Доцент, к.т.н. Шмаков Б.М.

Автомобильно-дорожный институт Донецкого национального технического университета, Горловка

РАЗРАБОТКА НОВОГО СПОСОБА СОЕДИНЕНИЯ ПОРШНЯ СО ШТОКОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Существующие конструкции соединения поршня со штоком в гидравлических цилиндрах обладают существенными недостатками, которые заключаются в том, что поршень закрепляется на штоке неподвижно и трение между наружными поверхностями поршня и внутренней поверхностью цилиндра осуществляется не по всей поверхности поршня. Это приводит к возникновению больших нагрузок и, как следствие, к интенсивному износу поршня, что приводит к выходу из строя гидравлических цилиндров в целом. Кроме того, существующие конструкции металлоёмки и трудоемки в изготовлении.

Сущность новых технических решений заключается в следующем.

На фиг. 1 изображен шток; на фиг.2 - поршень; на фиг.3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг.3; на фиг.5 - вид В на фиг. 2; на фиг.6 - первый этап сборки; на фиг.7 - второй этап сборки; на фиг.8 - третий этап сборки; на фиг.9 - сечение Г-Г на фиг.8; на фиг. 10 - сечение Д-Д на фиг.8.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит шток 1, поршень 2 с уплотнениями 3 (фиг. 7 и 8).

Шток 1 имеет на конце шаровую поверхность Г (фиг.1), усеченную двумя лысками Д (фиг.3) и снабженную шипом Е (цилиндрический выступ с двумя лыскамн Ж) (фиг.4).

Поршень 2 имеет шаровую поверхность И, вскрытую пазом К, и паз Л, соединенный с отверстием М, выполненным под углом а к продольной оси О₁−О₁ поршня 2 (фиг. 2).

Способ соединения поршня 2 со штоком 1 реализуется в три этапа.

Первый этап заключается в том, что шток 1 устанавливают под острым углом а к продольной оси О₁−О₁ поршня 2 и вводят в поршень 2 через паз К до получения контакта шаровых поверхностей Г и И. При этом шип Е входит в отверстие М (фиг.6). Конкретная величина острого угла определяется конструктивным путем и зависит от сопрягаемых диаметров штока и поршня.

При выполнении второго этапа соединения шток 1 вращают вокруг оси О₂−О₂ на угол 90^º (фиг.7). Отклонение от номинальной величины угла 90^º в большую или меньшую сторону зависит от величины зазора между шипом Е и пазом Л, что определяется конструктивным путем и расчетом конструкции на прочность.

Третий этап соединения состоит в том, что шток 1 и поршень 2 поворачивают один относительно другого на угол а до совмещения их продольных осей (О₁−О₁ и О₂−О₂) с общей продольной осью О−О (фиг.8). При этом шип Е входит с зазором в паз Л (фиг.10).

В этом положении поршень, надежно 2, зафиксирован на штоке 1 от осевого перемещения, так как части сферы Н препятствуют такому перемещению (фиг.9). От вращения поршня 2 относительно штока 1 предохраняет шип Е с двумя лысками Ж, заключенный в пазу Л (фиг.10).

При демонтаже соединения все этапы повторяются в обратном порядке.