Патент на изобретение №2311337

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидроприводу или пневмоприводу, и может быть использовано в грузоподъемных механизмах с фиксацией груза при отсутствии рабочего давления, а также в качестве зажимного устройства в технологической оснастке.

Известен гидравлический домкрат (SU №1726364 А1, опубл. 15.04.1992 г.), включающий основание с размещенным в нем поршнем с 2-винтовым механизмом фиксации, и выходной элемент, выполненный в виде стакана, охватывающего основание.

Недостатком известного устройства является то, что устройство не обеспечивает точной установки выходного элемента, так как после сброса давления выходной элемент опускается за счет осевого зазора в несамотормозящейся резьбе.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является домкрат, содержащий корпус, в котором размещен плунжер (поршень), зафиксированный от проворота шпонкой, винт с несамотормозящейся резьбой, подвижно входящий в плунжер, пята, неподвижно соединенная с винтом, плавающий поршень с подпятником (см. авт.св. №497215, кл. B 66 F 1/00, В 66 F 3/24, опубл. 30.12.1975 г.). Данное устройство принято за прототип.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявленным изобретением, – корпус, в котором размещен поршень, зафиксированный от проворота; винт с несамотормозящейся резьбой, установленный подвижно в поршне и имеющий пяту, взаимодействующую для торможения с корпусом, а для растормаживания – с приводом (плавающим поршнем), установленным под пятой и взаимодействующим с торцом винта.

К недостаткам известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство не обеспечивает точной установки выходного элемента при сбросе рабочего давления, так как выходной элемент опускается за счет осевого зазора в несамотормозящейся резьбе. Эта особенность исключает возможность использования данного устройства в качестве зажимного устройства при отсутствии рабочего давления, например в аварийной ситуации. Также недостатком известного устройства являются большие габариты, обусловленные тем, что при использовании в качестве рабочей среды сжатого воздуха габариты домкрата, особенно по диаметру, увеличиваются. Кроме того, винт с пятой перемещается под собственным весом, это не позволяет использовать устройство при работе в горизонтальном и близком к нему положениях.

Задачей изобретения является повышение точности фиксации выходного элемента, уменьшение габаритных размеров устройства и расширение его технологических возможностей.

Поставленная задача решается за счет того, что известный домкрат, содержащий корпус, в котором размещен поршень, зафиксированный от проворота, винт с несамотормозящейся резьбой, установленный подвижно в поршне и имеющий пяту, взаимодействующую для торможения с корпусом, для растормаживания – с приводом, установленным под пятой и взаимодействующим с торцом винта, снабжен дополнительным поршнем, охватывающим корпус снаружи и неподвижно укрепленным на штоке поршня сверху, при этом на дополнительном поршне подвижно установлен выходной элемент, в котором размещен пакет тарельчатых пружин, а винт подпружинен к корпусу пружиной сжатия.

Отличием предлагаемого устройства от прототипа является наличие дополнительного поршня, охватывающего корпус снаружи и неподвижно укрепленного на штоке поршня сверху; на дополнительном поршне подвижно установлен выходной элемент, в котором размещен пакет тарельчатых пружин; винт подпружинен к корпусу пружиной сжатия. Отличительные признаки в совокупности с известными позволят повысить точность фиксации выходного элемента, уменьшить габаритные размеры устройства, а также расширить его технологические возможности.

На чертеже показан домкрат, продольный разрез.

Домкрат содержит сборный корпус, состоящий из основания 1 и цилиндра 2, в котором расположен поршень 3 со штоком 4, винт 5 с буртом (пятой) с несамотормозящейся резьбой, подвижно входящий в резьбу втулки 6, неподвижно укрепленной в поршне 3. На цилиндре 2 корпуса размещен дополнительный поршень 7, охватывающий корпус снаружи и неподвижно укрепленный на штоке 4 поршня 3 сверху. Поршни 3 и 7 перемещаются совместно. Сверху на поршне 7 с ограниченным осевым перемещением установлен выходной элемент 8, в котором размещен пакет тарельчатых пружин 9 для компенсации зазора в резьбовом соединении втулки 6 относительно винта 5 при сбросе рабочего давления. Внизу основания 1 корпуса установлена подставка 10 с диафрагмой 11, тарелками 12. Упомянутые детали 10, 11, 12 составляют диафрагменный привод, который служит для подъема и растормаживания винта 5 при опускании груза. Между тарелкой 12 и торцом винта 5 в исходном положении имеется гарантированный зазор «а» и винт 5 подпружинен к основанию 1 корпуса пружиной 13. Пружина 13 служит для гарантированного касания бурта винта 5 к основанию 1 корпуса, если устройство расположено в наклонном или горизонтальном положении. Для подачи рабочей среды в подпоршневые полости 14 и 15 имеются каналы 16, 17 и 18. Соответственно для одновременной подачи рабочей среды в подштоковую полость 19 поршня 3 и поддиафрагменную полость 20 имеются каналы 21 и 22. Канал 22 размещен в трубе 23, которая одновременно фиксирует поршень 3 от проворота.

Устройство работает следующим образом.

Для подъема груза рабочая среда подается через каналы 16, 17 и 18 в подпоршневые полости 14 и 15, а полости 19, 20 соединяются с атмосферой. Поршни 3 и 7 перемещаются вверх, поднимая груз, а винт 5 по несамотормозящейся резьбе вывертывается из втулки 6 поршня 3, прижимаясь буртом к плоскости корпуса под действием усилия пружины 13. Причем в резьбовом соединении втулка 6 – винт 5 за счет осевого люфта резьбы появится небольшой зазор. При прекращении подачи рабочей среды в полости 14 и 15 или аварийном сбросе давления рабочей среды тарельчатые пружины 9 разожмутся на величину осевого люфта в резьбе винта 5 относительно резьбы втулки 6 и поршни 3 и 7 соответственно опустятся на величину этого зазора, но выходной элемент 8 переместится на величину, значительно меньшую величины осевого люфта по резьбе.

Дальнейшее перемещение винта 5 исключается за счет создаваемого момента трения буртом винта 5. Момент трения должен быть больше крутящего момента, создаваемого несамотормозящейся резьбой винта 5.

Для перемещения поршней 3 и 7 вниз рабочая среда подается через каналы 21 и 22 одновременно под диафрагму 11 в полость 20 и подштоковую полость 19, а, соответственно, подпоршневые полости 14 и 15 соединяются с атмосферой. Винт 5 усилием диафрагмы 11 перемещается вверх, выбрав зазор «а», тарелка 12 упрется в основание 1 корпуса и пята (бурта) винта 5 отожмется от основания 1 корпуса, давая возможность винту 5 прокручиваться на торце винта 5 относительно центра. Поршни 3 и 7 под действием веса груза и усилия, создаваемого поршнем 3, переместятся вниз до упора в цилиндр 2 корпуса.

При использовании устройства в качестве зажимного в технологической оснастке домкрат работает таким же образом. Перемещение поршней 3 и 7 вверх с выходным элементом 8 ограничивается при этом до упора в зажимаемое изделие. При сбросе давления рабочей среды положение выходного элемента 8 остается неизменным, а усилие немного уменьшается в зависимости от деформации тарельчатых пружин 13, компенсирующей осевой люфт по резьбе винтовой пары.

Останов перемещения груза осуществляется соединением всех полостей с атмосферой.

Преимущество изобретения состоит в том, что оно позволяет:

– повысить точность фиксации выходного элемента за счет размещенного в нем пакета тарельчатых пружин;

– уменьшить габаритные размеры устройства за счет наличия дополнительного поршня, охватывающего корпус снаружи и неподвижно укрепленного на штоке поршня сверху;

– расширить технологические возможности устройства, использовать его в качестве зажимного устройства в технологической оснастке при механической обработке деталей за счет размещенного в выходном элементе пакета тарельчатых пружин;

– обеспечить работоспособность устройства независимо от его положения за счет подпружинивания винта.

Формула изобретения

Домкрат, содержащий корпус, в котором размещен поршень, зафиксированный от проворота, винт с несамотормозящейся резьбой, установленный подвижно в поршне и имеющий пяту, взаимодействующую для торможения с корпусом, а для растормаживания – с приводом, установленным под пятой и взаимодействующим с торцем винта, отличающийся тем, что снабжен дополнительным поршнем, охватывающим корпус снаружи и неподвижно укрепленным на штоке упомянутого первым поршня сверху, при этом на дополнительном поршне подвижно установлен выходной элемент, в котором размещен пакет тарельчатых пружин, а винт с пятой подпружинен к корпусу пружиной сжатия.

РИСУНКИ