Результат интеллектуальной деятельности: ГИДРОПРИВОД ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к гидравлическим устройствам, предназначенным для преобразования энергии рабочей жидкости в механическую энергию, а именно к гидроприводам возвратно-поступательного движения.

Известен гидропривод возвратно-поступательного движения (Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. Гидравлические приводы и системы. Часть 2. М.: Форум - 2007, с. 91), содержащий гидроцилиндр двустороннего действия с односторонним поршнем, снабженным штоком и разделяющим гидроцилиндр на поршневую и штоковую камеры, насос для подачи рабочей жидкости и бак для рабочей жидкости. Поршневая камера гидропривода снабжена штуцером, через который в нее может подаваться рабочая жидкость, а в штоковой камере расположена винтовая возвратная пружина.

В процессе работы жидкость под давлением поступает в поршневую камеру гидропривода, на поршне возникает сила, которая используется для деформации пружины и совершения механической работы поршнем, который выдвигается из штоковой камеры при деформации пружины.

Недостатком такого гидропривода является низкий коэффициент полезного действия, определяемый необходимостью затрат энергии на деформацию возвратной пружины.

Известен также гидропривод возвратно-поступательного движения (Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. Гидравлические приводы и системы. Часть 2. М.: Форум - 2007, с. 121), содержащий гидроцилиндр двустороннего действия с односторонним поршнем, снабженным штоком и разделяющим гидроцилиндр на поршневую и штоковую камеры, каждая из которых снабжена штуцером, насос для подачи рабочей жидкости, вал которого соединен с валом электродвигателя, снабженного блоком управления частотой вращения, и бак для рабочей жидкости, соединенный трубопроводом с насосом.

В процессе работы жидкость через штуцеры из насоса способна поступать как в поршневую, так и в штоковую камеры. При этом шток совершает возвратно-поступательное движение, скорость которого регулируется путем изменения производительности насоса, происходящего за счет изменения частоты вращения вала электродвигателя, которое осуществляется блоком управления частотой вращения.

Недостатком такого гидропривода являются значительные габариты и вес, консольное расположение рабочего органа, сложность конструкции, наличие наружных движущихся частей.

Задачей предложенного изобретения является устранение указанных недостатков и создание гидропривода возвратно-поступательного движения, в котором отсутствуют консольно расположенные рабочие органы

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном гидроприводе возвратно-поступательного движения, содержащем корпус, в котором установлен гидроцилиндр двустороннего действия с поршнем, снабженным штоком и разделяющим полость гидроцилиндра на поршневую и штоковую камеры, каждая из которых снабжена штуцером для подачи рабочего тела под давлением в полости гидроцилиндра, согласно изобретению поршень выполнен двусторонним и вместе со штоком закреплен на корпусе гидропривода неподвижно, причем шток поршня с обеих сторон выполнен полым, с образованием внутри штока двух полостей, разделенных между собой глухой перемычкой, расположенной в районе поршня, под его центральной частью, при этом одна полость внутри штока соединена с полостью поршневой камеры гидроцилиндра при помощи каналов, выполненных в стенке штока в районе поршня со стороны поршневой камеры, а другая полость внутри штока соединена с полостью штоковой камеры гидроцилиндра при помощи каналов, выполненных в стенке штока в районе поршня со стороны поршневой камеры, причем на концах штока установлены штуцеры для отвода рабочего тела из поршневой и штоковой камер гидроцилиндра соответственно, при этом гидроцилиндр выполнен с возможностью осевого перемещения по поршню, а на его поверхности выполнена зубчатая рейка для взаимодействия с шестеренкой, размещенной в корпусе гидропривода и устанавливаемой на исполнительный механизм приводимого в действие агрегата.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез предложенного гидропривода с гидроцилиндром в промежуточном положении, на фиг. 2 - продольный разрез предложенного гидропривода с гидроцилиндром в крайнем положении, на фиг. 3 - предложенный гидропривод в аксонометрии.

Гидропривод содержит корпус 1, в котором установлен гидроцилиндр 2 двустороннего действия с поршнем 3, снабженным штоком 4. Поршень 3 разделяет полость гидроцилиндра на поршневую 5 и штоковую 6 камеры. Каждая из камер 5 и 6 снабжена штуцерами 7 и 8 соответственно для подачи рабочего тела под давлением в полости указанных камер. Поршень 3 выполнен двусторонним и вместе со штоком 4 закреплен на корпусе 1 гидропривода неподвижно. Шток 4 поршня 3 с обеих сторон выполнен полым, с образованием внутри штока двух полостей 9 и 10, разделенных между собой глухой перемычкой 11, расположенной в районе поршня 3, под его центральной частью. Полость 9 внутри штока 4 соединена с полостью поршневой камеры 5 гидроцилиндра при помощи каналов 12, выполненных в стенке штока в районе поршня 3 со стороны поршневой камеры 5. Полость 10 внутри штока 4 соединена с полостью штоковой камеры 6 гидроцилиндра при помощи каналов 13, выполненных в стенке штока 4 в районе поршня 3 со стороны поршневой камеры 6. На концах штока 4 установлены штуцеры 14 и 15 для отвода рабочего тела из поршневой 5 и штоковой 6 камер гидроцилиндра соответственно. Гидроцилиндр 2 выполнен с возможностью осевого перемещения по поршню 3, а на его поверхности выполнена зубчатая рейка 16 для взаимодействия с шестеренкой 17, размещенной в корпусе 1 гидропривода и устанавливаемой на исполнительный механизм приводимого в действие агрегата, в данном случае шарового крана 18.

Предложенный гидропривод работает следующим образом.

Предварительно шестеренка 17 гидропривода устанавливается на исполнительный механизм приводимого в действие агрегата, например на рабочий конец вала шарового крана 18, а сам гидропривод устанавливается на ответные места приводимого в действие шарового крана 18.

Для приведения во вращение шестеренки 17 рабочая жидкость под давлением подается в одну из камер 5 или 6, в данном случае в камеру 5 через штуцер 7. Рабочая жидкость под давлением заполняет камеру 5 и начинает воздействовать на поршень 3. За счет того что поршень 3 вместе со штоком 4 неподвижно закреплен на корпусе 1, а гидроцилиндр 2 выполнен с возможностью осевого перемещения по неподвижному штоку 4, начинает перемещаться гидроцилиндр 2 с зубчатой рейкой 16. При осевом перемещении зубчатая рейка 16 приводит во вращение шестерню 17, установленную на вал исполнительного механизма приводимого в действие агрегата. В данном случае шар шарового крана начинает проворачиваться вокруг своей оси и открывает проходное сечение шарового крана 18.

Рабочая жидкость, находящаяся в камере 6, через каналы 13 поступает внутрь штока 4, в полость 10, и через штуцер 15 выводится из указанной полости в гидравлическую систему гидропривода для дальнейшего использования.

Для перемещения гидроцилиндра 2 в обратную сторону рабочая жидкость под давлением подается в камеру 6 через штуцер 8. Рабочая жидкость под давлением заполняет камеру 5 и начинает воздействовать на поршень 3. За счет того что поршень 3 вместе со штоком 4 неподвижно закреплен на корпусе 1, а гидроцилиндр 2 выполнен с возможностью осевого перемещения по неподвижному штоку 4, начинает перемещаться в обратную сторону гидроцилиндр 2 с зубчатой рейкой 16. При осевом перемещении зубчатая рейка 16 приводит во вращение шестерню 17, установленную на вал исполнительного механизма приводимого в действие шарового крана 18. В данном случае, шар шарового крана начинает проворачиваться вокруг своей оси и закрывает проходное сечение крана (не обозначены).

Рабочая жидкость, находящаяся в камере 5, через каналы 12 поступает внутрь штока 4, в полость 9 и через штуцер 14 выводится из указанной полости в гидравлическую систему гидропривода для дальнейшего использования.

При необходимости открытия/закрытия шарового крана 18,процесс повторяется.

Использование предложенного технического решения позволит создать гидропривод возвратно-поступательного движения с улучшенными массогабаритными характеристиками, упростить его конструкцию и исключить наружные подвижные части.