ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ШТОКА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЦИЛИНДРА

Полезная модель относится к гидравлическим исполнительным механизмам и может найти применение в промышленности для защиты элементов, движущихся возвратно-поступательно, в частности, в качестве защитных устройств штоков гидравлических цилиндров при наличии абразивной пыли в окружающем воздухе, например, в механизмах шасси летательных аппаратов, мощных карьерных экскаваторов с гидравлическим приводом, землеройной и дорожной техники, гидравлической крепи в забое горных выработок, а также других гидросистемах работающих в особо ответственных сверхточных аппаратах или устройствах, оборонной и космической технике.
Известно защитное устройство штока гидравлического цилиндра по патенту РФ №2151923, МПК F15В 15/20 и F16J 7/00, опубл. 27.06.2000, выполнено в виде сильфона, установленного вокруг выходной части штока. Сильфон закреплен одним концом на крышке цилиндра, а другим - на концевом участке штока, снабженном опорной пятой. Гофры сильфона выполнены из кольцевых элементов, соединенных друг с другом по внутреннему и внешнему диаметрам. Кольцевые элементы в недеформированном состоянии имеют форму усеченных конусов с криволинейной образующей. При этом в направлении от корпуса цилиндра высота каждого последующего кольцевого элемента сильфона превышает высоту предыдущего элемента, а наружный диаметр каждого последующего гофра сильфона превышает наружный диаметр предыдущего гофра.
Недостаток защитного устройства штока гидравлического цилиндра заключается в следующем. При работе гидроцилиндра, выдвижении или втягивании штока, внутри защитного устройства создается избыточное или пониженное давление, которое компенсируется за счет сообщения с окружающим воздухом через негерметичное крепление сильфона с гидроцилиндром или отверстием в сильфоне. Таким путем грязь и абразивные частицы, попадая с воздухом внутрь сильфона, особенно при работе в запыленных условиях, прилипая к масляному штоку, вызывают его коррозию и износ уплотнения гидроцилиндра, которое в свою очередь, влечет за собой утечку масла. В некоторых случаях большое загрязнение уплотнений гидроцилиндра приводит к повышенному их износу и даже заклиниванию штока, что недопустимо, например, в работе гидроцилиндра при выпуске шасси летательных аппаратов.
Известен также гидроцилиндр по патенту РФ №2534331, МПК: F15В 15/20, F15B 20/00, F15В 1/04; опубл. 27.11.2014. Он принят за прототип предлагаемой полезной модели. Гидроцилиндр содержит сильфон, внутренняя полость которого соединена пневмоприводом с пружинным пневмоаккумулятором. Пневмопривод с пружинным пневмоаккумулятором позволяют изолировать от внешней среды внутреннюю полость сильфона, объем которой изменяется при выдвижении или втягивании штока. Однако такое устройство усложняет конструкцию гидроцилиндра и представляется достаточно громоздким особенно для машин, перемещающихся с большой скоростью, например летальных аппаратов, ухудшая аэродинамические свойства.
Поставлена задача: упростить конструкцию и уменьшить габаритные размеры гидроцилиндра за счет введения в конструкцию сильфона самоочищающегося фильтрующего элемента, тем самым повысить надежность работы гидросистемы.
Эта задача решена следующим образом. В соответствии с прототипом защитное устройство штока выполнено в виде сильфона, но в сильфон встроен фильтр для очистки воздуха, который поступает во внутреннюю его полость при вытягивании штока и выпускает при движении штока назад. Самоочищение фильтрующего элемента достигается за счет выпускаемого воздуха.
Сущность изобретения поясняется рисунком, на котором изображены в разрезе гидравлический цилиндр с предлагаемым защитным устройством.
Защитное устройство штока гидравлических цилиндров содержит сильфон 1, установленный вокруг выдвижной части штока 2, состоящий из нескольких гофр, выполненных из кольцевых элементов, соединенных друг с другом по внутреннему и внешнему диаметрам. Кольцевые элементы в недеформированном состоянии имеют форму усеченных конусов с криволинейной образующей. Сильфон герметично закреплен одним концом на цилиндре 3, а другим - на шайбе 4. Внутренняя полость сильфона сообщается с окружающим воздухом через фильтрующий элемент 5. Позиции 6 и 7 показывают защищаемые уплотнения гидроцилиндра и поршня соответственно.
Поскольку сильфон герметично закреплен одним концом на крышке цилиндра, а другим - на шайбе, то шток, выдвигаясь, растягивает его; постепенно создается некоторое разряжение воздуха внутри сильфона и очищенный фильтрующим элементом окружающий воздух начинает поступать внутрь. Так происходит всасывание воздуха. И наоборот, при втягивании штока внутри сильфона создается избыточное давление, которое также сбрасывается через фильтрующий элемент.
Технический результат изобретения. Упрощается конструкция и уменьшаются габаритные размеры гидроцилиндра что не снижает аэродинамические свойства летательных аппаратов, а за счет введения в конструкцию сильфона фильтрующего элемента повышается надежность работы гидросистемы.