ГИДРОДВИГАТЕЛЬ С ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫМ И ПОВОРОТНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ВЫХОДНОГО ЗВЕНА Российский патент 1999 года по МПК F15B15/06 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к объемному гидроприводу, и может быть использовано в качестве рабочего органа специального страховочного устройства с гидроприводом для электромагнитного захвата.

Известен гидродвигатель с возвратно-поступательным и поворотным движением выходного звена, содержащий корпус с крышками, поршень с выходным звеном, установленным в корпусе с образованием рабочих полостей, привод поворота поршня с выходным звеном, включающий в себя гибкие элементы, связанные с поршнем и расположенные с закруткой относительно оси поршня, причем привод поворота поршня снабжен дополнительными дисками, расположенными по обе стороны поршня и соединенными с последним посредством гибких элементов и храповыми колесами, жестко связанными с крышками, а выходной элемент снабжен ограничителем поворота, выполненным в виде упорной шайбы, закрепленной на выходном элементе, и упоров, расположенных на корпусе /1/.

Недостатками известного гидродвигателя являются осуществление поворотного движения в начальное положение только после того, как поршень вернется в свое начальное положение, что ограничивает сферу применения и функциональные возможности гидродвигателя, громоздкость, сложный монтаж элементов устройства.

Наиболее близким к изобретению является поворотно-линейное устройство, содержащее в корпусе последовательно расположенные по оси устройства, поворотный пластинчатый двигатель, и участок выходной штанги, при этом выступающая выходная часть рабочего участка соединяется для привода как с линейным приводом, так и с поворотным пластинчатым двигателем. Привод находится по оси между двигателем и участком выходной штанги /2/.

Недостатками известного поворотно-линейного устройства являются раздельное питание рабочей жидкостью линейного и поворотного приводов, сложность механизма соединения участка выходной штанги с каким-либо приводом, увеличенные габариты в осевом направлении.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей, позволяющее осуществлять поступательное и поворотное движение как одновременно, так и дискретно, уменьшение габаритов, упрощение конструкции путем совмещения в одном исполнительном звене поступательного и поворотного движителя, а также совмещение управляющего элемента привода: управление поступательным и поворотным движением выходного звена.

Для этого в гидродвигателе с возвратно-поступательным и поворотным движением выходного звена, содержащем корпус с крышками, полый поршень с крышкой и с выходным звеном, установленным в корпусе с образованием рабочих полостей, поршень снабжен поворотным пластинчатым двигателем, является его корпусом и имеет два сливных отверстия с обратными клапанами, соединяющими поочередно полости пластинчатого двигателя с нижней рабочей полостью, а крышка поршня также снабжена двумя отверстиями, связывающими поочередно полости пластинчатого двигателя с верхней рабочей полостью, при этом пластина поворотного двигателя жестко связана с выходным звеном, выполненным с возможностью поворотного и поступательного движения, и снабжена постоянными магнитами, а на внутренней поверхности пластинчатого двигателя установлены возвратные пружины.

На фиг. 1 представлен общий вид гидродвигателя;
на фиг. 2 - разрез по А-А /поршень изображен без крышки/;
на фиг. 3 представлен принцип действия поворотной части гидродвигателя;
на фиг. 4 изображен золотник;
на фиг. 5 изображен один из способов возврата золотника.

Гидродвигатель содержит корпус 1 с крышками 2 и 3, в котором, образуя рабочие полости 4 и 5, установлен поршень 6 с выходным звеном 7, выполненным с виде штока, одновременно являющимся выходным звеном для поворотного пластинчатого двигателя, который расположен внутри поршня 6 /не показан/. Поршень 6 содержит корпус с двумя сливными отверстиями 8, снабженными обратными клапанами, в нижней части и крышку 9, имеющую два рабочих отверстия 10 для соединения верхней полости 4 устройства с рабочими полостями 11 и 12 поворотного пластинчатого двигателя, пластину 13, жестко закрепленную на выходном звене 7, золотник 14, перемещающийся в кольцевом пазу крышки 9, для пружины 15, жестко установленные на внутренней поверхности сектора 16, и постоянные магниты 17, закрепленные соответственно на пластине 13 и золотнике 14.

Полости 11 и 12 образованы кольцеобразным сектором 16 и пластиной 13.

Гидродвигатель с возвратно-поступательным и поворотным движением выходного звена работает следующим образом.

Рабочая жидкость под давлением поступает в верхнюю рабочую полость 4 через внешний управляющий элемент привода.

Поршень 6 с выходным звеном 7 опускается вниз. После остановки в нижнем положении начинает расти давление в полости 11 /на фиг. 2 пластина 13 показана в конце хода/ пластинчатого двигателя, объединенной в данный момент с полостью 4 поршня 6 через отверстие 10 в крышке 9 и отверстие 18 золотника 14. Пластина 13 поворачивается против часовой стрелки. Полость 12 с обратной стороны пластины 13 соединена со сливом через полость 5 посредством отверстия 8. Пластина 13 в конце хода начинает воздействовать на пружину 15 /фиг. 3а/ и прикрывать сливное отверстие 8, тем самым осуществляя демпфирование и плавную остановку пластины 13. Пластина 13 доходит до упора, сжав при этом пружину 15 /фиг. 3б/, после чего давление в напорной полости 11 поворотного двигателя растет до момента срабатывания электроконтактного реле давления. Подается сигнал на внешний управляющий распределитель, который соединяет полость 3 со сливной линией. Давление в полостях 4 и 11 снимается. Пластина 13, поворачиваясь посредством пружины 15, возвращается назад на небольшой угол, а постоянный магнит /или захватное устройство/, увлекая за собой золотник 14, поворачивает его до упора /фиг. 3в/. При этом происходит закрытие рабочих отверстий /напорное отверстие в полости 11, сливное - в полости 12/ и открытие других рабочих отверстий /сливное отверстие в полости 11, напорное - в полости 12/. При следующей подаче рабочей жидкости в верхнюю полость 4 пластина 13 будет поворачиваться в обратном направлении. В конце хода пластины 13 произойдет аналогичная перекоммутация линий.

Таким образом, данная конструкция может обеспечить как фиксированное движение выходного звена 7 сначала поступательно, а затем при нахождении поршня 6 в крайнем нижнем положении - поворот, так и совмещение этих движений. Для этого необходимо подобрать соответствующие соотношения сопротивлений отверстий 10 в крышке 9 и продольной нагрузки на выходное звено 7.

Источники информации
1. СССР авт. св. 1027436, М. Кл. F 15 B 15/06.

2. DE заявка 4229989, М. Кл. F 15 B 15/06.

Гидродвигатель предназначен для рабочего органа страховочного устройства с гидроприводом для электромагнитного захвата. Гидродвигатель содержит корпус 1 с крышками 2 и 3, полый поршень 6 с крышкой 9 и с выходным звеном 7, установленным в корпусе с образованием рабочих полостей 4 и 5. При этом поршень 6 снабжен поворотным пластинчатым двигателем, является его корпусом и имеет два сливных отверстия с обратными клапанами, соединяющими поочередно полости пластинчатого двигателя с нижней рабочей полостью 5, а крышка поршня также снабжена двумя отверстиями 10, связывающими поочередно полости пластинчатого двигателя с верхней рабочей полостью 4, при этом пластина поворотного двигателя жестко связана с выходным звеном 7, выполненным с возможностью поворотного и поступательного движения, и снабжена постоянными магнитами, а на внутренней поверхности пластинчатого двигателя установлены возвратные пружины. Повышается надежность. 5 ил.

Гидродвигатель с возвратно-поступательным и поворотным движением выходного звена, содержащий корпус с крышками, полый поршень с крышкой и с выходным звеном, установленным в корпусе с образованием рабочих полостей, отличающийся тем, что поршень снабжен поворотным пластинчатым двигателем, является его корпусом и имеет два сливных отверстия с обратными клапанами, соединяющими поочередно полости пластинчатого двигателя с нижней рабочей полостью, а крышка поршня также снабжена двумя отверстиями, связывающими поочередно полости пластинчатого двигателя с верхней рабочей полостью, при этом пластина поворотного двигателя жестко связана с выходным звеном, выполненным с возможностью поворотного и поступательного движения, и снабжена постоянными магнитами, а на внутренней поверхности пластинчатого двигателя установлены возвратные пружины.