гидроцилиндр
Классы МПК: | F15B15/14 с прямолинейными цилиндрами B60S9/12 телескопического типа B66C23/80 с гидравлическим приводом |
Автор(ы): | Богданов В.О., Лаптев А.В., Мошкин В.С., Оконьский А.Б., Пырьев А.А., Халиулин А.Г., Абрамов В.И., Василькова А.Ф., Кравченко Т.А., Кулаков Г.А., Макаричев Г.М. |
Патентообладатель(и): | Закрытое акционерное общество "Национальная компания Уралтерминалмаш", Открытое акционерное общество "Авиаагрегат" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-12-25 публикация патента:
20.12.2003 |
Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к гидроцилиндрам двухстороннего действия для опускания и подъема опорно-установочных лап выносных аутригеров краноманипуляторных установок (КМУ). Гидроцилиндр (ГЦ) содержит корпус с приварным дном, съемной сквозной крышкой и концевым присоединителем для закрепления его на конце выдвижной балки опорно-поворотного устройства КМУ, односторонний полый шток с поршнем и концевым присоединителем для подстыковки лапы с самоустанавливающейся опорной пятой, опорно-уплотнительные элементы подвижных и неподвижных соединений, грязесъемник и каналы подвода рабочей жидкости с резьбовыми присоединительными штуцерами. Резьбовые штуцеры для подвода рабочей жидкости в его поршневую и штоковую полости ГЦ разнесены между собой в окружном направлении, а на боковой стенке гильзы его корпуса приварены бобышки с резьбовыми отверстиями для крепления на них навесного одностороннего гидрозамка. Технический результат заключается в упрощении конструкции, сокращении габаритов, повышении надежности работы, а также в улучшении сборки и разборки ГЦ. 4 з.п.ф-лы, 10 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10
Формула изобретения
1. Гидроцилиндр двухстороннего действия для опускания и подъема опорно-установочных лап выносных аутригеров крано-манипуляторных установок, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндрической гильзы с приварным дном, съемной сквозной крышкой и концевым присоединителем для жесткого закрепления его на конце консольной части выдвижной балки опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки, односторонний сварной полый шток с поршнем и концевым присоединителем для подстыковки лапы с самоустанавливающейся опорной пятой, опорно-уплотнительные элементы подвижных и неподвижных соединений, грязесъемник и каналы подвода рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости с резьбовыми присоединительными штуцерами отличающийся тем, что в нем концевой присоединитель корпуса дополнительно снабжен сформированным на его приварном дне с внешней стороны и взаимодействующим в составе опорно-поворотного устройства крано-манипуляторной установки с соответствующим вертикально ориентированным и открытым снизу посадочным гнездом, расположенным на конце консольной части выдвижной балки, короткобазовым центрирующим хвостовиком цилиндрической формы с плоским опорно-установочным торцом кольцевой конфигурации и несколькими равнорасположенными в окружном направлении и открытыми снаружи глухими резьбовыми присоединительными отверстиями под болты крепления хвостовика в гнезде балки, а съемная сквозная крышка сопряжена с гильзой корпуса посредством резьбового соединения, поршень выполнен за одно целое со штоком, а концевой присоединитель штока - в виде ввернутой в него на резьбе втулки с развитым центральным резьбовым отверстием под лапу выносного аутригера, законтренной дополнительно по месту сопряжения со штоком при помощи осевого установочного винта, застопоренного кернением в шлиц в резьбу в трех точках глубиной 1-1,5 мм под углом 30-45![гидроцилиндр, патент № 2219385](/images/patents/249/2219004/176.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к гидроцилиндрам двухстороннего действия для опускания и подъема опорно-установочных лап выносных аутригеров краноманипуляторных установок. Известно достаточно большое количество аналогов изобретения как отечественной, так и зарубежной разработки (см., например, авт. свид. SU 889986, F 16 J 10/02, 1981 г. ; SU 1599252, B 60 S 9/02, 15.10.90 г.; заявки ФРГ 4002558, F 15 B 15/14, 23.08.90 г.; GB 1465289, B 60 S 9/10, 2.03.77 г.; GB 2058693, B 60 S 9/00, B 60 F 1/00, B 60 D 15/02, 15.04.81 г.; JP 58-50898, B 60 S 9/12, 12.11.83 г.; пат. US 4236643, F 15 B 15/00, 10.05.2000 г.; US 544968, F 01 B 31/00, 15.08.95 г.; RU 2148733, F 15 B 15/00, 10.05.2000 г.; В. А. Васильченко. Гидравлическое оборудование мобильных машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1983 г., ББК 34.447, В19, УДК 62-82/625.08 (03), стр.93, рис.3.40, и др. общетехническую литературу по гидроприводу). В самом общем виде выносной аутригер представляет собой шарнирно, либо жестко закрепленную на конце выдвигаемой в поперечном направлении балки опорно-поворотного устройства краноманипуляторной установки силовую телескопическую стойку с опорно-установочной лапой, которая для обеспечения необходимой устойчивости установки от опрокидывания может прижиматься к грунту и отводиться от него. В ряде известных выносных аутригеров (JP 58-50898, US 4236643 и др.) опорно-установочные лапы перемещаются при помощи кинематически связанных с ними автономных гидроцилиндров двухстороннего действия. При этом пространственно указанные гидроцилиндры могут размещаться как снаружи, так и внутри телескопических стоек. Такое исполнение аутригеров упрощает конструкцию приводных гидроцилиндров и позволяет использовать для перемещения опорно-установочных лап соответствующий стандартизованный и серийно производимый привод. Однако в этом случае существенно усложняется конструкция выносных аутригеров в целом, увеличиваются их габариты и ухудшается весовое совершенство. В других - в качестве силовой телескопической стойки используется непосредственно конструкция самого гидроцилиндра, ориентированного штоком вниз (GB 1465289, GB 2058693 и др.). В данном случае опорно-установочные лапы выносных аутригеров закрепляют на свободных концах штоков гидроцилиндров. Такие аутригеры более компактны и имеют лучшее весовое совершенство. Для закрепления их на концах выдвижных балок опорно-поворотных устройств используют, преимущественно, внешнюю цилиндрическую поверхность корпуса гидроцилиндра, формируя на ней специальные присоединительные элементы для фиксации его в осевом и окружном направлениях. К примеру, в известном аналоге GB 1465289 гидроцилиндр прикреплен к концу выдвижной балки опорно-поворотного устройства самоходного крана при помощи двух съемных пальцев, пропущенных через соответствующие группы соосных отверстий, выполненных в паре разнесенных между собой пластин, приваренных к его корпусу, и в боковых стенках указанной балки, вдоль которых располагаются пластины. Конструктивное исполнение указанного соединения достаточно сложно в реализации и способствует увеличению поперечных размеров и ухудшению весового совершенства выносного аутригера в целом. Многие из известных гидроцилиндров стандартизованы и производятся серийно. При этом номенклатура их чрезвычайно велика. Только в Европе более 120 фирм изготавливают различные типы гидроцилиндров для самых разнообразных машин и оборудования. Однако в ряде случаев стандартные гидроцилиндры общемашиностроительного назначения не всегда удовлетворяют разработчиков специальной техники по присоединительным элементам, габаритам, развиваемым усилиям, степени герметизации рабочих полостей, весовому совершенству, удобству сборки и разборки и другим технико-эксплуатационным характеристикам. Из числа известных аналогов заявляемого технического решения ближайшим (прототипом) может служить гидроцилиндр двухстороннего действия для опускания и подъема опорно-установочных лап выносных аутригеров опорно-поворотного устройства крана-манипулятора МКС-4032, изображенный на рис. 19 стр.49 "Пособия для операторов (машинистов) по безопасной эксплуатации кранов-манипуляторов". М. : НПО ОБТ, 1995 г., ББК 32.816Н, П62, УДК [221.856.8-5: 658.382.3]: 658.386.05), автор-составитель Н.А. Шишков. Указанный гидроцилиндр содержит корпус, выполненный в виде цилиндрической гильзы с приварным дном, съемной сквозной крышкой, элементами базирования и крепления на конце консольной части выдвижной балки опорно-поворотного устройства крана-манипулятора, односторонний сварной полый шток с поршнем и съемным концевым присоединителем для подстыковки к нему лапы с самоустанавливающейся опорной пятой, опорно-уплотнительные элементы подвижных и неподвижных соединений, грязесъемник и каналы подвода рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости с резьбовыми присоединительными штуцерами. Съемная сквозная крышка корпуса в известном гидроцилиндре закреплена во внутренней полости его гильзы при помощи разрезного пружинного кольца круглого сечения и зафиксирована от проворота в окружном направлении посредством контровки несколькими равнорасположенными по окружности радиальными установочными винтами. Очевидно, что такие соединения способствуют компактности и улучшению весового совершенства конструкции. Однако при больших геометрических размерах гидроцилиндра сборка соединений указанного типа затруднена из-за большой жесткости пружинного кольца. Для этого необходимо специальное приспособление. К тому же они весьма чувствительны к различного рода неточностям изготовления, приводящим к возможности относительного смещения взаимодействующих с пружинным кольцом кромок сопрягаемых деталей. В связи с этим, под действием больших рабочих усилий, развиваемых гидроцилиндром в процессе эксплуатации, на взаимодействующих с пружинным кольцом круглого сечения кромках сопрягаемых при помощи него деталей реализуются значительные контактные напряжения, приводящие к их смятию. В результате смятия указанных кромок происходит своего рода завальцовка сопрягаемых деталей, чрезвычайно затрудняющая их разборку. В практике эксплуатации известны случаи трансформирования по этой причине подобных разъемных соединений - в неразъемные. Исполнение в прототипе поршня съемным с манжетными уплотнениями, защищенными концевыми шайбами и креплением гайкой слишком усложняет конструкцию гидроцилиндра, увеличивает ее осевые и радиальные габариты и ухудшает весовое совершенство. Съемный концевой присоединитель штока для подстыковки к нему лапы с самоустанавливающейся опорной пятой выполнен в прототипе в виде соответствующей цилиндрической расточки в его гильзе с кольцевой канавкой под разрезное пружинное кольцо осевой фиксации лапы в расточке. Недостатки данного технического решения идентичны рассмотренным выше для узла крепления съемной сквозной крышки корпуса гидроцилиндра. В узле крепления лапы в цилиндрической расточке гильзы штока указанного гидроцилиндра не предусмотрена фиксация ее от проворота в окружном направлении, что нежелательно, поскольку взаимное относительное перемещение сопрягаемых деталей в процессе эксплуатации способствует их дополнительному износу. Для базирования и осевой фиксации известного гидроцилиндра на конце консольной части выдвижной балки опорно-поворотного устройства крана-манипулятора МКС-4032 используется внешняя поверхность цилиндрической гильзы его корпуса и сформированные на ней соответствующие ограничительные буртики кольцевой конфигурации (см. рис.3 - стр.27, 4 - стр.29 и 19 - стр.49 вышеуказанного "Пособия..."). Радиальная фиксация известного гидроцилиндра осуществляется посредством соответствующей затяжки болтами двух разнесенных между собой по высоте стяжных хомутов. Задачей настоящего изобретения являются упрощение конструкции, сокращение габаритов, повышение надежности работы, весового совершенства, улучшение сборки и разборки и других технико-эксплуатационных качеств заявляемого гидроцилиндра. В соответствии с изобретением она достигается тем, что в заявляемом гидроцилиндре двухстороннего действия для опускания и подъема опорно-установочных лап выносных аутригеров краноманипуляторных установок, содержащем корпус, выполненный в виде цилиндрической гильзы с приварным дном, съемной сквозной крышкой и концевым присоединителем для жесткого закрепления его на конце консольной части выдвижной балки опорно-поворотного устройства краноманипуляторной установки, односторонний сварной полый шток с поршнем и концевым присоединителем для подстыковки лапы с самоустанавливающейся опорной пятой, опорно-уплотнительные элементы подвижных и неподвижных соединений, грязесъемник и каналы подвода рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости с резьбовыми присоединительными штуцерами, концевой присоединитель корпуса дополнительно снабжен сформированным на его приварном дне с внешней стороны и взаимодействующим в составе опорно-поворотного устройства краноманипуляторной установки с соответствующим вертикально ориентированным и открытым снизу посадочным гнездом, расположенным на конце консольной части выдвижной балки указанного устройства, короткобазовым центрирующим хвостовиком с плоским кольцевым опорно-установочным торцом и несколькими равнорасположенными в окружном направлении и открытыми снаружи глухими резьбовыми присоединительными отверстиями под болты крепления хвостовика в гнезде балки, съемная сквозная крышка корпуса сопряжена с его гильзой посредством резьбового соединения, поршень выполнен заодно целое со штоком, а концевой присоединитель штока - в виде ввернутой в него на резьбе и дополнительно законтренной по месту сопряжения при помощи осевого установочного винта, застопоренного кернением в шлиц в резьбу в трех точках глубиной 1![гидроцилиндр, патент № 2219385](/images/patents/249/2219027/247.gif)
![гидроцилиндр, патент № 2219385](/images/patents/249/2219027/247.gif)
на фиг.1 - общий вид заявляемого гидроцилиндра;
на фиг.2 - вид А слева на гидроцилиндр;
на фиг.3 - вид Б справа на гидроцилиндр;
на фиг.4 - выносной элемент В с увеличенным изображением узла уплотнения поршня гидроцилиндра в гильзе его корпуса;
на фиг.5 - выносной элемент Г с увеличенным изображением узла уплотнения штока гидроцилиндра в съемной сквозной крышке гильзы его корпуса;
на фиг. 6 - поперечное сечение Д-Д гидроцилиндра по месту расположения одной из опорно-установочных бобышек для крепления навесного одностороннего гидрозамка, обеспечивающего автоматическое запирание поршневой полости в случае аварийного повреждения расположенных перед ним гибких шлангов подвода рабочей жидкости (гидрозамок условно не показан);
на фиг. 7 - узел дополнительного крепления заявляемого гидроцилиндра к концу консольной части выдвижной балки опорно-поворотного устройства краноманипуляторной установки при помощи осевых болтов;
на фиг. 8 - общий вид фрагмента опорно-поворотного устройства краноманипуляторной установки с выносным аутригером, у которого лапа втянута во внутреннюю полость гидроцилиндра;
на фиг. 9 - общий вид фрагмента опорно-поворотного устройства краноманипуляторной установки с выносным аутригером, у которого лапа выпущена в крайнее нижнее положение;
на фиг.10 - общий вид фрагмента выносного аутригера, показывающий особенности крепления его лапы на конце штока заявляемого гидроцилиндра. Заявляемый гидроцилиндр 1 двухстороннего действия для опускания и подъема опорно-установочных лап 2 выносных аутригеров 3 краноманипуляторной установки содержит корпус 4, выполненный в виде цилиндрической гильзы 5 с приварным дном 6, съемной сквозной крышкой 7 и концевым присоединителем 8 для жесткого закрепления его на конце консольной части выдвижной балки 9 опорно-поворотного устройства 10 указанной установки, односторонний сварной полый шток 11 с поршнем 12 и концевым присоединителем 13 для подстыковки лапы с самоустанавливающейся опорной пятой 14, опорно-уплотнительные элементы 15-25 подвижных и неподвижных соединений, грязесъемник 26 и каналы 27, 28 подвода рабочей жидкости в поршневую и штоковую полости 29, 30 с резьбовыми присоединительными штуцерами 31, 32. В качестве концевого присоединителя 8 корпуса 4 заявляемого гидроцилиндра использована, как и в прототипе, его внешняя боковая поверхность 33. При этом указанный присоединитель дополнительно снабжен сформированным на приварном дне 6 корпуса с внешней стороны и взаимодействующим в составе опорно-поворотного устройства 10 краноманипуляторной установки с соответствующим вертикально ориентированным и открытым снизу посадочным гнездом 34, расположенным на конце консольной части выдвижной балки 9 опорно-поворотного устройства, короткобазовым центрирующим хвостовиком 35 цилиндрической формы с плоским опорно-установочным торцом 36 кольцевой конфигурации и несколькими равнорасположенными в окружном направлении и открытыми снаружи глухими резьбовыми присоединительными отверстиями 37 под болты 38 крепления хвостовика в гнезде балки. Наличие такого хвостовика обеспечивает более надежное, по сравнению с прототипом, крепление выносного аутригера на металлоконструкции выдвижной балки опорно-поворотного устройства краноманипуляторной установки. Съемная сквозная крышка 7 корпуса 4 гидроцилиндра сопряжена с его гильзой 5 посредством резьбового соединения 39. Крышка 7 законтрена в гильзе 5 корпуса 4 при помощи нескольких равнорасположенных в окружном направлении радиальных установочных винтов 40, застопоренных кернением в шлиц в резьбу в трех точках глубиной 1
![гидроцилиндр, патент № 2219385](/images/patents/249/2219027/247.gif)
![гидроцилиндр, патент № 2219385](/images/patents/249/2219027/247.gif)
![гидроцилиндр, патент № 2219385](/images/patents/249/2219027/247.gif)
![гидроцилиндр, патент № 2219385](/images/patents/249/2219027/247.gif)
![гидроцилиндр, патент № 2219385](/images/patents/249/2219027/247.gif)
![гидроцилиндр, патент № 2219385](/images/patents/249/2219027/247.gif)
Диаметр поршня, мм - 100. Диаметр штока, мм - 80. Рабочий ход, мм - 750. Рабочая жидкость - минеральные масла по ГОСТ 17479,3-85 с диапазоном вязкости при эксплуатации от 10 дo 500 мм2/c. Диапазон рабочих температур, град.:
- окружающей среды - от -40 до +50;
- рабочей жидкости - от -40 до +80. Максимальное рабочее давление, МПа - 16. Давление холостого хода, МПа - не более 0,5. Масса, кг:
- при втянутом штоке - 35,0;
- при выпущенном штоке - 39,0. Указанные образцы заявляемого гидроцилиндра успешно прошли автономные испытания. Результаты автономных испытаний подтвердили правильность заложенных в конструкцию заявляемого гидроцилиндра технических решений, а также возможность получения при осуществлении изобретения вышеупомянутого технического эффекта, заключающегося в упрощении конструкции, сокращении габаритов, повышении надежности работы, весового совершенства, а также улучшении сборки и разборки и других его технико-эксплуатационных качеств. Комплексные испытания заявляемого гидроцилиндра в составе краноманипуляторной установки "Синегорец-210" предусматриваются в текущем году. Решение о серийном производстве заявляемого гидроцилиндра будет принято в установленном порядке после завершения его комплексных испытаний.
Класс F15B15/14 с прямолинейными цилиндрами
Класс B60S9/12 телескопического типа
комплект для подъема поворотной платформы экскаватора - патент 2370384 (20.10.2009) | ![]() |
домкрат автомобильный, дорожный - патент 2334634 (27.09.2008) | ![]() |
Класс B66C23/80 с гидравлическим приводом