Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.IX.1968 55927 KI. 6V3»" / MKP G05b/ 5/^6 CZYTELNIA Wspóltwórcy wynalazku: inz. Zbigniew Ratajski, mgr inz. Bohdan Sawka Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Uklad prowadzacy i uszczelniajacy tlok silownika hydraulicznego Przedmiotem wynalazku jest uklad prowadzacy i uszczelniajacy tlok silownika hydraulicznego.Zadaniem tego ukladu, szczególnie w stojakach górniczej obudowy hydraulicznej, jest zapewnie¬ nie wspólosiowego prowadzenia tloka w cylin¬ drze, przenoszenie sil oporów tarcia powstalych podczas pracy, przenoszenie odksztalcen pierscie¬ nia uszczelniajacego wywolanych cisnieniem plynu hydraulicznego oraz uzyskanie szczelnosci w cy¬ lindrze silownika.Dotychczas znane rozwiazania polegaly na sto¬ sowaniu ukladów skladajacych sie z jednolitego pierscienia prowadzacego wspólpracujacego z ela¬ stycznym pierscieniem uszczelniajacym. Wada tego rozwiazania jest to, ze pierscien prowadza¬ cy wykonywany z tworzywa sztucznego zmienia swoja objetosc podczas eksploatacji silownika, na skutek zmian fizyko-chemicznych tworzywa wy¬ wolanych dzialaniem plynu hydraulicznego oraz par i gazów srodowisk kopalnianych. Zmiana objetosci pierscieni prowadzacych jest przyczyna wzrostu oporów tarcia tloka w cylindrze az do jego zupelnego zakleszczenia. Tego rodzaju wada jest szczególnie dotkliwa w stojakach obudów hydraulicznych, w których zapewniony musi byc swobodny wysuw tloka podczas rozpierania sto¬ jaków oraz szybki zsuw podczas „rabowania".Próby zastosowania pierscieni metalowych jako pierscieni prowadzaco-oporowych nie daly oczeki¬ wanych rezultatów. Pod wplywem dzialania zna- 10 15 25 30 cznych cisnien powstawaly trwale odksztalcenia pierscieni metalowych, które równiez powodowaly zakleszczenia tloków w cylindrach.Celem wynalazku jest usuniecie wplywu zmian fizyko-chemiczftych pierscieni prowadzacych z tworzyw sztucznych na opory tarcia tloków w cy¬ lindrach obudów hydraulicznych. Cel ten zostal osiagniety przez rozdzielenie funkcji pierscienia, prowadzacego. W znanych rozwiazaniach pierscien ten spelnia role elementu centrujacego tlok wzgledem osi cylindra, elementu przenoszacego sily tarcia oraz siedziska oporowego dla pierscie¬ nia uszczelniajacego.W rozwiazaniu wedlug wynalazku zastosowano uklad skladajacy sie z trzech pierscieni. Jeden pierscien pelni funkcje elementu centrujacego tlok wzgledem cylindra oraz przenoszacego sily tarcia podczas jego przesuwu. Drugi pelni funkcje piers¬ cienia oporowego dla elementu trzeciego pelnia¬ cego role uszczelnienia tloka. Pierscien pierwszy centrujacy, ma mozliwosci kompensowania ewen¬ tualnych odksztalcen przez wyciecie szczeliny wzdluz jego tworzacej. Natomiast pierscien opo¬ rowy przez wykonanie odpowiednio mniejszej srednicy zewnetrznej, zabezpiecza przed zaklesz¬ czeniem tloka w cylindrze w przypadku wzrostu jego wymiarów na skutek fizyko-chemicznych zmian tworzywa. Pierscien tak wykonany zacho¬ wuje wlasnosci sprezyste niezbedne dla prawidlo¬ wej wspólpracy z elastycznym pierscieniem usz- 5592755927 czelniajacym, chroniac jego wargi przed uszko¬ dzeniem podczas eksploatacji silownika.Zastosowanie rozwiazania wedlug wynalazku eliminuje czeste przypadki uszkodzen stojaków w górniczych obudowach hydraulicznych spowodo¬ wanych zakleszczaniem sie tloków w cylindrach.Uniknie sie przy tym dodatkowych znacznych kosztów eksploatacyjnych zwiazanych z wybudo¬ waniem, naprawa, zabudowaniem oraz transpor¬ tem stojaków.Wynalazek jest blizej objasniony na przykladach przedstawionych na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój wzdluz osi trzona tlokowe¬ go, fig. 2 przekrój wzdluz linii A—A oznaczonej na fig. 1 i 3 oraz fig. 3 odmiane ukladu wg fig. 1.Istota wynalazku jest uklad prowadzacy i usz¬ czelniajacy tlok silownika hydraulicznego. Na tlo¬ ku 1 znajdujacym sie w cylindrze 2 osadzone sa, pierscien prowadzacy 3, pierscien oporowy 4 oraz pierscien uszczelniajacy 5. Pierscienie te sa za¬ bezpieczone przed zsunieciem z tloka 1 przy po¬ mocy denka 6 przykreconego wkretami 7. Poza tym pierscien slizgowy 3 posiada szczeline kom¬ pensacyjna 8 przedstawiona na rysunku fig. 2.Na rysunku fig. 3 przedstawiono odmiane ukladu prowadzacego i uszczelniajacego, gdzie na tloku 1 osadzony jest pierscien prowadzacy 9, pierscien •uszczelniajacy 5 oraz miedzy plaszczyzna oporowa Ib tloka 1 i uszczelka 5 pierscien oporowy 10.Dla zabezpieczenia przed zsunieciem sie tloka 1 pierscien 9, 10 i 5 przykrecone jest denko 6 wkre¬ tami 7. Poza tym pierscien prowadzacy 9 posiada wzdluz tworzacej obwodowej szczeline kompensa¬ cyjna 8 przedstawiona na rysunku fig. 2.Dzialanie wyzej przedstawionego ukladu jest nastepujace. Pierscien prowadzacy 3 osadzony na podtoczeniu la tloka 1 pelni podwójna role, ele¬ mentu centrujacego tlok 1 wzgledem srednicy wew¬ netrznej cylindra 2 oraz elementu przenoszacego sily tarcia powstale w cylindrze 2 podczas robo¬ czego suwu tloka 1. Pierscien prowadzacy 3 jest wykonany jako pelny z metalu o wlasnosciach przeciwciernych. W wykonaniu z tworzywa sztu¬ cznego pierscien 3 posiada szczeline kompensa¬ cyjna 8 dla skompensowania ewentualnych od¬ ksztalcen spowodowanych zmianami fizyko-che¬ micznymi tworzywa. W ten sposób zapewniony zostal warunek swobodnego przesuwu tloka 1 w cylindrze 2 przez utrzymanie okreslonej wielkos¬ ci luzu miedzy pierscieniem 3, tlokiem 1 i cy¬ lindrem 2. Pierscien oporowy 4 wykonany z two¬ rzywa o znacznych wlasnosciach sprezystych prze¬ nosi na tlok 1 poprzez plaszczyzne czolowa Ib 10 15 25 30 35 50 sily poosiowe wywolane cisnieniem hydraulicznym oddzialywujacym bezposrednio na elastyczny pier¬ scien, uszczelniajacy 5.Pierscien 4 jednoczesnie pelni role pierscienia ochronnego wargi 5a uszczelki 5 przed ewentual¬ nym uszkodzeniem pod wplywem dzialania sil wywolanych cisnieniem hydraulicznego plynu.Srednica zewnetrzna pierscienia oporowego 4 jest mniejsza od srednicy cylindra 2 i tak dobrana, by w przypadku jej powiekszenia pod wplywem zmian fizyko-chemicznych nie nastepowalo zakle¬ szczenie pierscienia 4 w cylindrze 2.Odmiana ukladu polega na tym, ze pierscien oporowy 9 osadzony na podtoczeniu la tloka 1 pelni funkcje pierscienia centrujacego, pierscienia slizgowego oraz elementu ochronnego wargi 5a uszczelki 5. Pierscien 9 wykonany z tworzywa sztucznego posiada wycieta wzdluz tworzacej szczeline kompensacyjna 8 dla zniwelowania wply¬ wu odksztalcen spowodowanych zmianami fizyko- -chemicznymi tworzywa. Przenoszenie sil poosio¬ wych na tlok 1 obciazajacych uszczelke 5 odbywa sie poprzez pierscien oporowy 10 spoczywajacy na plaszczyznie czolowej Ib tloka 1. PL