ГИДРОЗАМОК

Заявляется полезная модель «Гидрозамок», предназначенный для запирания рабочей полости силовых цилиндров стрелы гидроманипулятора при отсутствии подачи рабочего давления в цилиндры, а также для ограничения перепада давления в рабочих полостях цилиндра во время работы.
Аналогами предлагаемой полезной модели «Гидрозамок», по нашему мнению являются:
- односторонний гидрозамок типа КУ, Каталог-справочник «Гидравлический привод строительных, дорожных и коммунальных машин», ЗАО «Гидрокомплект», АО «МАШМИР», Москва, 1997 г, стр176-180, аналог, (1);
- гидрозамок по патенту №50886, ОБ Российского агентства по патентам и товарным знакам «Промышленные образцы», №8, 2002 г, стр143-144, аналог (2);
- гидрозамок по патенту №50887, ОБ Российского агентства по патентам и товарным знакам «Промышленные образцы», №8, 2002 г, стр144-145, ближайший аналог (3).
Известен «Односторонний гидрозамок типа КУ», представляющий собой обратный управляемый клапан, который содержит корпус с двумя крышками, главный запорный элемент, поршень управления, а также присоединительные элементы, выполненные в виде резьбовых расточек, предназначенных для установки штуцеров, при этом уплотнительными элементами являются резиновые кольца, устанавливаемые в канавках штуцеров. (Односторонний гидрозамок типа КУ, каталог-справочник «Гидравлический привод строительных, дорожных и коммунальных машин», ЗАО «Гидрокомплект», АО «МАШМИР», Москва, 1997 г, стр176-180), аналог (1).
Известен «Гидрозамок» (два варианта) характеризующийся наличием основных композиционных элементов: корпус, золотник механизма управления с ограничителями поворота, механизм управления, монтажные и предохранительные элементы, информационные указатели, а также элементы присоединения корпуса к гидросистеме, при этом уплотнения в местах присоединения корпуса к гидросистеме выполнены в виде резиновых колец. (Гидрозамок по патенту №50886, ОБ Российского агентства по патентам и товарным знакам «Промышленные образцы», №8, 2002 г, стр143-144), аналог (2).
Известен «Гидрозамок», характеризующийся наличием основных композиционных элементов: корпус, присоединительные элементы, контровочные элементы и информационные указатели, при этом уплотнения в местах присоединения корпуса к гидросистеме выполнены в виде резиновых колец. (Гидрозамок по патенту №50887, ОБ Российского агентства по патентам и товарным знакам «Промышленные образцы», №8, 2002 г, стр144-145), ближайший аналог (3).
Известные конструкции уплотнительных элементов, установленных в местах штуцерного присоединения гидрозамка к полостям гидроцилиндра, не позволяют увеличить производительность гидрозамка за счет увеличения давления жидкости и габаритов пропускного сечения, так как они не обеспечивают необходимой герметичности торцевого уплотнения и не исключают внутренние перетечки по резьбе.
Предлагаемое техническое решение направлено на повышение производительности гидрозамка за счет увеличения давления жидкости и габаритов пропускного сечения, путем обеспечения герметичности торцевого уплотнения в местах штуцерного присоединения гидрозамка к полостям гидроцилиндра и исключения внутренних перетечек по резьбе.
Поставленная задача решается путем выполнения конструкции уплотняющего элемента, состоящей из металлической шайбы и резинового кольца, размещения резинового кольца в отверстии шайбы и неподвижного
скрепления с ним, выполнения резинового кольца в сечении в виде симметричной фигуры сложной конфигурации, внутренняя часть которого предназначена для уплотнения резьбы и имеет форму и габариты, позволяющие ей разместиться во впадине резьбы, а средняя часть резинового кольца, обеспечивающая уплотнение по торцу, выполнена в виде равнобоковой трапеции, боковые поверхности которой расположены под острым углом относительно уплотняемой поверхности, при этом вершина угла расположена со стороны оси шайбы, а также выполнения на внешней наружной поверхности резинового кольца, по которой осуществляется скрепление с металлической шайбой, выступа, обеспечивающего надежное скрепление, при этом конструкция предложенного уплотнения, обеспечивает уплотнение как по резьбе, так и по торцу шайбы.
Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого объекта.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 приведен общий вид гидрозамка, на фиг.2 показан вид А фиг.1, на фиг.3 изображено сечение Б-Б фиг.2, на фиг.4 показано предлагаемое уплотнение, где:
1
- корпус;
2, 3, 4
- присоединительные элементы;
5, 6, 7
- предохранительные элементы;
8, 9
- крепежные элементы;
10
- шайба металлическая;
11
- поверхность отверстия шайбы 10;
12
- кольцо резиновое;
13, 14
- торцы металлической шайбы 10;
15, 16
- боковые поверхности резинового кольца 12;
17
- верхнее основание трапеции;
18
- нижнее основание трапеции.
Элементы уплотнения
Д<sub>1</sub>
- внутренний диаметр металлической шайбы 10;
Д<sub>2</sub>
- наружный диаметр уплотняемой резьбы;
Д<sub>3</sub>
- наружный диаметр резинового кольца;
Д<sub>4</sub>
- наружный диаметр металлической шайбы;
Д<sub>5</sub>
- внутренний диаметр уплотняемой резьбы;
α°
- угол профиля внутренней части резинового кольца;
В
- толщина металлической шайбы;
m
- толщина выступающей части резинового кольца;
С
- толщина резинового кольца;
а
- величина выступания резинового уплотнения
относительно торца металлической шайбы на сторону;
S
- шаг уплотняемой резьбы.
1
Предлагаемый «Гидрозамок» состоит из корпуса 1, выполненного в виде прямоугольного параллелепипеда и наличием на корпусе 1 присоединительных 2, 3, 4, предохранительных 5, 6, 7 и крепежных элементов 8, 9, при этом в местах штуцерного присоединения гидрозамка к полостям гидроцилиндра установлены уплотнительные элементы, выполненные в виде металлической шайбы 10, с поверхностью отверстия 11, которой неподвижно скреплено резиновое кольцо 12, сечение которого выполнено в виде фигуры, образованной сочетанием трех геометрических фигур: треугольника, трапеции и прямоугольника, имеющих общую ось и симметрично расположенных относительно ее, при этом внутренняя выступающая часть резинового кольца 12 выполнена в виде кругового витка с углом профиля α°=65-80° и радиусом при вершине, равным радиусу при вершине впадины уплотняемой резьбы, при этом круговой виток расположен симметрично относительно торцев 13, 14 шайбы 10 и в основании имеет толщину, равную шагу S уплотняемой резьбы, кроме того внутренняя часть резинового кольца 12 выполнена в сечении в виде равнобокой трапеции, высотой равной разности внутреннего диаметра Д металлической шайбы 10
2
и наружного диаметра Д уплотняемой резьбы, деленной пополам; кроме того боковые поверхности 15, 16 резинового кольца 12, образующие трапецию, выполнены под углом, при этом длина верхнего основания трапеции 17 равна толщине «В» металлической шайбы 10, а длина нижнего основания трапеции 18 больше толщины металлической шайбы 10 на величину равную «a» 0,2-1,0 мм, при этом наружная выступающая часть резинового кольца 12 имеет сечение, выполненное в виде прямоугольника, высота которого равна 0,25...0,4 ширины металлической шайбы 10, а толщина «m» которого равна 0,3...0,4 от толщины «В» металлической шайбы 10; кроме того внутренняя выступающая часть резинового кольца 12 может быть выполнена в виде резьбовой нитки, длиной равной длине одного витка уплотняемой резьбы, при этом резьбовая нитка внутренней выступающей части резинового кольца 12 может быть выполнена прерывистой, состоящей из отдельных участков, количество которых может быть равным до трех, при этом отношение суммарной длины участков резьбовой нитки резинового кольца 12 к общей длине резьбовой нитки может быть равным 0,7...0,9, а толщина металлической шайбы 10 может быть равна от (2,0 до 3,0) S шагов уплотняемой резьбы, при этом внутренняя выступающая часть резинового кольца 12 может быть выполнена прямоугольной формы, толщиной равной 0,4-0,6 шага уплотняемой резьбы.
Сборка «Гидрозамка» может быть выполнена, например, следующим образом. На присоединительные поверхности штуцеров устанавливают уплотнительные элементы, выполненные в виде неподвижно скрепленных между собой металлических шайб и резиновых колец. Выполняют сборку предохранительного клапана и в собранном виде устанавливают его в корпус гидрозамка, устанавливают также присоединительные, предохранительные и крепежные элементы. Производится настройка гидрозамка и устанавливаются предохранительные элементы, выполненные в виде транспортйровочных заглушек, выполняется фиксация положения предохранительного клапана относительно корпуса гидрозамка с помощью
проволоки и пломбы, устанавливают на переднюю поверхность корпуса заводскую марку и гидрозамок готов к монтажу на объекте.
Изготовление деталей гидрозамка не требует использования уникального и дорогостоящего оборудования и материалов так, например, корпус может быть изготовлен горячей штамповкой или из профилированного проката из алюминиевого сплава АК8 ГОСТ 4784-74 с последующей обработкой на металлорежущих станках точением; штуцера, пробки могут быть изготовлены из стали 38ХА ТУ 14-1-950-86 из калиброванного проката с дальнейшим покрытием Ц6Хр, а уплотнительные резиновые кольца, устанавливаемые в отверстия металлических шайб и неподвижно скрепленные с ними могут быть изготовлены, например из резины ИРП-1078НТА ТУ 380051166-98.
Основные размеры, параметры и характеристики
- условный проход, мм
12
- рабочее давление, МПа (кгс/см2)
- номинальное
29
- максимальное
40
- давление настройки открытия гидрозамка, МПа
25-40
- диапазон температур рабочей среды, °С
-40 до +80
- рабочая жидкость
Масло МГ-15-В(с)
ГОСТ 17479.3-85
(ВМГЗ
ТУ 38.101479-88)
- класс чистоты рабочей жидкости по
ГОСТ 17216-71
12
- масса изделия (сухая), кг, не более
2,0
- назначенный срок службы, год
12
- назначенный ресурс, час
20000
- назначенный срок хранения, год
2
Предложенная конструкция «Гидрозамка» позволяет:
- повысить производительность гидрозамка за счет увеличения давления жидкости;
- повысить производительность гидрозамка за счет увеличения габаритов пропускного сечения;
- обеспечить необходимую герметичность уплотнения в местах штуцерного присоединения гидрозамка к полостям гидррцилиндра;
- повысить надежность уплотнения в местах штуцерного присоединения за счет обеспечения одновременного уплотнения, как по резьбе, так и по торцу штуцера;
- обеспечить необходимую герметичность уплотнения при минимальных затратах.
Предложенная конструкция «Гидрозамка» находится в стадии изготовления под заводским индексом ГЗС6.
Источники информации
1 Каталог-справочник «Гидравлический привод строительных, дорожных и коммунальных машин», ЗАО «Гидрокомплект», АО «МАШМИР», Москва, 1997 г, стр176-180, аналог, (1).
2 Гидрозамок по патенту №50886, ОБ Российского агентства по патентам и товарным знакам «Промышленные образцы», №8, 2002 г, стр143-144, аналог (2).
3 Гидрозамок по патенту №50887, ОБ Российского агентства по патентам и товарным знакам «Промышленные образцы», №8, 2002 г, стр144-145, ближайший аналог (3).