ДОМКРАТ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

Заявляемое техническое решение относится к машиностроению и может использоваться на атомных и тепловых электростанциях, а также на объектах, имеющих емкостное оборудование, для проведения монтажных и ремонтных работ.
Известен домкрат гидравлический [1], включающий корпус, выполняющий роль цилиндра внутри которого расположен поршень. Корпус и поршень выполнены так, что их цилиндрические поверхности представляют собой две пары трения, имеющие разные диаметры, причем, между цилиндрическими поверхностями пар имеется полость, образованная рабочими поверхностями корпуса и поршня. При этом, указанные поверхности, как в корпусе, так и в поршне перпендикулярны к цилиндрическим поверхностям. Полость соединена каналом с гибким шлангом для подачи масла. Шланг подсоединен к корпусу. В корпусе и в поршне в утолщенных стенках в зоне цилиндрических поверхностей, выполнены канавки, имеющие две стороны и дно. В канавках расположено, по круглому в сечении уплотнительному кольцу из эластичного материала и защитному кольцу из более жесткого материала, прямоугольной формы в сечении.
Указанный домкрат гидравлический имеет массу 62 кг. Так как, он рассчитан на значительное усилие 150000 кг, стенки корпуса и цилиндра имеют предельно максимальную толщину. К тому же, цилиндр и поршень в разных местах имеют разную толщину. Так в поршне нижняя часть имеет
толщину стенки намного меньше толщины стенки верхней ее части. А верхняя часть корпуса, имеет толщину стенки меньшую в нижней его части. При подаче масла в полость, поршень уходит вверх, увеличивается кольцевая площадь наружной стороны тоньшей стенки поршня. Одновременно увеличивается кольцевая площадь внутренней стороны тоньшей стенки корпуса.
В местах перехода стенок меньшей толщины в большую, как в поршне, так и в корпусе, под действием большого давления масла в полости, возникает концентрация напряжения. Как результат, такие стенки работают, как консоль на каком-то определенно взятом участке и отгибаются. Особенно это заметно в корпусе. Происходит утечка масла. При длительной эксплуатации, возникает усталостный эффект металла и домкрат непригоден к использованию.
Устранить этот недостаток увеличением толщины тоньших стенок поршня и корпуса невозможно, так как наружный диаметр домкрата гидравлического ограничен расстоянием между шпильками и расстоянием от шпилек к стенке насоса или иного оборудования, а уменьшение площади рабочих поверхностей полости, ведет к уменьшению рабочего усилия домкрата гидравлического.
Также является недостатком, близкое расстояние резьбового отверстия под установку гибкого шланга к наружной стенке корпуса. При эксплуатации домкрата гидравлического, при больших давлениях, бывают случаи разрыва металла и происходит утечка масла. Ликвидировать этот недостаток увеличением толщины нижней части корпуса невозможно, так как, общая высота домкрата гидравлического, ограничена, значит, ограничена и высота нижней части корпуса.
Кроме того, в известном домкрате гидравлическом, уплотнительные кольца расположены в прямоугольных канавках, вместе с защитными кольцами прямоугольной формы. В результате давления масла на уплотнительные кольца, они деформируются и заполняют образованный
прямой угол между защитным кольцом и дном канавки (цилиндрической поверхностью). Таким образом, увеличивается масляный клин, образованный цилиндрическими поверхностями корпуса и поршня, с яйцеобразной в сечении, поверхностью уплотнительного кольца.
Известен домкрат гидравлический [2], который конструктивно похож на вышеописанный и имеет такие же недостатки.
Для устранения указанных недостатков, поставлена задача создать домкрат гидравлический, обеспечивающий надежную работу, путем улучшения его конструкции.
Для осуществления поставленной задачи, предложен домкрат гидравлический, также как и известный, содержащий корпус, внутри которого расположен поршень. Корпус и поршень выполнены так, что их цилиндрические поверхности представляют две пары трения, имеющие разные диаметры. Между цилиндрическими поверхностями пар трения имеется полость, образованная рабочими поверхностями корпуса и поршня. Полость соединена каналом с гибким шлангом для подачи масла. Шланг подсоединен к корпусу. В корпусе и в поршне, в утолщенных стенках, в зоне цилиндрических поверхностей, выполнены канавки, в которых расположено, по круглому в сечении уплотнительному кольцу из эластичного материала и защитному кольцу из более жесткого материала, имеющему в сечении иную форму. Кольца круглого сечения установлены в канавках со стороны полости.
В отличие от известного, в заявляемом домкрате гидравлическом, рабочие поверхности корпуса и поршня выполнены под углом к цилиндрическим поверхностям корпуса и поршня. Места перехода цилиндрических поверхностей в рабочие и места перехода цилиндрических поверхностей канавок, со стороны установки защитного кольца, в торцевые поверхности канавок, выполнены по радиусу. Притом, канавки выполнены так, что одна их сторона открыта к полости. Защитные кольца имеют толщину, больше толщины уплотнительного кольца и форму,
обеспечивающую прилегание, как к уплотнительному кольцу, так и к радиусу канавки.
Отличительные признаки заявляемого домкрата гидравлического имеет ряд положительных качеств, которые влияют на технический результат, а именно:
- рабочие поверхности корпуса и поршня выполнены под углом к цилиндрическим поверхностям. Таким образом, увеличивается расстояние от полости до нижней части корпуса. Это позволяет удалить отверстие для подсоединения гибкого шланга от нижней части корпуса, чем повышается надежность самого корпуса, так как исключается прорыв масла. Кроме того, рабочие поверхности корпуса и поршня увеличились по площади, что позволяет, при тех же габаритах домкрата и его весе, увеличить рабочее усилие;
- места перехода цилиндрических поверхностей корпуса и поршня выполнены по радиусу. Это позволяет снизить концентрацию напряжения в местах перехода тоньшей стенки в толщую, как в поршне, так и в корпусе;
- места перехода цилиндрических поверхностей (дна) канавок, со стороны установки защитного кольца, в торцевые поверхности канавок, выполнены по радиусу. Что также снижает концентрацию напряжения толщей части поршня и корпуса;
- канавки выполнены так, что одна их сторона открыта к полости. Таким образом, давление масла на уплотнительные кольца происходит со стороны полости. Это значит, что уплотнительные кольца равномерно обжаты со стороны полости и прижаты к защитному кольцу;
- толщина защитных колец больше толщины уплотнительных колец. Это позволяет создать плотность между всеми стенками, где расположены защитные кольца;
- защитные кольца имеют форму, обеспечивающую прилегание, как к уплотнительному кольцу, так и к радиусу канавки. Форма защитных колец из более жесткого материала, чем уплотнительные кольца, обеспечила
прилегание не только к стенкам и радиусам канавок, но и уплотнительных колец к защитным.
Как результат, получено надежное уплотнение домкрата гидравлического.
Перечисленные выше отличительные признаки необходимы и достаточны для решения поставленной задачи.
Все отличительные признаки находятся в причинно-следственной связи с полученным техническим результатом и позволяют на высоком техническом уровне создать конструкцию домкрат гидравлический, в котором рабочие поверхности корпуса и поршня выполнены под углом к цилиндрическим поверхностям, а переходы между ними выполнены по радиусу. Кроме того, переходы цилиндрических поверхностей в торцевые поверхности канавок, также выполнены по радиусу. Канавки открыты к полости и как бы слиты воедино. Защитные кольца, со стороны уплотнительного кольца, имеют вогнутую форму, соответствующую радиусу уплотнительного кольца, а со стороны цилиндрических поверхностей канавок и торцевых поверхностей, - равную радиусу скругления между указанными поверхностями.
Техническое решение поясняется чертежом. На фиг. изображена в разрезе часть домкрата гидравлического. Домкрат гидравлический содержит корпус 1, внутри его поршень 2. Корпус 1 и поршень 2 имеют по две цилиндрические поверхности 3, 4 и 5, 6 и представляют собой две пары трения. Одна и другая пара имеют разные диаметры. Между цилиндрическими поверхностями 3, 4 и 5, 6 имеется полость 7, образованная рабочими поверхностями 8, 9, соответственно, корпуса и поршня и связана она каналом 10 через отверстие 11, с гибким шлангом 12, подсоединенным к корпусу 1. Причем, полость 7 расположена под углом к цилиндрическим поверхностям 3, 4 и 5, 6. На корпусе 1 и поршне 2, в утолщенных стенках, выполнено по канавке 13, 14. Эти канавки соединены с полостью 7. Места перехода цилиндрических поверхностей 3, 6
в рабочие 8, 9 и места перехода цилиндрических поверхностей 15, 16, канавок 13, 14, в торцевые поверхности 17, 18 канавок, скруглены радиусами, соответственно R и r. Защитные кольца 19, 20 в сечении имеют форму с одной стороны вогнутую, под уплотнительные кольца 21, 22, а с другой стороны копируют радиус r, округления полостей.
Заявленный домкрат развивает усилие 170000 кг при весе 19 кг.
Домкрат гидравлический работает следующим образом.
Домкрат гидравлический устанавливают на шпильку (на фиг. шпилька не показана). В полость 7 через канал 10, шлангом 12 подают под давлением масло. Масло действует на рабочие поверхности 8, 9 корпуса 1 и поршня 2, приподнимая последний вверх. Уплотнительные кольца 21, 22 вжимаются в защитные кольца 19, 20, цилиндрические поверхности 3, 6 корпуса 1 и поршня 2 и цилиндрические поверхности 15, 16 канавок 13, 14. Защитные кольца 19, 20 вжимаются в торцевые 17, 18, цилиндрические поверхности 15, 16 канавок 13, 14 с их скругленными по радиусу переходами и цилиндрические поверхности 3, 6 корпуса и поршня. При достижении силы 120000 кг, шпилька удлиняется и откручивают гайку. Далее, сбрасывается давление масла и домкрат гидравлический приобретает первоначальное положение. Таким же образом откручивают остальные гайки на изделии.
Данное техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики домкрата гидравлического, выводя его на более высокий уровень качества.
Домкрат гидравлический с предложенным усовершенствованием, технологически выполним на стандартном металлорежущем оборудовании, стандартным инструментом.