Патент на изобретение №2381390

(54) УСТРОЙСТВО, УСТАНОВЛЕННОЕ НА ЦИЛИНДРЕ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛИНЫ ХОДА ШТОКА (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Устройство предназначено для регулирования длины хода штока цилиндра. Ряд тонких планок, имеющих вогнутый профиль, который соответствует профилю штока цилиндра, крепится к цилиндру. Опорный механизм, прикрепленный либо к концу штока, либо к корпусу цилиндра, поддерживает множество пластинок, которые могут поворачиваться между положением для хранения и стопорным положением. Поворотный и подпружиненный запирающий кронштейн работает вместе с пазами, расположенными на профиле пластины с целью застопоривания отдельных пластин или в рабочем положении, или в положении для хранения. Множество рабочих диапазонов комплекта пластин обеспечивается введением более толстых пластин между основным комплектом пластин и сопрягаемой деталью. В качестве сопрягаемой детали может выступать конец штока цилиндра или направляющая штока цилиндра в зависимости от опорного механизма комплекта пластин. Технический результат – повышение надежности. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к гидравлическим цилиндрам, а более конкретно, к механическим устройствам, предназначенным для регулирования втягивания штока цилиндра.

Уровень техники

Гидравлические цилиндры часто используются для регулирования положения колесной конструкции, служащей для перемещения фермы с оборудованием для посева и обработки земли. Обычно цилиндры полностью выдвинуты при максимально высоком положении фермы и полностью втянуты при самом низком положении фермы. При частичном выдвижении и полностью втянутом положении устройства для посева и обработки земли, смонтированные на ферме, взаимодействуют с землей. Точная и повторяющаяся регулировка длины цилиндра необходима для поддержания нужной глубины проникновения в землю. К другим сельскохозяйственным приспособлениям и другим устройствам, управляемым цилиндрами, предъявляются аналогичные требования по регулированию хода штока гидравлического цилиндра.

В настоящее время конструкции, предназначенные для регулирования длины хода гидравлического цилиндра, содержат клапаны, которые регулируют количество рабочей жидкости внутри цилиндра. Отклонения при приведении в действие гидравлического клапана или утечки в гидравлическом уплотнении неблагоприятно сказывается на точности и повторяемости при работе таких конструкций.

Также при регулировании высоты фермы используются механические стопоры, расположенные на соединительных элементах между гидравлическими цилиндрами и колесной конструкцией. Подобные соединительные элементы описаны, например, в патенте США 5 988 293. Увеличенные нагрузки, которые должны передаваться через данные соединительные элементы, приводят к увеличению требований по прочности данных соединительных элементов.

Также обычно могут использоваться другие механические устройства, содержащие червячные стопоры или удаляемые устройства с кратной толщиной, которые выборочно зажимаются вокруг штока цилиндра. Зажимные устройства не имеют достаточной точности и легкости при выборе рабочего положения. Также их легко потерять или расположить в неправильном месте.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных выше недостатков.

Поставленная задача решается посредством устройства, содержащего цилиндр, имеющий корпус, шток цилиндра, выполненный с возможностью перемещения и выступающий из корпуса, пластинчатую конструкцию, соединенную с цилиндром вблизи штока, причем пластинчатая конструкция имеет опорное устройство, множество подвижных пластин, присоединенных к опорному устройству, форма пластин соответствует, в основном, форме штока и пластины выполнены с возможностью перемещения между положением для хранения, в стороне от штока, и стопорным положением, при котором они, в основном, охватывают шток, при этом пластины в стопорном положении обеспечивают механический стопор между корпусом и штоком и ограничивают втягивание штока цилиндра по отношению к корпусу, определяя положение остановки штока, причем положение остановки штока зависит от количества пластин, повернутых в стопорное положение.

Предпочтительным является то, что пластинчатая конструкция соединена со штоком с возможностью перемещения с ним при его выдвижении и втягивании.

Шток содержит кронштейн конца штока, причем кронштейн конца штока выполнен с возможностью крепления к нему неподвижной пластины, определяющей диапазон регулировок, доступных посредством подвижных пластин.

Подвижные пластины соединены с кронштейном конца штока с возможностью вращения.

Устройство, предпочтительно, содержит запор пластин, соединенный с кронштейном конца штока и закрепляющий подвижные пластины в выбранных положениях для хранения и стопорных положениях.

Подвижные пластины выполнены с различной конфигурацией для облегчения доступа к ним при перемещении пластин между их крайними положениями.

Предпочтительным является то, что устройство содержит запор пластин, присоединенный к цилиндру и подпружиненный по направлению к пластинам для закрепления пластин в выбранных положениях для хранения и стопорных положениях.

Запор пластин содержит подпружиненный запор, выполненный с возможностью перемещения между положением фиксации и положением расцепления, пластины имеют первые и вторые пазы, причем первые пазы предназначены для зацепления за запор в положении фиксации, когда пластины находятся в положении для хранения, и вторые пазы предназначены для зацепления за запор, когда пластины находятся в стопорных положениях.

Целесообразным является то, что подвижные пластины закреплены на опорном устройстве с возможностью поворота в основном на 180 градусов относительно оси, параллельной штоку цилиндра, при этом в подвижных пластинах выполнены аркообразные пазы, предназначенные для зацепления за шток цилиндра, когда пластины находятся в стопорных положениях.

Для подвижных пластин выполнены прилегающие пластины другой формы, обеспечивающие возможность беспрепятственного отделения пластин друг от друга и их перемещение между положениями.

Поставленная задача решена также посредством устройства, содержащего цилиндр, имеющий корпус, шток цилиндра, выполненный с возможностью перемещения и выступающий из корпуса, пластинчатую конструкцию, соединенную с цилиндром вблизи штока, причем пластинчатая конструкция имеет опорное устройство, множество подвижных пластин, присоединенных к опорному устройству, форма пластин соответствует, в основном, форме штока и пластины выполнены с возможностью перемещения между положением для хранения, в стороне от штока, и стопорным положением, при котором они, в основном, охватывают шток, при этом пластины в стопорном положении обеспечивают механический стопор между корпусом и штоком и ограничивают втягивание штока цилиндра по отношению к корпусу, определяя положение остановки штока, при этом положение остановки штока зависит от количества пластин, повернутых в стопорное положение, и кронштейн, на котором закреплена неподвижная пластина, расположенная между подвижными пластинами и цилиндром, причем неподвижная пластина определяет диапазон регулировок, доступный посредством подвижных пластин.

Предпочтительным является то, что неподвижная пластина выполнена с возможностью замены другими неподвижными пластинами другой толщины для изменения диапазона регулировок.

Опорное устройство содержит подпружиненный запор, выполненный с возможностью введения в зацепление с подвижными пластинами и закрепления пластин как в положении для хранения, так и в стопорном положении.

Для подвижных пластин выполнены прилегающие пластины другой формы, обеспечивающие возможность беспрепятственного отделения пластин друг от друга и их перемещение между положением для хранения и стопорным положением.

Поставленная задача решается также посредством устройства, содержащего цилиндр, имеющий корпус, шток цилиндра, выполненный с возможностью перемещения и выступающий из корпуса, опорное устройство, присоединенное к концу штока и выполненное с возможностью перемещения с ним, пластинчатую конструкцию, соединенную с цилиндром вблизи штока, множество подвижных пластин, присоединенных к опорному устройству и выполненных с возможностью перемещения между положением для хранения, в стороне от штока, и стопорным положением, при котором они, в основном, охватывают шток, при этом пластины в стопорном положении обеспечивают механический стопор между корпусом и штоком и ограничивают втягивание штока цилиндра по отношению к корпусу, определяя положение остановки штока, причем положение остановки штока зависит от количества пластин, повернутых в стопорное положение.

Предпочтительным является то, что устройство содержит неподвижную пластину, присоединенную к опорному устройству, причем толщина неподвижной пластины превосходит толщину отдельных подвижных пластин, и данная пластина определяет диапазон регулировок положения остановки.

Неподвижная пластина выполнена с возможностью замены другими неподвижными пластинами другой толщины для изменения диапазона регулировок.

Предпочтительным является то, что для подвижных пластин выполнены прилегающие пластины другой формы, обеспечивающие возможность беспрепятственного отделения пластин друг от друга и их перемещение между положением для хранения и стопорным положением.

Описанное устройство обеспечивает более точное повторяемое и постоянное регулирование длины гидравлического цилиндра по сравнению с системами, которые регулируют количество рабочей жидкости в цилиндре. Удается избежать незащищенности от разброса при приведении в действие гидравлического клапана или утечки в гидравлическом уплотнении. Описанная конструкция обеспечивает более точное и более легкое управление выбранным цилиндром по сравнению с устройствами, которые защелкиваются на штоке цилиндра. Комплект пластин может содержать тонкие пластины одинаковой толщины для облегчения простого подсчета при определении общей длины. Альтернативные формы пластин помогают в процессе подсчета и регулировки, в частности, когда руки оператора находятся в перчатках. Неподвижная пластина обеспечивает удобное изменение диапазона регулировки с меньшим весом и сложностью и является более гибким механизмом по сравнению с множеством тонких пластин.

Комплект пластин, крепящийся к цилиндру, имеет уменьшенные размеры, меньшую цену и более слабые требования к прочности по сравнению с механическими стопорами, крепящимися к соединительным элементам между гидравлическим цилиндром и колесной конструкцией. Посредством комплекта пластин, прикрепленного к цилиндру, гидравлические нагрузки, возникающие при втягивании, остаются в границах цилиндра и комплекта пластин вместо того, чтобы передавать данные нагрузки через соединительные элементы. Таким образом, ослабляются требования по прочности к соединительным элементам. Описанный комплект пластин, прикрепленный к цилиндру, облегчает повторяющиеся и последовательные регулировки по сравнению с червячными стопорами, крепящимися на цилиндре. Простой подсчет зацепленных пластин обеспечивает быстрый выбор и определение параметров регулировки. Конструкция комплекта пластин также исключает появление проблем с коррозией, которые могут возникнуть в точке с резьбой, и альтернативные формы пластин имеют лапки под пальцы, способствующие легкому отделению прилегающих пластин при перемещении пластин между положением для хранения и стопорным положением. Альтернативные формы пластин также облегчают процесс подсчета пластин, что нужно для точных и повторяющихся регулировок.

Данные и другие цели, особенности и достоинства настоящего изобретения будут ясны специалистам в данной области из последующего описания.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено:

фиг.1 – вид в изометрии гидравлического цилиндра с прикрепленным комплектом пластин;

фиг.2 – частично развернутый увеличенный вид штока с фиг.1;

фиг.3 – увеличенный вид в перспективе обратной стороны конца штока согласно фиг.2.

На фигурах показан гидравлический цилиндр 10, содержащий корпус 12 с концом 14 основания и концом 16 штока. Шток 18 цилиндра соединен с обычным поршнем (не показано), расположенным внутри корпуса 12. Отверстия 20 и 22 конца штока и конца основания, соединенные с источником находящейся под давлением рабочей жидкости, ведут в корпус 12. Данные отверстия расположены с противоположных сторон поршня. Увеличения давления в отверстии 20 по отношению к отверстию 22 приводят к втягиванию штока 18, а увеличение давления в отверстии 22 относительно отверстия 20 приводит к выдвижению штока 18.

Для регулировки выдвижения штока цилиндра с целью реализации регулирования высоты или для другой функции предусмотрено устройство 30 комплекта пластин, соединенное с цилиндром 10. Устройство 30 содержит опорное устройство 32, которое поддерживает подвижные пластины 34, выполненные с возможностью вращения и имеющие пазы 36. Форма пазов 36 обычно соответствует форме штока 18. Пластины 34 выполнены с возможностью поворота на 180 градусов от положений для хранения 34а, смещенного от штока и до стопорных положений 34b, когда пазы 36 обычно охватывают шток 18. Пластины в стопорных положениях 34b обеспечивают механический стопор между концом 12е корпуса 12 и концом 38 штока 18. Величина втягивания штока 18 цилиндра зависит от числа пластин 34, находящихся в стопорных положениях 34b. Как показано, опорное устройство 32 присоединено к концу 38 штока с возможностью передвижения вместе со штоком. Тем не менее, при необходимости, опорное устройство может также крепиться к корпусу 12.

Кронштейн конца штока, обозначенный позицией 40, содержит планки 42, соединенные с концевой крепежной частью 44 штока и доходящие до поперечной пластины 46, расположенной на втулке 47 штока. Монтажные болты 48, 50 и 52 проходят через пластину 46 и первую пластину 60 опорного устройства и таким образом зажимают неподвижную пластину 62 регулировки диапазона между пластинами 46 и 60. Предпочтительно, чтобы у оператора имелось в распоряжении множество неподвижных пластин 62 различной толщины, обычно большей, чем общая толщина множества подвижных пластин 34. Толщина выбранной неподвижной пластины 62 определяет диапазон регулировок, который могут обеспечить подвижные пластины 34.

Болты 70, 72 и 74, проходящие через пластину 60, через отверстия во второй пластине 76 опорного устройства и через проставки 80, 82 и 84 соответственно закрепляют пластину 76 опорного устройства параллельно по отношению к пластине 60, которые располагаются по разные стороны от пластин 34. Концы пластин 34, другие по отношению к концам с пазами, содержат отверстия, в которые вставляется проставка 82, обеспечивая пластинам возможность вращения относительно оси, параллельной, но не совпадающей с осью штока 18. Пластины 34, находящиеся в положении 34а для хранения, прилегают к проставке 80. Пазы 36 пластин 34 в стопорном положении 34b расположены вокруг штока 18, так что пластины 34, пластины 46 и 60 и неподвижная пластина 62 образуют жесткий стопор для штока при втягивании цилиндра 10.

Запорное устройство 90 пластин также крепится между пластинами 60 и 76 и предназначается для выборочного закрепления пластин 34, как в стопорном положении, так и в положении для хранения. Пластины 34 имеют первый ряд пазов 92 и второй ряд пазов 94, расположенных примерно под углом в 180 градусов друг от друга по разные стороны болта 72. Запорное устройство 90 включает подпружиненную ось или запор 100, который зацепляется за пазы 92 и 94, выстроенные в линию по нижней части пластин (как показано на фиг.1 и 2) и закрепляет и пластины 34 в соответственно положении 34а для хранения и стопорном положении 34b. Рукоятка 104 запорного устройства служит для перемещения запора 100 вниз в направляющих прорезях 108 от выровненных по нижней части пазов. Это обеспечивает возможность вращения пластин. Пружинная конструкция 112 давит на рукоятку 104 и на запор 100 относительно оси болта 70 по направлению к зафиксированному положению пластин.

Подвижные пластины 34 имеют различные конфигурации в местах 134 для облегчения доступа к пластинам с целью перемещения пластин между их крайними положениями. Показанная разная конфигурация пластин определяет смещенные лапки, обозначенные числом 136, которые помогают оператору правильно считать количество пластин 34 в стопорном положении 34b для точной регулировки глубины. Конфигурация также упрощает отделение и передвижение пластин из одного положения в другое.

После описания предпочтительного варианта реализации изобретения становится ясно, что можно предложить различные модификации, не выходя при этом за рамки и основные идеи данного изобретения, определенного в формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство, содержащее цилиндр, имеющий корпус, шток цилиндра, выполненный с возможностью перемещения и выступающий из корпуса, пластинчатую конструкцию, соединенную с цилиндром вблизи штока, причем пластинчатая конструкция имеет опорное устройство, множество подвижных пластин, присоединенных к опорному устройству, форма пластин соответствует, в основном, форме штока и пластины выполнены с возможностью перемещения между положением для хранения в стороне от штока и стопорным положением, при котором они, в основном, охватывают шток, при этом пластины в стопорном положении обеспечивают механический стопор между корпусом и штоком и ограничивают втягивание штока цилиндра по отношению к корпусу, определяя положение остановки штока, причем положение остановки штока зависит от количества пластин, повернутых в стопорное положение.

2. Устройство по п.1, в котором пластинчатая конструкция соединена со штоком с возможностью перемещения с ним при его выдвижении и втягивании.

3. Устройство по п.1, в котором шток содержит кронштейн конца штока, причем кронштейн конца штока выполнен с возможностью крепления к нему неподвижной пластины, определяющей диапазон регулировок, доступных посредством подвижных пластин.

4. Устройство по п.3, в котором подвижные пластины соединены с кронштейном конца штока с возможностью вращения.

5. Устройство по п.4, которое содержит запор пластин, соединенный с кронштейном конца штока и закрепляющий подвижные пластины в выбранных положениях для хранения и стопорных положениях.

6. Устройство по п.1, в котором подвижные пластины выполнены с различной конфигурацией для облегчения доступа к ним при перемещении пластин между их крайними положениями.

7. Устройство по п.1, содержащее запор пластин, присоединенный к цилиндру и подпружиненный по направлению к пластинам для закрепления пластин в выбранных положениях для хранения и стопорных положениях.

8. Устройство по п.7, в котором запор пластин содержит подпружиненный запор, выполненный с возможностью перемещения между положением фиксации и положением расцепления, пластины имеют первые и вторые пазы, причем первые пазы предназначены для зацепления за запор в положении фиксации, когда пластины находятся в положении для хранения, и вторые пазы предназначены для зацепления за запор, когда пластины находятся в стопорных положениях.

9. Устройство по п.1, в котором подвижные пластины закреплены на опорном устройстве с возможностью поворота в основном на 180° относительно оси, параллельной штоку цилиндра, при этом в подвижных пластинах выполнены аркообразные пазы, предназначенные для зацепления за шток цилиндра, когда пластины находятся в стопорных положениях.

10. Устройство по п.9, в котором для подвижных пластин выполнены прилегающие пластины другой формы, обеспечивающие возможность беспрепятственного отделения пластин друг от друга и их перемещение между положениями.

11. Устройство, содержащее цилиндр, имеющий корпус, шток цилиндра, выполненный с возможностью перемещения и выступающий из корпуса, пластинчатую конструкцию, соединенную с цилиндром вблизи штока, причем пластинчатая конструкция имеет опорное устройство, множество подвижных пластин, присоединенных к опорному устройству, форма пластин соответствует, в основном, форме штока и пластины выполнены с возможностью перемещения между положением для хранения в стороне от штока и стопорным положением, при котором они, в основном, охватывают шток, при этом пластины в стопорном положении обеспечивают механический стопор между корпусом и штоком и ограничивают втягивание штока цилиндра по отношению к корпусу, определяя положение остановки штока, при этом положение остановки штока зависит от количества пластин, повернутых в стопорное положение, и кронштейн, на котором закреплена неподвижная пластина, расположенная между подвижными пластинами и цилиндром, причем неподвижная пластина определяет диапазон регулировок, доступный посредством подвижных пластин.

12. Устройство по п.11, в котором неподвижная пластина выполнена с возможностью замены другими неподвижными пластинами другой толщины для изменения диапазона регулировок.

13. Устройство по п.11, в котором опорное устройство содержит подпружиненный запор, выполненный с возможностью введения в зацепление с подвижными пластинами, и закрепления пластин как в положении для хранения, так и в стопорном положении.

14. Устройство по п.11, в котором для подвижных пластин выполнены прилегающие пластины другой формы, обеспечивающие возможность беспрепятственного отделения пластин друг от друга и их перемещение между положением для хранения и стопорным положением.

15. Устройство, содержащее цилиндр, имеющий корпус, шток цилиндра, выполненный с возможностью перемещения и выступающий из корпуса, опорное устройство, присоединенное к концу штока и выполненное с возможностью перемещения с ним, пластинчатую конструкцию, соединенную с цилиндром вблизи штока, множество подвижных пластин, присоединенных к опорному устройству и выполненных с возможностью перемещения между положением для хранения в стороне от штока и стопорным положением, при котором они, в основном, охватывают шток, при этом пластины в стопорном положении обеспечивают механический стопор между корпусом и штоком и ограничивают втягивание штока цилиндра по отношению к корпусу, определяя положение остановки штока, причем положение остановки штока зависит от количества пластин, повернутых в стопорное положение.

16. Устройство по п.15, содержащее неподвижную пластину, присоединенную к опорному устройству, причем толщина неподвижной пластины превосходит толщину отдельных подвижных пластин, и данная пластина определяет диапазон регулировок положения остановки.

17. Устройство по п.16, в котором неподвижная пластина выполнена с возможностью замены другими неподвижными пластинами другой толщины для изменения диапазона регулировок.

18. Устройство по п.15, в котором для подвижных пластин выполнены прилегающие пластины другой формы, обеспечивающие возможность беспрепятственного отделения пластин друг от друга и их перемещение между положением для хранения и стопорным положением.

РИСУНКИ