидроцилиндра. Применение пылезащитных уплотнительных манжет (грязесъемников) известных конструкций, к сожалению, значимого и долговременного положительного эффекта не дает.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является гидроцилиндр, содержащий корпус с элементами крепления, состоящий из передней со сменной направляющей втулкой и задней крышек, снабженных уплотнителями и элементами их крепления на корпусе, шток с закрепленным на нем поршнем с уплотнителями и прикрепленный к передней крышке корпуса сильфон, внутренняя полость которого соединена пневмопроводом с грузовым пневмоаккумулятором (см. Гидроцилиндр. Патент РФ №2447328 от 20.07.2010).
К недостаткам известного прототипа следует отнести низкую надежность и зачастую неработоспособность сильфонов с грузовыми пневмоаккумуляторами в гидроцилиндрах, совершающих совместно с рабочим оборудованием машины значительное перемещение в пространстве по отношению к поверхности тяготения, например, в гидроцилиндрах привода ковша одноковшового экскаватора. К сожалению, в этом случае для реализации на практике конструкции прототипа требуется отдаление грузового пневмоаккумулятора от гидроцилиндра и жесткое его закрепление на корпусе экскаватора, что требует применения пневмопроводов большой протяженности и не способствует повышению надежности машины в целом.
Все это в комплексе ухудшает условия функционирования, снижает надежность и работоспособность сильфона, гидроцилиндра и гидросистемы в целом.
Технический результат - повышение надежности и обеспечение работоспособности гидроцилиндра с сильфоном.
Технический результат достигается тем, что в гидроцилиндре, содержащем корпус с элементами крепления, состоящий из передней со сменной направляющей втулкой и задней крышек, снабженных уплотнителями и элементами их крепления на корпусе, шток с закрепленным на нем поршнем с уплотнителями и прикрепленный к передней крышке корпуса сильфон, внутренняя полость которого соединена пневмопроводом с пружинным пневмоаккумулятором.
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - схематическое изображение заявляемого гидроцилиндра с сильфоном, внутренняя полость которого соединена с пружинным пневмоаккумулятором.
Гидроцилиндр 1 (фиг.1), содержащий корпус с элементами крепления, состоящий из передней со сменной направляющей втулкой и задней крышек, снабженных уплотнителями и элементами их крепления на корпусе, шток с закрепленным на нем поршнем с уплотнителями и прикрепленный к передней крышке корпуса сильфон 2, внутренняя полость которого соединена пневмопроводом с пружинным пневмоаккумулятором 3.
Гидроцилиндр работает следующим образом.
При подаче рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра его шток начинает выдвигаться из корпуса с образованием во внутренней полости сильфона давления разрежения, которое компенсируется воздухом, вытесняемым пружинным пневмоаккумулятором, тем самым уравновешивая давление внутри и снаружи сильфона. При подаче рабочей жидкости в штоковую полость гидроцилиндра его шток начинает вдвигаться в корпус с созданием в полости сильфона избыточного давления и вытеснением воздуха в пружинный пневмоаккумулятор, обеспечивая его подзарядку и разгружая сильфон. При этом гидроцилиндр совместно с пружинным пневмоаккумулятором может совершать значительные пространственные перемещения относительно поверхности тяготения.
Таким образом, использование пружинного пневмоаккумулятора, чье пространственное расположение не ограничивает его функциональные возможности, позволяет повысить надежность и обеспечить работоспособность гидроцилиндров с большим ходом, скоростью движения штока при значительном пространственном перемещении.