ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики, а именно к гидравлическим системам привода рабочих органов.

Механизм гидроусилителя-преобразователя разработан для плавного изменения скорости работы силовых элементов - поршней гидроусилителя, когда давление гидрожидкости изменяется.

Известен гидравлический усилитель, состоящий из гидросистемы для управления давления, имеющий шесть гидроклапанов, каждый из которых может быть отрегулирован на свое определенное давление (DE 2416951 A1 17.10.1974).

Недостатком данной установки является то, что в ней используется система, которая дает ступенчатое регулирование давления, соответствующее настройке ее клапанов.

Наиболее близким аналогом по своей технической сущности к описываемому изобретению является гидравлический усилитель-преобразователь, содержащий корпус, два силовых поршня с силовыми штоками, расположенных внутри двух параллельно установленных поршневых каналов, плунжер со штоком, расположенным в канале золотника, выполненном в головной части корпуса (US 4241641 A, 17.08.1978).

Недостатком этого усилителя-преобразователя также является то, что он работает с постоянными величинами давления гидрожидкости, на которые настроены ее клапаны.

Следовательно, обе эти системы предусматривают лишь ступенчатое регулирование частоты возвратно-поступательных движений своих рабочих элементов - силовых поршней.

В современной технике гидроусилители с силовыми поршнями используются нередко. Два примера таких усилителей приведены в качестве аналогов. Такие усилители имеют гидравлическую обратную связь и поэтому они имеют ступенчатое регулирование скорости работы своих рабочих элементов-поршней.

Техническим результатом, на решение которого направлено настоящее изобретение, является устранение указанных недостатков, а именно: данный гидроусилитель-преобразователь имеет только механическую обратную связь, что повышает надежность, и разработан для следующих условий:
1. Диапазон плавного изменения давления от 5-10 кг/см² до 50-100 кг/см².

2. Гидравлический механизм должен работать под действием переменного давления гидросмеси в автоматическом режиме без использования постороннего источника энергии.

3. Силовые элементы механизма - поршни должны давать 5-10-кратное увеличение усилия.

4. Конструкция механизма должна быть высокотехнологична в процессе массового автоматизированного производства.

5. Конструкция механизма должна иметь высокую возможность сборочной и эксплуатационной регулировки.

Указанный технический результат достигается тем, что гидравлический усилитель-преобразователь содержит корпус, два силовых поршня с силовыми штоками, расположенных внутри двух параллельно установленных цилиндрических поршневых каналов, плунжер со штоком, расположенными в канале золотника, выполненном в головной части корпуса, при этом гидравлический усилитель-преобразователь снабжен дубль-штоками, соединенными стойками с силовыми штоками на своей наружной части, рычагами и пружинами, при этом канал золотника расположен поперечно цилиндрическим поршневым каналам с возможностью сообщения с последними через сверления, а плунжер имеет двусторонний шток, на концах которого шарнирно укреплены пружины, при этом дубль-штоки установлены с возможностью взаимодействия в процессе работы через рычаги со своей стороной двустороннего штока, образуя механическую обратную связь, а стенка корпуса между поршневыми каналами в тыльной части имеет отверстие для прохода гидрожидкости из одного канала в другой.

На чертеже показан гидравлический усилитель-преобразователь.

Гидравлический усилитель-преобразователь содержит корпус 1, два силовых поршня 2 с силовыми штоками 3, расположенных внутри двух параллельно установленных цилиндрических поршневых каналов 4, плунжер 5 со штоком 6, расположенным в канале 7 золотника, выполненном в головной части корпуса 1, при этом гидравлический усилитель-преобразователь снабжен дубль-штоками 8, соединенными стойками 9 с силовыми штоками 3 на своей наружной части, рычагами 10 и пружинами 11, при этом канал 7 золотника расположен поперечно цилиндрическим поршневым каналам 4 с возможностью сообщения с последними через сверления 12, 13, а плунжер 5 имеет двусторонний шток 6, на концах которого шарнирно укреплены пружины 11, при этом дубль-штоки 8 установлены с возможностью взаимодействия в процессе работы через рычаги 10 со своей стороной двустороннего штока 6, образуя механическую обратную связь, а стенка 14 корпуса 1 между поршневыми каналами 4 в тыльной части имеет отверстие 15 для прохода гидрожидкости из одного канала 4 в другой. Плунжер 5 с двусторонним штоком 6 имеет по три пружины 11 на каждом из концов. Каждая пружина 11 одним своим концом шарнирно укреплена на конце штока 6, а второй ее конец может двигаться в пазу стакана 16, укрепленную на корпусе 1.

Золотник имеет сверления 12, 13: два сверления 12 для попеременной подачи гидрожидкости в поршневые каналы 4 и два сверления 13 для выхода гидрожидкости из них. В головной части корпуса 1 имеются три сверления 17, 18, 19 с винтовой нарезкой для подсоединения нагнетательной и двух отводящих трубок (на чертеже не показаны) гидрожидкости.

Работа гидравлического усилителя-преобразователя.

В результате подачи в корпус 1 гидрожидкости под регулируемым давлением поршня 2 совершают возвратно-поступательные движения с частотой, прямо зависящей в каждый данный момент от величины давления. Их силовые штоки 3 могут быть подсоединены в качестве привода к деталям станков, например шлифовальных, где может требоваться регулируемая скорость возвратно-поступательно движущихся шлифующих элементов, либо через шатунный механизм - к коленчатому валу, если требуется регулируемое вращательное движение, например для транспортных устройств.

При подаче давления и движении поршней 2 дубль-штоки 8 попеременно воздействуют на двусторонний шток 6 плунжера 5 через рычаги 10, шарнирно укрепленные в прорези стакана 15.

Дубль-штоки 8 поршней 2, двусторонний шток 6 плунжера 5 с пружинами 11 и рычаги 10 стаканов 16 - есть механическая обратная связь гидроусилителя.

Частота движений плунжера 5 и частота возвратно-поступательных движений поршней 2 зависят только от изменения давления гидрожидкости.

Усилитель-преобразователь предназначен для передачи механических усилий. Гидравлический усилитель-преобразователь содержит корпус, два силовых поршня с силовыми штоками, расположенных внутри двух параллельно установленных цилиндрических поршневых каналов, плунжер с штоком, расположенным в канале золотника, выполненном в головной части корпуса, при этом гидравлический усилитель-преобразователь снабжен дубль-штоками, соединенными стойками с силовыми штоками на своей наружной части, рычагами и пружинами, при этом канал золотника расположен поперечно цилиндрическим поршневым каналам с возможностью сообщения с последними через сверления, а плунжер имеет двусторонний шток, на концах которого шарнирно укреплены пружины, при этом дубль-штоки установлены с возможностью взаимодействия в процессе работы через рычаги со своей стороной двустороннего штока, образуя механическую обратную связь, а стенка корпуса между поршневыми каналами в тыльной части имеет отверстие для прохода гидрожидкости из одного канала в другой. Технический результат - повышение надежности. 1 ил.

Гидравлический усилитель-преобразователь, содержащий корпус, два силовых поршня с силовыми штоками, расположенных внутри двух параллельно установленных цилиндрических поршневых каналов, плунжер с штоком, расположенным в канале золотника, выполненном в головной части корпуса, отличающийся тем, что он снабжен дуль-штоками, соединенными стойками с силовыми штоками на своей наружной части, рычагами и пружинами, при этом канал золотника расположен поперечно цилиндрическим поршневым каналам с возможностью сообщения с последними через сверления, а плунжер имеет двусторонний шток, на концах которого шарнирно укреплены пружины, при этом дубль-штоки установлены с возможностью взаимодействия в процессе работы через рычаги со своей стороной двустороннего штока, образуя механическую обратную связь, а стенка корпуса между поршневыми каналами в тыльной части имеет отверстие для прохода гидрожидкости из одного канала в другой.