Гидравлический замок-пружина

 

Изобретение относится к гидравлическим замкам-пружинам, предназначенным для бесступенчатого отклонения и возврата спинок кресел и их фиксации в пределах, ограниченных ходом, и может быть использовано для изменения угла наклона панелей в медицинском оборудовании, а также для открывания и закрывания окон, дверей, люков в транспортных средствах и помещениях, где требуется фиксация рабочего органа в отклоненном положении и плавное возвращение его в исходное положение, надежность работы, малый вес и габариты, отсутствие регламентных работ при эксплуатации и автономность. Гидравлический замок-пружина для бесступенчатого отклонения, возврата спинки кресла и ее фиксации в пределах, ограниченных ходом, содержит связанный со спинкой кресла гидравлический цилиндр с двумя полостями, сообщенными через канал, поршень и устройство фиксации гидравлического цилиндра в пределах, ограниченных ходом, толкатель, кнопку и золотник. Золотник имеет цилиндрическую уплотняющую поверхность, переходящую в поверхность усеченного конуса, и гидравлически связан с полостями гидравлического цилиндра, выполненными в соответствии с разными площадями поперечного сечения поршня с возможностью перемещения толкателя и золотника в пределах хода относительно поршня. Толкатель и золотник соединены между собой посредством полостей гидравлического цилиндра при нажатии на кнопку до упора, с дозированным протоком жидкости через поперечное сечение золотника и указанного канала из одной полости гидравлического цилиндра в другую, пропорционально величине перемещения золотника, и регулирования скорости возврата гидравлического цилиндра в исходное положение. Технический результат - упрощение конструкции, уменьшение веса и габаритов гидравлического замка-пружины и возможность регулирования скорости возврата в исходное положение. 1 ил.

Изобретение относится к гидравлическим замкам-пружинам, предназначенным для бесступенчатого отклонения и возврата спинок кресел и их фиксации в пределах ограниченных ходом, и может быть использовано для изменения угла наклона панелей в медицинском оборудовании; а также для открывания и закрывания окон, дверей, люков в транспортных средствах и помещениях, где требуется фиксация рабочего органа в отклоненном положении и плавное возвращение его в исходное положение, надежность работы, малый вес и габариты, отсутствие регламентных работ при эксплуатации и автономность.

Известны несколько видов гидравлических пружин, например, приведенные в Справочном пособии Башты Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971 г., стр.445-454.

Недостатками данных видов являются: большой вес и габариты, высокая стоимость изготовления и низкая надежность в эксплуатации, отсутствие механизма фиксации рабочего органа в пределах, ограниченных ходом.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический позиционер, известный по описанию изобретения к заявке RU 94020738 А1, кл. B 60 N 2/52, 27.08.96 г.

Указанный гидравлический позиционер (прототип) содержит: цилиндр, образующий гидравлическую камеру, поршень в камере, поршневой шток, соединенный с поршнем и шариковый клапан, приводимый в действие для освобождения поршня для его перемещения в камере. Разжатие позиционера осуществляется с помощью спиральной пружины значительных размеров, смонтированной соосно с цилиндром.

Данному прототипу присущи недостатки: значительный вес и габариты, сложность конструкции, высокая стоимость изготовления, невозможность регулирования скорости возврата поршня в исходное положение.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - устранение вышеперечисленных недостатков.

Технический результат при использовании изобретения заключается в упрощении конструкции, уменьшении веса и габаритов гидравлического замка-пружины (далее замка), возможности регулирования скорости возврата цилиндра в исходное положение.

Указанный результат достигается тем, что в замок для бесступенчатого отклонения, возврата спинки кресла и ее фиксации в пределах, ограниченных ходом, содержащий связанный со спинкой кресла гидравлический цилиндр с двумя полостями, сообщенными через канал, поршень и устройство фиксации гидравлического цилиндра в пределах, ограниченных ходом, введены толкатель, кнопка и золотник, имеющий цилиндрическую уплотняющую поверхность, переходящую в поверхность усеченного конуса, и гидравлически связанный с полостями гидравлического цилиндра, выполненными в соответствии с разными площадями поперечного сечения поршня, и с возможностью перемещения толкателя и золотника в пределах хода относительно поршня и соединения между собой полостей гидравлического цилиндра при нажатии на кнопку до упора, с дозированным протоком жидкости через поперечное сечение золотника и указанного канала из одной полости гидравлического цилиндра в другую, пропорционально величине перемещения золотника, и регулирования скорости возврата гидравлического цилиндра в исходное положение.

Изобретение представляет собой блок, единоразово заправленный рабочей жидкостью, имеющий крепежные устройства для присоединения к объекту (шток поршня замка закрепляется неподвижно, а цилиндр соединяется с подвижной спинкой кресла), сущность которого поясняется чертежом, на котором представлен общий вид.

Замок состоит из цилиндра 1, заглушки 2, поршня 3, золотника 4 с цилиндрической уплотняющей поверхностью, переходящей в поверхность усеченного конуса; толкателя 5, уплотняющей манжеты 6, втулки 7, полостей А и Б, образованных внутри цилиндра 1, канала протока рабочей жидкости d, опорной втулки 8, кнопки 9, резиновых уплотнений 10, 11, 12, 13.

Полости А и Б выполнены с разными площадями поперечного сечения поршня; кнопка 9 с толкателем 5 и золотником 4 - с возможностью перемещения относительно поршня 3 в пределах хода h и соединения полостей цилиндра А и Б между собой, при нажатии кнопки до упора.

Полости А и Б цилиндра 1 через заглушку 2, которая также служит упором для поршня 3, заполняются рабочей жидкостью (далее жидкостью) под некоторым начальным давлением.

Соединение полостей А и Б происходит через канал d и проходное сечение открытого золотника 4. Причем при перемещении золотника 4 вправо (по чертежу) проходное сечение увеличивается, а влево уменьшается. Герметичность замка обеспечивается уплотнителями - манжетой 6 и резиновыми кольцами 10, 11, 12, 13.

Замок работает следующим образом.

При заправке замка жидкостью (кнопка 9 нажата) цилиндр 1 переместится в крайнее правое положение относительно поршня 3 (по чертежу). Золотник 4, толкатель 5, кнопка 9 переместятся влево относительно поршня 3. Данное положение является исходным - пружина разжата.

На поршень 3 и золотник 4 действуют силы, равные произведению площадей поперечного сечения поршня и золотника на давление в полости А цилиндра 1. Золотник 4, перемещаясь влево на ход h, цилиндрической поверхностью войдет в контакт с уплотнителем 12 и разобщит полости А и Б цилиндра 1.

При нажатии на кнопку 9 до упора толкатель 5 и золотник 4 переместятся на ход, равный h вправо относительно поршня. Цилиндрическая часть золотника выйдет из контакта с уплотнителем 12, обеспечивая максимальное проходное сечение золотника 4, соединяя между собой полости А и Б цилиндра 1 через канал d. При нажатии на цилиндр 1 (спинку кресла) последний перемещается влево (пружина сжимается). По мере перемещения цилиндра 1 жидкость из полости А перетекает в полость Б через канал d и проходное сечение золотника 4. Золотник 4 находится в правом крайнем положении относительно поршня 3.

После отпускания кнопки 9 под действием силы, действующей на золотник, равной произведению площади поперечного сечения на давление в полости А, последний возвратится в исходное положение и плотно перекроет проходное сечение золотника 4. Цилиндр 1 (спинка кресла) надежно фиксируется в отклоненном положении.

При снятии нагрузки с цилиндра 1 и нажатии на кнопку 9 до упора золотник 4 откроется, соединив между собой полости А и Б. Цилиндр 1 (спинка кресла), под действием перепада давлений в полостях А и Б и разности площадей поперечного сечения поршня, возвратится в исходное положение (пружина разожмется). При этом цилиндр 1, перемещаясь вправо, образует в полости А разряжение. Происходит перетекание жидкости из полости Б в полость А.

Перемещением золотника 4 в пределах хода h осуществляется дозированный проток жидкости через поперечное сечение золотника и канал d из одной полости цилиндра в другую пропорционально величине перемещения золотника, регулируя скорость возврата цилиндра 1 в исходное положение.

Предлагаемый замок по сравнению с прототипом имеет технико-экономические преимущества. В результате упрощения конструкции - с исключением спиральной пружины, шарикового клапана и введения золотника с цилиндрической уплотняющей поверхностью, переходящей в поверхность усеченного конуса, значительно уменьшены вес и габариты замка, улучшена технологичность и снижена стоимость изготовления, обеспечена возможность регулирования скорости возврата цилиндра в исходное положение. Замок не требует проведения регламентных работ в течение срока технической гарантии.

Формула изобретения

Гидравлический замок-пружина для бесступенчатого отклонения, возврата спинки кресла и ее фиксации в пределах, ограниченных ходом, содержащий связанный со спинкой кресла гидравлический цилиндр с двумя полостями, сообщенными через канал, поршень и устройство фиксации гидравлического цилиндра в пределах, ограниченных ходом, отличающийся тем, что в него введены толкатель, кнопка и золотник, имеющий цилиндрическую уплотняющую поверхность, переходящую в поверхность усеченного конуса, и гидравлически связанный с полостями гидравлического цилиндра, выполненными в соответствии с разными площадями поперечного сечения поршня с возможностью перемещения толкателя и золотника в пределах хода относительно поршня и соединения между собой полостей гидравлического цилиндра при нажатии на кнопку до упора, с дозированным протоком жидкости через поперечное сечение золотника и указанного канала из одной полости гидравлического цилиндра в другую, пропорционально величине перемещения золотника, и регулирования скорости возврата гидравлического цилиндра в исходное положение.

РИСУНКИ

Рисунок 1