PL196387B1 - Siłownik, zwłaszcza hydrauliczny - Google Patents

Abstract

1. Siłownik, zwłaszcza hydrauliczny do maszyn i urządzeń górniczych zawierający tłoczysko, pierścienie prowadzące, pierścień zgarniający oraz otwory przepływowe, znamienny tym, że cylinder (1) posiada co najmniej dwa rowki krańcowe (20, 23) wykonane względem siebie w odległości (b), przy czym rowek krańcowy przedni (20) usytuowany jest w komorze podtłokowej (19), a rowek krańcowy tylny (23) usytuowany jest w komorze nadtłokowej (22), jednocześnie w komorze podtłokowej (19) cylinder (1) posiada amortyzator podtłokowy (25), z czopem tłumiącym (9), natomiast w komorze nadtłokowej (22) posiada amortyzator nadtłokowy (26), z kołnierzem tłumiącym (11), zaś rowek krańcowy przedni (20) i rowek krańcowy tylny (23) o szerokości (e) większej od grubości (c) jednostronnych pierścieni uszczelniających (7, 8), które równe są co najmniej iloczynowi liczby dziewięć dziesiątych szerokości (e) rowka krańcowego przedniego (20) i rowka krańcowego tylnego (23); (c=0,9e), równocześnie odległość (b) rowka krańcowego przedniego (20) w cylindrze (1) od rowka krańcowego tylnego (23), równa jest co najmniej rozstawowi (h) jednostronnych pierścieni uszczelniających (7, 8), powiększonemu o grubość (c) jednostronnego pierścienia uszczelniającego (7, 8); (b > h+c), jednocześnie maksymalna głębokość (l3) czopa tłumiącego (9) we wnęce dławiącej (17) amortyzatora podtłokowego (25), równa jest długości (l2) kanału przelotowego (10) pomniejszonej o jego połowę średnicy wewnętrznej (d); (I3 £ I2 - 0,5 d), ponadto.

Description

(21) Numer zgłoszenia: 336456 (51) Int.Cl.

F15B 15/22 (2006.01) E21D 15/51 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 04.11.1999 (54)

Siłownik, zwłaszcza hydrauliczny

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 25.04.2000 BUP 09/00	(76) Uprawniony i twórca wynalazku:
	Fudała Stefan,Jaworzno,PL Fudała Piotr,Jaworzno,PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.12.2007 WUP 12/07

(57) 1. Siłownik, zwłaszcza hydrauliczny do maszyn i urządzeń górniczych zawierający tłoczysko, pierścienie prowadzące, pierścień zgarniający oraz otwory przepływowe, znamienny tym, że cylinder (1) posiada co najmniej dwa rowki krańcowe (20, 23) wykonane względem siebie w odległości (b), przy czym rowek krańcowy przedni (20) usytuowany jest w komorze podtłokowej (19), a rowek krańcowy tylny (23) usytuowany jest w komorze nadtłokowej (22), jednocześnie w komorze podtłokowej (19) cylinder (1) posiada amortyzator podtłokowy (25), z czopem tłumiącym (9), natomiast w komorze nadtłokowej (22) posiada amortyzator nadtłokowy (26), z kołnierzem tłumiącym (11), zaś rowek krańcowy przedni (20) i rowek krańcowy tylny (23) o szerokości (e) większej od grubości (c) jednostronnych pierścieni uszczelniających (7, 8), które równe są co najmniej iloczynowi liczby dziewięć dziesiątych szerokości (e) rowka krańcowego przedniego (20) i rowka krańcowego tylnego (23); (c=0,9e), równocześnie odległość (b) rowka krańcowego przedniego (20) w cylindrze (1) od rowka krańcowego tylnego (23), równa jest co najmniej rozstawowi (h) jednostronnych pierścieni uszczelniających (7, 8), powiększonemu o grubość (c) jednostronnego pierścienia uszczelniającego (7, 8); (b > h+c), jednocześnie maksymalna głębokość (l3) czopa tłumiącego (9) we wnęce dławiącej (17) amortyzatora podtłokowego (25), równa jest długości (l2) kanału przelotowego (10) pomniejszonej o jego połowę średnicy wewnętrznej (d); (I3 £ I2 - 0,5 d), ponadto..........

H

Oh ί

PL 196 387 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest siłownik, zwłaszcza hydrauliczny do maszyn i urządzeń górniczych.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 100 424 zespół hamowania cylindra w układach hydraulicznych złożony z zaworu zwrotnego znajdującego się w denku, posiada tłoczysko cylindra w którym zabudowany jest popychacz oparty na sprężynie.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 100 176 stojak hydrauliczny posiada na obwodzie cylindra promieniowe otwory odciążające o łącznym przekroju, równym lub większym od przekroju otworów zasilających stojak, które wzajemnie połączone są rowkiem usytuowanym na wewnętrznej gładzi cylindra.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 99616 urządzenie zabezpieczające rdzennik górnego stopnia siłownika hydraulicznego, w odległości od czołowej powierzchni stożkowej końcówki rabunkowej w rurze, ma wykonane promieniowe otworki, których położenie jest tak dobrane, aby górna powierzchnia tłoka stopnia górnego zatrzymywała się w odległości około 10 mm przed dolną powierzchnią uszczelki tulei uszczelniająco - prowadzącej. Na długości od czołowej powierzchni, końcówka rabunkowa rury jest zakończona stożkiem o małej zbieżności, który wraz z uszczelką tworzy szczelinę dla przepływu emulsji. Na długości od czołowej powierzchni, końcówka rabunkowa rury ma podwójne płaskie ścięcia, które wraz z uszczelką tworzą szczelinę dla przepływu emulsji.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 61104 tłumik ruchu końcowego cylindrów roboczych posiada w głowicy cylindra ruchomy suwak cylindryczny z rozmieszczonymi na obwodzie otworami i osadzoną w nim osiowo sprężyną śrubową. Suwak cylindryczny posiada kołnierz oraz kołnierz oporowy i ma zabezpieczenie przed całkowitym wysunięciem przez pierścień oporowy.

Celem wynalazku jest opracowanie prostej i zwartej konstrukcji siłownika hydraulicznego, którego tłok w cylindrze skutecznie jest amortyzowany w jego krańcowych położeniach oraz cechowałby się niezawodnością działania oraz małymi nakładami kapitałowymi.

Istotą wynalazku jest siłownik hydrauliczny posiadający cylinder z co najmniej dwoma rowkami krańcowymi wykonanymi względem siebie w określonej odległości, przy czym rowek krańcowy przedni usytuowany jest w komorze podtłokowej, a rowek krańcowy tylny usytuowany jest w komorze nadtłokowej. W komorze podtłokowej cylinder posiada amortyzator podtłokowy, którego czop tłumiący przemieszcza się na określoną głębokość we wnęce dławiącej, natomiast w komorze nadtłokowej posiada amortyzator nadtłokowy, którego kołnierz tłumiący przemieszcza się na określoną głębokość w wybraniu dławiącym. Rowek krańcowy przedni i rowek krańcowy tylny są wykonane o określonej szerokości, większej od grubości jednostronnych pierścieni uszczelniających. Grubość jednostronnych pierścieni uszczelniających, równa jest co najmniej iloczynowi liczby dziewięć dziesiątych szerokości rowka krańcowego przedniego i rowka krańcowego tylnego. Odległość rowka krańcowego przedniego w cylindrze od rowka krańcowego tylnego, równa jest co najmniej określonemu rozstawowi jednostronnych pierścieni uszczelniających tłok powiększonemu o grubość jednostronnego pierścienia uszczelniającego. Maksymalna głębokość czopa tłumiącego we wnęce dławiącej amortyzatora podtłokowego, jest równa długości kanału przelotowego, pomniejszonej o jego połowę średnicy wewnętrznej, ponadto głębokość kołnierza tłumiącego w wybraniu dławiącym amortyzatora nadtłokowego jest równa lub mniejsza od długości kanału przelotowego, pomniejszonej o połowę jego średnicy wewnętrznej. Nadto, wargi rozprężne (a) jednostronnego pierścienia uszczelniającego osadzonego w rowkach osadczych tłoka są skierowane w kierunku warg rozprężnych drugiego jednostronnego pierścienia uszczelniającego. Tłok usytuowany na przemian w krańcowym położeniu komory podtłokowej i komory nadtłokowej cylindra zostaje ustalony w dystansie wytłumienia bezpiecznego, równym co najmniej połowie grubości jednostronnego pierścienia uszczelniającego.

Tłok siłownika hydraulicznego może być zaopatrzony w pierścień tłumiący przedni i pierścień tłumiący tylny. Średnica zewnętrzna pierścienia tłumiącego przedniego i tylnego tworzy, względem średnicy wewnętrznej cylindra, luz obwodowy równy co najmniej jednej dziesiątej dystansu wytłumienia bezpiecznego. Natomiast różnica odległości rowka krańcowego przedniego względem długości pierścienia tłumiącego przedniego oraz różnica odległości rowka krańcowego tylnego względem długości pierścienia tłumiącego tylnego jest równa co najmniej dystansowi wytłumienia bezpiecznego.

Przedmiot wynalazku ukazano w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia fig. 1-siłownik hydrauliczny w częściowym przekroju wzdłużnym, fig. 2 - siłownik z tłokiem w części podtłokowej, fig. 3 - siłownik z tłokiem w części środkowej, fig.4 - siłownik hydrauliczny z tłokiem w części środkowej,

PL 196 387 B1 fig. 5- siłowmk z tłokiem w części podtłokowej, fig. 6 - siłownik z tłokiem w części podtłokowej, fig. 7, fig. 8, fig. 9, fig. 10, fig. 11, fig. 12 - amortyzator podtłokowy, fig. 13, fig. 14, fig. 15, fig. 16, fig. 17 amortyzator nadtłokowy.

Siłownik według wynalazku składa się z cylindra 1, w którym osadzony jest tłok 2. Z jednej strony czoło cylindra zaślepione jest dnem kształtowym 3 , zaś z drugiej strony osadzona jest w nim dławnica 4, w której usytuowane jest tłoczysko 5. Tłok 2 posiada rowek, w którym osadzony jest pierścień prowadzący 6 oraz rowki osadcze z jednostronnymi pierścieniami uszczelniającymi 7, 8, posiadającymi wargi rozprężne a, które są skierowane do siebie. Przednia część tłoka 2 wyposażona jest w czop tłumiący 9, posiadający kanał przelotowy 10 o średnicy d. Tłoczysko 5 połączone jest z tłokiem 2 poprzez kołnierz tłumiący 11 posiadający kanał przelotowy 10. Dławnica 4 zaopatrzona jest w pierścień zgarniający 12, pierścień uszczelniający 13 i w pierścienie prowadzące 14. W części czołowej tulei dławnicy 4 wykonane jest wybranie dławiące 15 mające rowek, w którym osadzone jest uszczelnienie 16. W dnie kształtowym 3 cylindra wykonana jest wnęka dławiąca 17 posiadająca rowek z osadzonym uszczelnieniem 18. W komorze podtłokowej 19 cylindra 1 wykonany jest rowek krańcowy przedni 20, w którym wykonany jest otwór przepływowy 21. W komorze nadtłokowej 22 cylindra 1 wykonany jest rowek krańcowy tylny 23 z otworem przepływowym 24. Amortyzator podtłokowy 25 stanowi czop tłumiący 9 usytuowany we wnęce dławiącej 17, zaś amortyzator nadtłokowy 26 stanowi kołnierz tłumiący 11 usytuowany w wybraniu dławiącym 15. Odległość b rowka krańcowego przedniego 20 w cylindrze 1 od rowka krańcowego tylnego 23 jest równa podwójnemu rozstawowi h jednostronnych pierścieni uszczelniających 7, 8 tłoka 2; b=2h. Jednostronne pierścienie uszczelniające 7, 8, są wykonane o grubości c, zaś rowek krańcowy przedni 20 i rowek krańcowy tylny 21 są wykonane o szerokości e, przy czym grubość c jednostronnych pierścieni uszczelniających 7, 8 , równa jest iloczynowi liczby dziewięć dziesiątych szerokości ę rowka krańcowego przedniego 20, rowka krańcowego tylnego 23; c = 0,9e. Czop tłumiący 9 o średnicy D1 i długości l1 posiada kanał przelotowy 10 o średnicy wewnętrznej d na długości l2.Dno kształtowe 3 cylindra 1 posiada wnękę dławiącą 17 o średnicy D1 i długości l4. Czop tłumiący 9 i kołnierz tłumiący 11 na części czołowej posiadają sfazowania stożkowe, usytuowane pod kątem a=8°. Gdy jednostronny pierścień uszczelniający 7 tłoka 2 zostaje ustalony na krawędzi rowka krańcowego przedniego 20, wówczas czop tłumiący 9 zostaje wtłoczony do wnęki dławiącej 17 na głębokość l3, tworząc każdorazowo dystans wytłumienia bezpiecznego s, pomiędzy częścią czołową czopa tłumiącego 9, a płaszczyzną oporową dna kształtowego 3 cylindra 1. Dystans wytłumienia bezpiecznego s równa się połowie grubości c jednostronnego pierścienia uszczelniającego 7,8; s = 0,5 c. W tym przypadku głębokość l3 równa jest długości l2 kanału przelotowego 10, pomniejszonej o połowę średnicy wewnętrznej d; l3 = l2 -0,5 d. Kołnierz tłumiący 11 o średnicy D2 i długości l5 posiada kanał przelotowy 10 o średnicy wewnętrznej d na długości l6, przy czym kanał przelotowy 10 łączy się z rowkiem przepływowym 27 poprzez dławik 28. Wybranie dławiące 15 w tulei dławnicy 4 jest wykonane o średnicy D2 i długości l7. Gdy jednostronny pierścień uszczelniający 8 tłoka 2 zostaje ustalony na krawędzi rowka krańcowego tylnego 23, wówczas kołnierz tłumiący 11 wtłoczony zostaje do wnętrza wybrania dławiącego 15na głębokość l8. Głębokość l8 równa jest długości l6 kanału przelotowego 10,pomniejszonej o połowę średnicy wewnętrznej d; l8 = l6 -0,5 d.

Przy przemieszczaniu się tłoka 2 w kierunku przedniego krańcowego położenia w komorze podtłokowej 19, w pierwszym momencie następuje przesuwanie się czopa tłumiącego 9 we wnęce dławiącej 17 amortyzatora podtłokowego 25, a po ustaleniu się położenia jednostronnego pierścienia uszczelniającego 7 tłoka 2, w obrębie rowka krańcowego przedniego 20, następuje zatrzymanie tłoka 2 w dystansie wytłumienia bezpiecznego s, od dna kształtowego 3 cylindra 1. Przy przemieszczaniu się tłoka 2 w kierunku tylnego krańcowego położenia w komorze nadtłokowej 22, w pierwszym momencie następuje przesuwanie kołnierza tłumiącego 11w wybraniu dławiącym 15 amortyzatora nadtłokowego 26, a po ustaleniu się położenia jednostronnego pierścienia uszczelniającego 8 w obrębie rowka krańcowego tylnego 23, następuje zatrzymanie tłoka 2w dystansie wytłumienia bezpiecznego s.

Dystans wytłumienia bezpiecznego s, równy jest połowie grubości c jednostronnego pierścienia uszczelniającego 7,8; s = 0,5c.

Przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku fig. 5 i fig. 6 siłownik hydrauliczny składa się z cylindra 1, w którym osadzony jest tłok 2. Z jednej strony czoło cylindra 1 zaślepione jest dnem 29, zaś z drugiej strony osadzona jest dławnica 4, w której usytuowane jest tłoczysko 5. Tłok 2 posiada rowek w którym osadzony jest pierścień prowadzący 6 oraz rowki osadcze z jednostronnymi pierścieniami uszczelniającymi 7, 8, posiadającymi wargi rozprężne a, które są skierowane do siebie. W przedniej części tłoka 2 o długości I₉ osadzony jest pierścień tłumiący przedni 30 o średnicy

PL 196 387 B1 zewnętrznej D3. Tylna część tłoka 2 połączona jest z tłoczyskiem 5. Dławnica 4 zaopatrzona jest w pierścień zgarniający 12, pierścień uszczelniający 13 i w pierścienie prowadzące 14. W komorze podtłokowej 19 cylindra 1 o średnicy wewnętrznej D5 wykonany jest rowek krańcowy przedni 20, w którym wykonany jest otwór przepływowy 21. W komorze nadtłokowej 22 cylindra 1 usytuowany jest rowek krańcowy tylny 23 z otworem przepływowym 24. Amortyzator podtłokowy 25 stanowi pierścień tłumiący przedni 30 osadzony na tłoku 2 w komorze podtłokowej 19, zaś amortyzator nadtłokowy 26 stanowi pierścień tłumiący tylny 31 osadzony na tłoku 2 w komorze nadtłokowej 22. Tłok 2 zaopatrzony jest w jednostronne pierścienie uszczelniające 7, 8 o grubości c. W cylindrze 1 są wykonane dwa rowki o szerokości e, równej iloczynowi liczby dziewięć dziesiątych szerokości rowka krańcowego przedniego 20, rowka krańcowego tylnego 23; c = 0,9 e. Średnica zewnętrzna D3 pierścienia tłumiącego przedniego 30 jest o długości l9, zaś średnica zewnętrzna D4 pierścienia tłumiącego tylnego 31 jest o długości l10. Odległość I11 rowka krańcowego przedniego 20 od dna 29 cylindra 1 jest większa od długości l9 pierścienia tłumiącego przedniego 30; I11 > l9. Różnica odległości l11 rowka krańcowego przedniego 20 względem długości l9 pierścienia tłumiącego przedniego 30 tłoka 2, równa jest dystansowi wytłumienia bezpiecznego s; l11 - l9 = s. Odległość l12 rowka krańcowego tylnego 23 od czoła dławnicy 4, jest większa od długości l10 pierścienia tłumiącego tylnego 31; I12 > l10. Różnica odległości l12 rowka krańcowego tylnego 23 w cylindrze 1 względem długości l10 pierścienia tłumiącego tylnego 31, równa jest dystansowi wytłumienia bezpiecznego s; l12 - l10 = s. Dystans wytłumienia bezpiecznego s między pierścieniem tłumiącym przednim 30, a dnem 29 cylindra 1 w komorze podtłokowej 19 oraz dystans wytłumienia bezpiecznego s pomiędzy pierścieniem tłumiącym 31, a czołem dławnicy 4 w komorze nadtłokowej 22, równy jest połowie grubości c pierścienia uszczelniającego jednostronnego 7, 8; s = 0,5 c. Różnica pomiędzy średnicą wewnętrzną D₅ cylindra 1, a średnicą zewnętrzną D₃ pierścienia tłumiącego 30 oraz różnica pomiędzy średnicą wewnętrzną D5 cylindra 1, a średnicą zewnętrzną D4 pierścienia tłumiącego tylnego 31, stanowi luz obwodowy zo, równy iloczynowi liczby jednej dziesiątej dystansu wytłumienia bezpiecznego s; zo= 0,1s.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Siłownik, zwłaszcza hydrauliczny do maszyn i urządzeń górniczych zawierający tłoczysko, pierścienie prowadzące, pierścień zgarniający oraz otwory przepływowe, znamienny tym, że cylinder (1) posiada co najmniej dwa rowki krańcowe (20, 23) wykonane względem siebie w odległości (b), przy czym rowek krańcowy przedni (20) usytuowany jest w komorze podtłokowej (19), a rowek krańcowy tylny (23) usytuowany jest w komorze nadtłokowej (22), jednocześnie w komorze podtłokowej (19) cylinder (1) posiada amortyzator podtłokowy (25), z czopem tłumiącym (9), natomiast w komorze nadtłokowej (22) posiada amortyzator nadtłokowy (26), z kołnierzem tłumiącym (11), zaś rowek krańcowy przedni (20) i rowek krańcowy tylny (23) o szerokości (e) większej od grubości (c) jednostronnych pierścieni uszczelniających (7, 8), które równe są co najmniej iloczynowi liczby dziewięć dziesiątych szerokości (e) rowka krańcowego przedniego (20) i rowka krańcowego tylnego (23); (c=0,9e), równocześnie odległość (b) rowka krańcowego przedniego (20) w cylindrze (1) od rowka krańcowego tylnego (23), równa jest co najmniej rozstawowi (h) jednostronnych pierścieni uszczelniających (7, 8), powiększonemu o grubość (c) jednostronnego pierścienia uszczelniającego (7, 8); (b > h+c), jednocześnie maksymalna głębokość (l3) czopa tłumiącego (9) we wnęce dławiącej (17) amortyzatora podtłokowego (25), równa jest długości (l2) kanału przelotowego (10) pomniejszonej o jego połowę średnicy wewnętrznej (d); (l3 £ l2 - 0,5 d), ponadto maksymalna głębokość (l8) kołnierza tłumiącego (11) w wybraniu dławiącym (15) amortyzatora nadtłokowego (26), jest równa długości (l6) kanału przelotowego (10) pomniejszonej o połowę jego średnicy wewnętrznej (d); (I8 £ l6 - 0,5d), nadto wargi rozprężne (a) jednostronnego pierścienia uszczelniającego (7) osadzonego w jednym rowku osadczym tłoka (2) są skierowane w kierunku warg rozprężnych (a) jednostronnego pierścienia uszczelniającego (8) osadzonego w drugim rowku osadczym tłoka (2), przy czym tłok (2) usytuowany na przemian w krańcowym położeniu komory podtłokowej (19) i komory nadtłokowej (22), cylindra (11) zostaje ustalony w dystansie (s) wytłumienia bezpiecznego, równym co najmniej połowie grubości (c) pierścienia uszczelniającego jednostronnego (7, 8); (s > 0,5 c).
2. 2. Siłownik według zastrz. 1, znamienny tym, że tłok (2) zaopatrzony jest w pierścień tłumiący przedni (30) i pierścień tłumiący tylny (31), przy czym średnica zewnętrzna (D3) pierścienia tłumiącego przedniego (30) i średnica zewnętrzna (D4) pierścienia tłumiącego tylnego (31) tworzą względem średnicy

   PL 196 387 B1 wewnętrznej (D5) cylindra (1) luz obwodowy (zo), równy co najmniej jednej dziesiątej dystansu wytłumienia bezpiecznego (s) to jest (z_o > 0,1 s), zaś różnica odległości (ln) rowka krańcowego przedniego (20) względem długości (l9) pierścienia tłumiącego przedniego (30) oraz różnica odległości (l12) rowka krańcowego tylnego (23) względem długości (l10) pierścienia tłumiącego tylnego (31), jest równa co najmniej dystansowi wytłumienia bezpiecznego (s); (l11 - l9 > s) i (l12 -l10 > s).