Устройство для создания высоких иалпульсных давлений жидкости

 

G и KС;;ЖЗ" i=

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

24ll90

Союз Советскиа

Социалиститтеских

Респубпин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.1.1964 (№ 875660/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.Х1.1971. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 28.II.1972

МПК F 04Ь 37/12 У

Комитет оо делам изоаретений и открытий

УДК 622.232.5(088.8) ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Б. В. Войцеховский, В. П. Николаев и Г. Я. Шойхет

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЫСОКИХ ИМЙУЛЬСНЫХ

ДАВЛЕНИЙ ЖИДКОСТИ

Известны устройства для создания высоких импульсных давлений жидкости, содержащие по меньшей мере один цилиндр с размещенным,в Heì поршнем. С одной стороны от цилиндра находится полость, заполненная сжатым газом, служащая камерой низкого давления и предназначенная для аккумулирования энергии при принудительном перемещении поршня. С другой его стороны расположена полость, заполненная жидкостью, служащей камерой высокого давления, создаваемого в результате удара по жидкости поршнем, получившим кинетическую энергию в процессе разгона при расширении газа в камере низкого давления. К роме того, устройство снабжено приспособлением для принудительного перемещения поршня, включающим по меньшей мере один силовой цилиндр, одна полость которого сообщается с источником давления жидкости, а другая — газа, а поршень имеет шток, несущий подвижные кулачки, предназначенные для периодического захватывания поршня, имеющего со стороны камеры низкого давления полость с кольцевым пазом I12 внутренней поверхности, в который входят кулачки. Однако захватывающее приспособление при больших нагрузках ненадежно.

Чтобы гарантировать сцепление под нагрузкой, предлагают силовой поршень и его шток снабдить каналами, предназначенными для подвода жидкости пз полости силового цилиндра к кулачкам, перемещающим их в кольцевой паз.

Поршень, размещенный в основном цилин5 дре, в своей боковой стенке снабжен сквозными радиальными каналами.

Часть штока, входящего в полость поршня, имеет уширение с кольцевой проточкой на внешней боковой поверхности, периодически

10 сообщающейся со сквозными радиальными каналами в боковой стенке поршня и кольцевым пазом и служащей для подачи сжатого газа в кольцевой паз для вывода кулачков из зацепления с поршнем во время рабочего хо15 Да.

Сжатый газ подается в кольцевой паз при сообщении радиальных каналов в боковой стенке поршня с отверстиями, через которые он поступает в камеру низкого давления.

В теле уширения имеется продольный сквозной капал, c/lðêàùHé для выпуска сжатого газа пз полости поршня в момент входа и нее ушпрецпя полого штока.

25 Полость силового цилиндра соединяется попеременно то с источником давления жидкости, то с атмосферой системой клапанов, сблокироваппых между собой.

Камера высокого давления может быть

30 расположена в теле поршня.

1190

4 и 37 сообщаются соответственно с кольцевыми камерами 38 и 89, разделенными между собой стенкой 40. Камера 88 сообщается с атмосферой через отверстие 41, которое периодически перекрывается золотниковым клапаном 42. Камера 89 соединена с насосом, на чертеже не показанном, через канал 48, а также посредством магистрали 44 и отверстия

45 в ее боковой стенке и магистрали 46 связана с золотниковым клапаном 42 и клапа

10 ном 35.

В задней стенке силового цилиндра 3 имеется одно или несколько отверстий 47, через которые полость 48 постоянно сообщает15

20 скоростью.

24

На фиг. 1 изображено описываемое устройство в разрезе; на фпг. 2 — разрез устройства, в котором камера высокого давления расположена в теле поршня.

Устройство, изображенное на фиг. 1, представляет собой цилиндр 1, сооспо которому к его задней торцовой стенке 2 присоединен силовой цилиндр 3. K передней части цилиндра

1 жестко прикреплен цилиндр 4, полость «оторого является камерой высокого давления 5.

В боковой стенке цилиндра 4 имеется сквозной канал 6, в котором установлен обратный клапан 7. Канал 6 служит для подвода жидкости в камеру 5 с отверстием 8, через которое выбрасывается жидкость. В боковой стенке цилиндра 4, перед камерой высокого давления 5, расположены каналы 9, предназначенные для выхода воздуха при рабочем ходе поршня 10. Шток 11 поршня 10 имеет конусообразный выступ 12 и кольцевые проточки 18.

В задней части поршня 10 находится полость

14, в которую входит захватывающий механизм 15, снабженный полым штоком 16. Последний пропущен через осевое отверстие 17 в задней торцовой стенке 2 цилиндра 1 и жестко связан с поршнем 18 силового цилиндра 3.

На конце штока 16 имеется уширение 19, в

;"еле которого с возможностью перемещения в радиальном направлении установлены кулачки 20, количество которых должно быть не менее двух. Шток lá снабжен каналом 21, сообщающимся через отверстия 22 и каналы

28 в теле силового поршня 18 с полостью 24 силового пилиндра 3. В теле поршня 10, на внутренней поверхности полости 14, предусмотрен кольцевой паз 25, в который входят кулачки 20. В задней части поршня 10 находятся радиальные каналы 26, выходящие в кольцевую проточку 27 на внешней поверхности уширения 19, которая в определенные моменты сообщается с кольцевым пазом 25.

В теле уширения 19 также имеется продольный сквозной канал 28, служащий для вы пуска сжатого газа из полости 14 поршня 10 во время входа в,нее уширения.

Центрирование механизма захвата 15 в камере низкого давления 29 цилиндра 1 осуществляется с помощью упоров 80, имеющихся на теле уши рения 19. Камера 29 цилиндра

1 через отверстия 81 в его боковой стенке сообщается с ресиверами 82.

В стенке 2 цилиндра 1 размещены обратный клапан 88, предназначенный для вы пуска сжатого газа в ресиверы 82 при перемещении поршня 10 в заднее положение, и клапан 84, открывающийся поршнем 10.

Назначение клапана 84 — вьгпуск сжатого газа из запоршневой полости в командный клапан 85, расположенный на внешней поверхности цилиндра 8.

В передней части цилиндра 8, в его боковой стенке, имеются каналы 86, через которые вьзпускается от работанная жидкость, поступающая в полость 24 силового цилиндра 8,для отвода поршня 18 по каналам 37. Каналы 36

60 ся с ресиверами 49 низкого давления.

Перед началом работы ресиверы 82 заполняются сжатым газом под давлением 50—

100 ат.я, ресиверы 49 также за полняются сжатым газом давлением 7 — 10 атя. Через канал

48, кольцевую камеру 89 и канал 37 жидкость поступает в переднюю часть полости 24 силового цилиндра 8. Далее по каналам 28 в теле поршня 18, через от верстия 22 и канал 21 жидкость поступает к кулачкам 20 и раздвигает пх.

Раздвигаясь, кулачки 20 входят в кольцевой паз 25. Одновременно жид кость из камеры 89, через отверстие 45 и магистраль 46 поступает в золотниковый клапан 43, который, передвигаясь, закрывает отверстие 41 кольцевой камеры 88, а клапан 85 в это время закрыт. жидкость, поступившая в переднюю часть полости 24, действует на поршень 18, перемещая его в крайнее заднее положение, и поршень 10, связанный с ним. При этом сжатый газ низкого давления из полости 48 за поршнем 10 выходит в ресиверы 49, а сжатый газ из камеры 29 за поршнем 10 через отверстия

31, воздухосборник 50 поступает в ресиверы 82.

Корда поршень 10 своим телом перекроет отверстия 81 в боковой стенке цилиндра 1, сжатый газ, оставшийся в объеме между стенкой 2 и поршнем 10, уходит в ресиверы 32, через обратный клапан 88 и магистраль 51.

В заднем крайнем положении поршень 10 воздействует на клапан 84, открывая его, выпускает оставшийся сжатый газ, который по магистрали 52 поступает в клапан 35.

Под действием сжатого газа клапан 85 открывается, сбрасывая давление жидкости в золотниковом клапа не 42, а клапан 33 в этот момент закрывается. По мере отодвигания поршня 10 кла пан 34 также закрывается.

После опада давления жидкости в клапане

42 сжатый газ, поступающий из ресиверов 82 по магистрали 58 к золотниковому клапану

42, открывает его, после чего давление жидкости в полости 24 падает.

С этого момента поршень 10 и поршень 18 находятся под действием сжатого газа, поступающего из ресиверов 49 в заднюю часть полости 48, и перемещаются вперед с малой

241190

Воздух перед поршнем 10 уходит по каналам 9. Одноврсхгеццо с падением давления жидкости в полости 24 падает давление жидкости в канале 21 штока 16, которая уходит в передьпою часть полости 24.

Кулачки 20 выходят при этом из кольцевого паза 25 поршня 10 под действием сжатого газа, поступающего из ресиверов 82 по каналам 26 в кольцевую проточку 27.

Когда поршень 10 открыл отверстия 81, происходит разделение его с механизмом захвата 15, который продолжает двигаться вперед с малой скоростью под действием сжатого газа, поступающего из ресиверов 49, а поршень 10 разгоняется сжатым газом, поступающим из ресиверов 82 через отверстие 81.

К моменту входа штока 11 поршня 10 в камеру 5 последняя должна быть обязательно заполнена жидкостью, которая поступает от насоса по каналу 6 через обратный клапан 7.

Выброс жидкости при ударе,по ней поршнем происходит через отверстие 8. В крайнем переднем положении поршня 10 выступ 12 на штоке 11 входит в отверстие 8, включая возможный удар о стенки камеры 5.

Захватывающий механизм 15 продолжает двигаться вперед под действием сжатого газа, поступающего из ресиверов 49.

В крайнем переднем положении захватывающий механизм 15 входит в полость 14 поршня 10, а поршень 18 упирается в степку 2 цилиндра 1.

Далее процесс повторяется.

Устройство, изображенное на фиг. 2, отличается расположением камеры высокого давления 5.

Камера высокого давления 5 образована в теле поршня 10, а в передней торцовой стенке цилиндра 1 имеется внутренний выступ 54, поперечное сечение которого соответствует поперечному сечению, камеры 5.

Внутри выступа 54 и стенки цилиндра 1 имеется отверстие 8, через которое выбрасывается жидкость при ударе.

В днище камеры 5 имеется конусообразный выступ 55, входящий при ударе в отверстие 8.

Принцип работы этого устройства несколько отличен от принципа работы вышеописанного устройства, но в данном случае здесь не описан, так как он в достаточной степени изложен в описании изобретения по авт. св.

Ке 142237.

Предмет изобретения

1. Устройство для создания высоких импульсных давлений жидкости, содержащее по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, имеющий с одной стороны от

55 него полость, заполненную сжатым газом, служащую камерой низкого давления и предназначенную для аккумулирования энергии при принудительном перемещении поршня, а с другой — полость, заполняемую жидкостью, служащую камерой высокого давления, создаваемого в результате удара по жидкости поршнем, получившим кинетическую энергию в процессе разгона при расширении газа в камере низкого давления, средство для принудительного перемещения поршня, включающее по меньшей мере один силовой цилиндр, одна полость которого сообщается с источником давления жидкости, а другая — газа, а поршень его имеет шток, несущий подвижные кулачки, предназначенные для периодического захватывания поршня, имеющего со стороны камеры низкого давления полость с кольцевым пазом на внутренней поверхности, в который входят кулачки, отличающееся тем, что, с целью гарантированного сцепления под нагрузкой, силовой поршень и его шток в своем теле имеют каналы, предназначенные для подвода;кидкости из полости силового цилиндра к кулачкам, перемещающим их в кольцевой паз.

2. Устройство по п. 1, от гичающееся тем, что поршень в своей боковой стенке имеет сквозные радиальные каналы.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, гго часть штока, входящего в полость поршня, имеет уширение, на внешней боковой поверхности которого находится кольцевая проточка, периодически сообщающаяся со сквозными радиальными каналами в боковой стенке поршня и кольцевым пазом, служащая для подачи сжатого газа в кольцевой паз для вывода кулачков из зацепления с поршнем во время рабочего хода при сообщении радиальных каналов в боковой стенке поршня с отверстиями, через которые поступает сжатый газ в камеру низкого давления.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что ушпрение в своем теле имеет продольный сквозной канал, служащий для выпуска сжатого газа из полости поршня в момент входа в нее ушпрения полого штока.

5. Устройство по пп. 1 — 4, от гичаюгцееся тем, что соединение полости силового цилгидра с источником давления жидкости осуществляется попеременно с соединением ее с атмосферой посредством системы клапанов, сблокированных между собой.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что камера высокого давления расположена в теле поршня, а на передней торцовой стенке цилиндра имеется внутренний выступ, поперечное сечение которого соответствует поперечному сечению камеры B теле поршня.

Зг

34 2 4З 40 7

Фиг.!

Фиг.2

Составитель В. Левин

Редактор Т. Ларина Тскрсд 3. Таранеико Корректоры; Е. Миронова и В. Жолудева

Заказ 47/2 Изд. № 10 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )Ii-35, Рауш=кая наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2