Гидроцилиндры

Гидроцилиндры являются простейшими гидродвигателями, выходное звено которых совершает возвратно-поступательное движение, причем выходным (подвижным) звеном может быть как шток или плунжер, так и корпус гидроцилиндра.

Основными параметрами гидроцилиндров являются их внутренний диаметр, диаметр штока, ход поршня и номинальное давление, определяющее его эксплуатационную характеристику и конструкцию, в частности тип приненяемых уплотнений, а также требования к качеству обработки и чистоте внутренней поверхности гидроцилиндра и наружной поверхности штока. Гидроцилиндры бызают одно- и двустороннего действия. Гидроцилиндр одностороннего действия (рис, 114, о). Его характерная особенность заключается в том, что усилие на выходной звене (например, штоке), возникающее при нагнетании в рабочую полость гидроцилиндра жидкости под давлением, может быть направлено только в одну сторону (рабочий ход). В противоположном направлении выходное звено перемещается, вытесняя при этом жидкость из гидроцилиндра, только под влиянием возвратной пружины б или другой внешней силы, например силы тяжести.

Поршневые гидроцилиндрь! одностороннего действия на экскаваторах применяют обычно в системах управления и для привода некоторых вспомогательных механизмов. Гидр о ц или ндры двустороннего действия ( 114, б). В отличие от гидроцилиндров одностороннего действия они включают в себя две рабочие полости, поэтому усилие на выходном звене и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в'какую из полостей нагнетается рабочая жидкость (противоположная полость при этом соединяется со сливой).

Рабочую жидкость в полости гидроцилиндров иожно подавать как через корпус, так и через шток. Трубопроводы, подводящие и отводящие рабочую жидкость, обычно стараются крепить на том элементе гидроцилиндра, который не совершает возвратно-поступательного движения.

Наиболее распространены в экскаваторах с гидроприводон силовые гидроцилиндрь! двустороннего действия с односторонним штоком ( 114,6); гидроцилиндры с двусторонним штоком ( 114, в) применяют в основной для привода поворота рабочего

оборудования некоторых навесных экскаваторов, причем подвижным звеном является корпус гидроцилиндра. Наружный конец штока обычно крепят шарнирно. Схемы различных вариантов крепления корпуса гидроцилиндра показаны на  115. Жесткое крепление ( 115, о—в) прииеняют в основном для небольших гидроципинд-ров системы управления. В экскаваторостроении чаще используют шарнирное крепление корпуса гидроцилиндра ( 115, г ид).

Гидроцилиндры рабочего оборудования крепят шарнирно ( 115, д), причем в обоих местах шарнирного крепленая —у корпуса и штока — применяют сферические подшипники скольжения типа ШС. Эти подшипники допускают поворот (на небольшой угол) пальца в любой плоскости, обеспечивают свободный монтаж и демонтаж шарнирного соединения и исключают заклинивание его при небольших перекосах из-за неточности изготовления  элементов   рабочего  оборудования.

Гидроцилиндр ( 116) на давление 160 кге/сн2, используемый для рабочего оборудования экскаватора ЭО-3322А, состоит из следующих основных частей: собственно гидроцилиндра (гильзы 19 с приваренной к ней задней крышкой), навинченной на гильзу 19 передней крышки 9 с отверстием под шток, штока 18 с проушиной 2 и поршня 15. В проушине 2, ввинченной в'наружный торец штока 18, и в проушине задней крышки гидроцилиндра установлены с помощью пружинных колец сферические подшипники 1 типа ШС.

Рабочая жидкость подается в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра соответственно через отверстия 6 и А. Герметичное разделение поршневой и штоковой полостей и передача усилия от давления в рабочей полости на шток 18 создается поршнем 15 с манжетами 14 и уплотнительным кольцом 13. Поршень 15 крепят на внутреннем конце штока 18 гайкой 16, фиксируемой шплинтом 17. Перетечки из полости в полость гидроцилиндра предотвращаются по наружной поверхности поршня манжетами 14, по внутренней — кольцом 13. Манжеты 14 удерживаются от осевого перемещения по поршню 15 манжетодержателями   12.

Передняя крышка 9 фиксируется на резьбе гильзы 19 цилиндра контргайкой 10. Запрессованная в крышке 9 втулка 21 служит направляющей для штока 18. Утечкам из штоковой полости гидроцилиндра препятствуют установленное в проточке крышки 9 уплотнительное кольцо 8, а также манжета 6 и уплотнительные кольца 4 и 5 во втулке 21. От осевого перемещения при движении штока манжета 6 удерживается манжетодержателем 7. Со стороны наружного торца крышки 9 установлен грязесъемник J, который удерживается гайкой 22, ввернутой во внутреннюю резьбу крышки. На штоке рядом с поршнем 15 установлен демпфер 11, смягчающий удар поршня в переднюю крышку в конце его полного хода. В конце хода штока налево щель между кромкой 20 крышки 9 и конической поверхностью демпфера 11, через которую рабочая жидкость выжимается поршнем из штоковой полости в отверстие А, уменьшается. При этом поршень затормаживается за счет дросселирования масла через уменьшающуюся щель. Есть и другие конструкции демпфирующих (дроссельных) устройств, например на  117, о показаны конструктивные схемы дроссельного устройства, тормозящего шток при подходе поршня к передней крышке гидроцилиндра. При движении поршня 3 ( 117, I) вправо поступающая через канал А жидкость, отжимая кромку втулки-манжеты 5, проходит к поршню. При движении поршня в обратном направлении ( 117, //) жидкость вначале проходит свободно. Когда втулка-манжета 5 войдет в отверстие, соединяющее канал А с поршневой полостью гидроцилиндра, кромка манжеты 4 перекроет его под давлением жидкости. Поршень тормозится при продавливании жидкости через канал дросселя 2. Интенсивность торможения регулируют винтом 1 дросселя. Для торможения штока гидроцилиндра при подходе к задней крышке может быть применено устройство, показанное на  117, 6. При движении штока жидкость вначале сливается через отверстия А и Б в крышке 8 гидроцилиндра и через отверстие В и щель дросселя 7. Когда хвостовик штока входит в отверстие А, жидкость сливается в отверстие Б только через щель дросселя 7, что уменьшает скорость штока и предотвращает удар поршня о крышку. Из крайнего положения поршень может перемещаться быстро и с полным усилием, так как при этом жидкость подается к поршню через отверстие Б и   обратный   гидроклапан  б.

На  117, в показано устройство для торможения поршня в конце хода в результате дросселирования жидкости с помощью подвижного винтового дросселя. В крышке 9 расположена втулка 10, в которой перемещается золотник 11. На наружной поверхности золотника нарезана демпферная спиральная канавка 12. При нагнетании жидкость поступает в цилиндр или через каналы Д и Е, или через обратный клапан 13 и отверстие Ж. Слив до начала торможения идет свободно через каналы Е и Д. Поршень, приближаясь к крышке цилиндра, упирается в золотник 11 и, сжимая пружину 14, вдвигает его внутрь втулки 10. Золотник 11 перекрывает свободный слив из канала £ в канал Д, и рабочая жидкость из цилиндра, которая должна идти на слив, продавливается в канал Д через канавку 12.

При торможении, по мере приближения поршня к крышке, скорость его должна падать, а следовательно, уменьшается и количество жидкости, поступающей из цилиндра на слив. Расход жидкости, идущей через, демпфер, изменяется в этом случае от максимального до нуля (при остановке поршня). Поэтому для поддержания достаточного сопротивления канавка 12 выполнена с переменным поперечным сечением.

Для торможения штока гидроцилиндра применяют также выносные дроссельные устройства, называемые конечными выключателями ( 117, г).

При сливе из гидроцилиндра рабочая жидкость поступает в отверстие 3 и через отверстие И направляется в гидрораспределитель. Если шток сдвигает золотник 15, то жидкость сливается через узкую щель К, в результате чего происходит торможение. Обратный клапан 16 служит для свободного прохода жидкости при движении штока от конечного положения в обратную сторону, когда жидкость из отверстия И поступает в отверстие 3. Из полости Л, образованной крайней проточкой золотника, жидкость отводится через дренажное отверстие М.