ГИДРОШАРНИР

Предлагаемая полезная модель относится к области гидравлических систем, предназначена для подачи рабочей жидкости с неповоротной части машины в поворотную и может быть использована в радиолокационных станциях для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры.
Известны “Устройство для подвода энергии к грузозахватному органу крана” (авторское свидетельство СССР №703011, опубликовано 05.12.1979), “Опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины” (патент RU №2356828 C1, опубликовано 27.05.2009). Данные аналоги рассчитаны на относительно небольшое количество жидкости, передаваемой из неповоротной части механизма в поворотную, предназначенную для управления силовыми элементами гидравлической системы.
Наиболее близким по конструкции к предлагаемой полезной модели (прототипом) является гидрошарнир привода гидроподъемников АПГ-18 (www.stroy-technics.ru). Прототип состоит из внутреннего корпуса - неповоротной части механизма, наружного корпуса (обоймы) - поворотной части механизма, штуцеров и уплотнительных колец.
Внутренний корпус гидрошарнира закреплен на опорном кольце ходовой рамы так, чтобы его ось совпадала с осью вращения поворотной платформы. На внутренний корпус надета обойма, которая может поворачиваться вокруг него. Кольцевые проточки, имеющиеся во внутреннем корпусе, соединены с вертикальными каналами. Жидкость подается в эти каналы и через кольцевые проточки попадает в обойму. Внутренний корпус и обойма снабжены штуцерами, через которые происходит подача жидкости в устройство.
В качестве уплотняющего элемента используются резиновые уплотнительные кольца круглого сечения (ГОСТ 4833-73), по мере износа которых герметичность устройства-прототипа ухудшается. Номенклатура размеров данных колец ограничена, что, в свою очередь, ограничивает размеры корпуса, обоймы, каналов гидрошарнира и ограничивает его пропускную способность рабочей жидкости.
Кроме того, корпус гидрошарнира изготовлен из цельнометаллического круга, поэтому вертикальные каналы занимают значительную часть сечения, что также ограничивает пропускную способность гидрошарнира и увеличивает его массу.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение технико-эксплуатационных характеристик, а именно увеличение пропускной способности жидкости устройством, снижение соотношения массы устройства и количества пропускаемой жидкости, повышение герметичности устройства.
Технический результат достигается тем, что в прототип, содержащий внутренний и наружный корпуса, имеющие общую ось вращения, выполненные с отверстиями для подачи рабочей жидкости, снабженные штуцерами, подводящими и отводящими рабочую жидкость, дополнительно введены в качестве уплотняющего элемента регулируемые сальниковые уплотнения с регулировочными болтами и кольцом для обеспечения равномерного поджатия, кроме того, внутренний и наружный корпуса изготовлены из отдельных деталей методом сварки с последующей механической обработкой и крепятся к поворотной и неповоротной частям механизма, соответственно, с помощью кронштейнов, а от вертикального смещения корпусов относительно друг друга предохраняют упоры.
В то время как в корпусах устройства-прототипа оставшиеся от отверстий каналов сегменты составляют более 50% от его поперечного сечения, корпуса предлагаемой полезной модели, размеры которых не ограничены сортаментом цельнометаллического круга, представляют собой полую конструкцию, полностью заполняемую рабочей жидкостью, что увеличивает пропускную способность механизма, а т.к. в корпусе отсутствует «неработающий» металл, снижается соотношение массы устройства и количества пропускаемой жидкости.
Повышение герметичности достигается тем, что в качестве уплотняющего элемента используется сальниковое уплотнение, например, из материала «Графитекс» (ТУ 2573-001-86678852-2008). Конструкция предлагаемой полезной модели позволяет изменять степень сжатия данного уплотнения по мере износа. В прототипе такой возможности нет.
На фигуре изображен предлагаемый гидрошарнир в разрезе, где показано:
1 - внутренний корпус;
2 - наружный корпус;
3 - регулировочные болты;
4 - сальниковое уплотнение;
5, 6, 7, 8 - штуцеры;
9 - поворотная часть механизма;
10 - неповоротная часть механизма;
11 - упоры;
12 - кронштейны;
13 - кольцо;
А, Б - отверстия для прохода рабочей жидкости.
Заявляемое шарнирное поворотное устройство содержит внутренний 1 и наружный 2 корпуса, крепящиеся к поворотной 9 и неповоротной 10 частям механизма, соответственно, с помощью кронштейнов 12. Корпуса имеют общую ось вращения и возможность вращаться поворотной части 9 относительно неповоротной части 10. От вертикального смещения корпусов относительно друг друга предохраняют упоры 11. Оба корпуса снабжены штуцерами 5, 6, 7, 8, подводящими и отводящими рабочую жидкость. Всего в конструкции предлагаемой полезной модели используется восемь штуцеров.
Внутренний 1 и наружный 2 корпуса выполнены с отверстиями А и Б для прохода рабочей жидкости из одного корпуса в другой.
Регулировочные болты 3 осуществляют поджим сальникового уплотнения 4, для обеспечения равномерного поджатия которого используется кольцо 13.
В предлагаемом шарнирном поворотном устройстве роль корпуса гидрошарнира выполняет внутренний корпус 1. Функцию обоймы гидрошарнира выполняет наружный корпус 2. В качестве уплотняющего элемента используется сальниковое уплотнение 4.
Подача жидкости в поворотную часть механизма производится следующим образом.
Жидкость подается через штуцер 5 в верхнюю полость наружного корпуса 2. Затем через отверстия А в наружном 2 и внутреннем 1 корпусах попадает в верхнюю полость внутреннего корпуса 1 и через штуцер 8 поступает в поворотную часть механизма.
Обратно жидкость через штуцер 7 подается в нижнюю полость внутреннего корпуса 1. Затем через отверстия Б в наружном 2 и внутреннем 1 корпусах попадает в полость наружного корпуса 2 и через штуцер 6 поступает в неповоротную часть механизма к насосу.
Количество отверстий А и Б позволяет обеспечить величину перетекающей жидкости из наружного корпуса 2 во внутренний 1 в количестве равном поступающей от приточного штуцера 5.
Степень сжатия сальникового уплотнения 4, а, следовательно, степень герметичности, по мере износа может меняться за счет поджатия регулирующими болтами 3 через кольцо 13.
Конструктивные решения, используемые в предлагаемой полезной модели с диаметром наружного корпуса 580 мм, позволяют обеспечить подачу охлаждающей жидкости от насоса, расположенного на полуприцепе РЛС, во вращающуюся антенну для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры, размещенной на ней, в количестве 60000 л/час при скорости потока 3 м/сек.
Дополнительно к этому конструкция предлагаемого гидрошарнира имеет внутреннее сквозное отверстие, которое используется для прокладки электрических кабелей.
В соответствии с описанной выше конструкцией на предприятии разработаны рабочие чертежи и начато изготовление опытного образца предлагаемой полезной модели.
Таким образом, введение в известное устройство, содержащее внутренний и наружный корпуса, имеющие общую ось вращения, выполненные с отверстиями для подачи рабочей жидкости, снабженные штуцерами, подводящими и отводящими рабочую жидкость, регулируемых сальниковых уплотнений, используемых в качестве уплотняющего элемента, с регулировочными болтами и кольцом для обеспечения равномерного поджатия, кроме того, изготовление внутреннего и наружного корпусов из отдельных деталей методом сварки с последующей механической обработкой и крепление их к поворотной и неповоротной частям механизма, соответственно, с помощью кронштейнов, причем от вертикального смещения корпусов относительно друг друга предохраняют упоры, позволило улучшить технико-эксплуатационные характеристики, а именно увеличить пропускную способность жидкости устройством, снизить соотношения массы устройства и количества пропускаемой жидкости, повысить герметичность устройства.