УСТРОЙСТВО ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И ЦИЛИНДРОВОЕ УСТРОЙСТВО, СНАБЖЁННОЕ ЭТИМ УСТРОЙСТВОМ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК F15B3/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству повышения давления, которое повышает давление текучей среды и выводит текучую среду в цилиндровое устройство, снабженное устройством повышения давления.

Предпосылки создания изобретения

Из уровня техники известно устройство повышения давления, описанное, например, в выложенной заявке на патент Японии на полезную модель, опубликованной под №03-042075. Это устройство повышения давления включает в себя корпус цилиндра, имеющий две камеры цилиндра, разделенные перегородкой. Первый поршень, размещенный в одной камере цилиндра, и второй поршень, размещенный в другой камере цилиндра, соединены друг с другом штоком, проходящим через перегородку.

Одна камера цилиндра снабжена первой приводной камерой и первой камерой повышения давления. Первая приводная камера находится с противоположной стороны от перегородки относительно первого поршня, который располагается между первой приводной камерой и перегородкой, а первая камера повышения давления находится между первым поршнем и перегородкой. Другая камера цилиндра снабжена второй камерой повышения давления и второй приводной камерой. Вторая камера повышения давления находится между вторым поршнем и перегородкой, а вторая приводная камера находится с противоположной стороны от перегородки относительно второго поршня, который располагается между второй приводной камерой и перегородкой.

Первая приводная камера и вторая приводная камера избирательно сообщаются через переключающий клапан с впускным портом, обеспечивающим впуск текучей среды, и атмосферным портом, обеспечивающим сообщение камер с атмосферой. Первая камера повышения давления и вторая камера повышения давления сообщаются с впускным портом и сообщаются с выпускным портом, обеспечивающим выпуск текучей среды под давлением из камер. Переключающий клапан установлен в перегородке и имеет толкатель, смещаемый пружиной в направлении выступания в каждую из первой камеры повышения давления и второй камеры повышения давления. Кроме того, переключающий клапан выполнен так, что переключение его канала происходит в результате отжатия толкателя первым поршнем или вторым поршнем.

Сущность изобретения

В описанном выше устройстве повышения давления переключение канала переключающего клапана происходит в результате возвратно-поступательного движения первого поршня и второго поршня под действием текучей среды, вводимой в устройство повышения давления, что обеспечивает возможность снижения потребления энергии по сравнению со случаем использования переключающего клапана, выполненного в виде электромагнитного переключающего клапана.

Однако для этого устройства повышения давления требуется переключающий клапан, снабженный толкателем, смещаемым пружиной, что усложняет конструкцию устройства повышения давления.

Настоящее изобретение было разработано с учетом указанной проблемы, и задачей данного изобретения является создание устройства повышения давления, способного снизить потребление энергии и имеющего простую конструкцию, а также цилиндрового устройства, снабженного этим устройством повышения давления.

Для решения указанной задачи устройство повышения давления в соответствии с настоящим изобретением включает в себя: корпус цилиндра, имеющий две камеры цилиндра, разделенные перегородкой; первый поршень, размещенный с возможностью скольжения внутри одной камеры цилиндра из двух камер цилиндра и разделяющий внутреннюю полость одной камеры цилиндра на камеру повышения давления и первую камеру; второй поршень, размещенный с возможностью скольжения внутри другой камеры цилиндра из двух камер цилиндра и разделяющий внутреннюю полость другой камеры цилиндра на вторую камеру и третью камеру; шток, установленный так, что проходит через перегородку, и соединяющий первый поршень и второй поршень друг с другом; и смещающий элемент, предназначенный для смещения по меньшей мере одного из первого поршня и второго поршня в направлении, в котором первый поршень перемещается в сторону камеры повышения давления. Корпус цилиндра снабжен первым впускным портом, предназначенным для впуска текучей среды внутрь камеры повышения давления, первый атмосферный порт, предназначенный для обеспечения сообщения внутренней полости первой камеры с атмосферой, первым атмосферным портом, предназначенным для обеспечения сообщения внутренней полости первой камеры с атмосферой, вторым впускным портом, предназначенным для впуска текучей среды внутрь второй камеры, вторым атмосферным портом, предназначенным для обеспечения сообщения внутренней полости третьей камеры с атмосферой, и выпускным портом, предназначенным для выпуска текучей среды под давлением, находящейся внутри камеры повышения давления, из камеры повышения давления. Второй поршень снабжен элементом для сообщения, имеющим отверстие сообщения, предназначенное для обеспечения сообщения второй камеры и третьей камеры друг с другом, причем элемент для сообщения выполнен с возможностью смещения в положение обеспечения сообщения, в котором вторая камера и третья камера сообщаются друг с другом через отверстие сообщения, и в положение прерывания сообщения, в котором сообщение между второй камерой и третьей камерой прерывается. Элемент для сообщения выполнен с возможностью смещения из положения обеспечения сообщения в положение прерывания сообщения в результате приведения элемента для сообщения в контакт с корпусом цилиндра, когда первый поршень и второй поршень смещаются в направлении, в котором происходит сужение камеры повышения давления, и элемент для сообщения выполнен с возможностью смещения из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения в результат приведения элемента для сообщения в контакт с корпусом цилиндра, когда первый поршень и второй поршень смещаются в направлении, в котором происходит расширение камеры повышения давления.

При такой конструкции в состоянии, при котором элемент для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, текучая среда подается в камеру повышения давления из первого впускного порта и текучая среда впускается внутрь второй камеры из второго впускного порта. В результате первый поршень и второй поршень смещаются против силы смещения смещающего элемента в направлении, в котором происходит расширение камеры повышения давления и второй камеры. Затем, когда элемент для сообщения смещается из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения, вторая камера и третья камера начинают сообщаться друг с другом. В результате первый поршень и второй поршень отжимаются назад под действием силы смещения смещающего элемента в направлении, в котором происходит сужение камеры повышения давления и второй камеры, что приводит к повышению давления текучей среды, находящейся внутри камеры повышения давления, и выпуску из выпускного порта. Таким образом, возможность повышения давления текучей среды за счет самой текучей среды, подаваемой в устройство повышения давления, позволяет снизить энергию, потребляемую устройством повышения давления. Кроме того, смещение элемента для сообщения, имеющего отверстие сообщения, в положение обеспечения сообщения и в положение прерывания сообщения в результате приведения этого элемента для сообщения в контакт с корпусом цилиндра позволяет упростить конструкцию устройства повышения давления.

В описанном выше устройстве повышения давления во втором поршне может быть сформировано сквозное отверстие, проходящее через второй поршень в направлении оси этого поршня, а элемент для сообщения может смещаться в положение обеспечения сообщения и в положение прерывания сообщения в результате перемещения внутри сквозного отверстие в направлении оси.

Такая конструкция обеспечивает возможность смещения элемента для сообщения в положение обеспечения сообщения и в положение прерывания сообщения с помощью простой конструкции.

В описанном выше устройстве повышения давления элемент для сообщения может включать в себя корпус, проходящий в направлении оси второго поршня, и уплотнительный элемент, установленный на внешней окружной поверхности одного торца корпуса. Отверстие сообщения может включать в себя первое отверстие, сформированное на внешней окружной поверхности промежуточного участка корпуса, и второе отверстие, сформированное на другом торце корпуса. В состоянии, при котором элемент для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, уплотнительный элемент может приводиться в воздухонепроницаемый контакт с поверхностью стенки, образующей сквозное отверстие, а в состоянии, при котором элемент для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, уплотнительный элемент может отделяться от поверхности стенки, образующей сквозное отверстие.

Такая конструкция обеспечивает возможность прерывания состояния сообщения между второй камерой и третьей камерой с помощью уплотнительного элемента.

В описанном выше устройстве повышения давления корпус может быть выполнен с возможностью размещения с одной стороны от второго поршня, так что в состоянии, при котором элемент для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, одна торцевая поверхность корпуса может приводиться в контакт с корпусом цилиндра, и корпус может быть выполнен с возможностью размещения с другой стороны от второго поршня, так что в состоянии, при котором элемент для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, другая торцевая поверхность корпуса может приводиться в контакт с корпусом цилиндра.

Такая конструкция обеспечивает возможность смещения элемента для сообщения из положения обеспечения сообщения в положение прерывания сообщения в результате приведения одной торцевой поверхности корпуса в контакт с корпусом цилиндра и возможность смещения элемента для сообщения из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения в результате приведения другой торцевой поверхности корпуса в контакт с корпусом цилиндра.

В описанном выше устройстве повышения давления в корпусе в состоянии, при котором элемент для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, другая торцевая поверхность корпуса может располагаться с другой стороны от второго поршня, а второе отверстие может быть сформировано на боковой поверхности другого торца корпуса.

При такой конструкции второе отверстие может быть сформировано на боковой поверхности другого торца корпуса, что обеспечивает возможность предотвращения закрытия отверстия сообщения корпусом цилиндра в состоянии, при котором элемент для сообщения смещается из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения, в результате приведения другой торцевой поверхности корпуса в контакт с корпусом цилиндра.

В описанном выше устройстве повышения давления элемент для сообщения может включать в себя участок предотвращения выпадения, который предотвращает выпадение элемента для сообщения из сквозного отверстия.

Такая конструкция обеспечивает возможность предотвращения выпадения элемента для сообщения из сквозного отверстия второго поршня.

Цилиндровое устройство в соответствии с настоящим изобретением включает в себя: описанное выше устройство повышения давления; гидро(пневмо)цилиндр, имеющий поршень, который разделяет внутреннюю полость гильзы цилиндра на первую камеру цилиндра и вторую камеру цилиндра и выполнен с возможностью совершения возвратно-поступательного движения и скольжения внутри гильзы цилиндра; канал подачи, выполненный с возможностью подачи текучей среды внутрь первой камеры цилиндра; первый впускной канал, выполненный с возможностью направления текучей среды, выпускаемой из гидро(пневмо)цилиндра, в первый впускной порт устройства повышения давления; второй впускной канал, выполненный с возможностью направления текучей среды, выпускаемой из гидро(пневмо)цилиндра, во второй впускной порт устройства повышения давления; и канал возврата, выполненный с возможностью направления текучей среды под давлением, выпускаемой из выпускного порта устройства повышения давления, в канал подачи.

Такая конструкция обеспечивает возможность получения цилиндрового устройства, обладающего техническими эффектами, подобными техническим эффектам устройства повышения давления, описанного выше. Кроме того, возможность повышения давления текучей среды, выпускаемой из гидро(пневмо)цилиндра, с помощью устройства повышения давления и повторного использования текучей среды для приведения гидро(пневмо)цилиндра в действие позволяет снизить энергию, потребляемую устройством повышения давления.

В описанном выше цилиндровом устройстве первый впускной канал может быть снабжен первым обратным клапаном, предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды из первого впускного канала в направлении первого впускного порта и блокирования прохождения текучей среды из первого впускного порта в направлении первого впускного канала, второй впускной канал может быть снабжен вторым обратным клапаном, предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды из второго впускного канала в направлении второго впускного порта и блокирования прохождения текучей среды из второго впускного порта в направлении второго впускного канала, а канал возврата снабжен третьим обратным клапаном, предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды из выпускного порта в направлении канала возврата и блокирования прохождения текучей среды из канала возврата в направлении выпускного порта.

Такая конструкция обеспечивает возможность эффективного повышения давления текучей среды, находящейся внутри камеры повышения давления, с помощью простой конструкции.

В соответствии с настоящим изобретением возможность повышения давления текучей среды за счет самой текучей среды, подаваемой в устройство повышения давления, позволяет снизить энергию, потребляемую устройством повышения давления. Кроме того, смещение элемента для сообщения, имеющего отверстие сообщения, в положение обеспечения сообщения и в положение прерывания сообщения в результате приведения элемента для сообщения в контакт с корпусом цилиндра позволяет упростить конструкцию устройства повышения давления.

Вышеуказанные объекты, признаки и преимущества станут более очевидными из приводимого ниже подробного описания предпочтительного варианта осуществления, сопровождаемого ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - принципиальная схема цилиндрового устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - вид в перспективе устройства повышения давления, представленного на фиг. 1;

Фиг.3 - вид в продольном разрезе устройства повышения давления, представленного на фиг. 2;

Фиг.4 - вид части устройства, представленного на фиг. 3, с увеличением;

Фиг.5 - вид в перспективе второго поршня и элемента для сообщения, представленных на фиг. 3, в разобранном состоянии;

Фиг.6 - вид в продольном разрезе устройства повышения давления, представленного на фиг. 3, в состоянии после смещения первого поршня и второго поршня;

Фиг.7 - принципиальная схема цилиндрового устройства, представленного на фиг. 1, в состоянии с переключенным переключающим клапаном.

Описание вариантов осуществления

Ниже со ссылками на прилагаемые чертежи приводится описание предпочтительного варианта осуществления устройства 10 повышения давления и цилиндрового устройства 12 в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на фиг. 1, цилиндровое устройство 12 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя гидро(пневмо)цилиндр 14 и блок 16 привода цилиндра для привода гидро(пневмо)цилиндра 14.

Гидро(пневмо)цилиндр 14 имеет поршень 24, который разделяет внутреннюю полость гильзы 18 цилиндра на первую камеру 20 цилиндра и вторую камеру 22 цилиндра и может совершать возвратно-поступательное движение и скользить внутри гильзы 18 цилиндра под действием давления текучей среды. С поршнем 26 соединен один торец поршневого штока 26, другой торец которого проходит наружу из гильзы 18 цилиндра. Гидро(пневмо)цилиндр 14 совершает полезную работу, такую как позиционирование обрабатываемой детали (непоказанной), когда поршневой шток 26 выталкивается (выдвигается), и не совершает полезной работы, когда поршневой шток 26 втягивается. Первая камера 20 цилиндра представляет собой приводную камеру давления, располагающуюся с противоположной стороны от поршневого штока 26, а вторая камера 22 цилиндра представляет собой возвратную камеру давления, располагающуюся со стороны поршневого штока 26.

Блок 16 привода цилиндра включает в себя приводную схему 28 и схему 30 повышения давления. Приводная схема 28 подает текучую среду в гидро(пневмо)цилиндр 14 и направляет текучую среду, выпускаемую из гидро(пневмо)цилиндра 14. Приводная схема 28 имеет источник 32 подачи, переключающий клапан 34, канал 36 подачи, первый соединительный канал 38, второй соединительный канал 40, третий соединительный канал 42 и выпускной канал 44.

Источник 32 подачи подает текучую среду высокого давления и выполнен в виде, например, компрессора. Переключающий клапан 34 имеет порты 46а-46е с первого по пятый, и выполнен в виде электромагнитного клапана, который может переключаться между первым положением и вторым положением. Первый порт 46а сообщается с источником 32 подачи через канал 36 подачи. Второй порт 46b сообщается с первой камерой 20 цилиндра через первый соединительный канал 38. Третий порт 46с сообщается с второй камерой 22 цилиндра через второй соединительный канал 40. Четвертый порт 46d сообщается с третьим соединительным каналом 42. Пятый порт 46е сообщается с выпускным каналом 44.

Когда переключающий клапан 34 находится во втором положении, второй порт 46b и пятый порт 46е сообщаются друг с другом и третий порт 46с и четвертый порт 46d сообщаются друг с другом, а первый порт 46а является закрытым. Когда переключающий клапан 34 находится в первом положении, первый порт 46а и второй порт 46b сообщаются друг с другом и третий порт 46с и пятый порт 46е сообщаются друг с другом, а четвертый порт 46d является закрытым (см. фиг. 7). В отсутствие напряжения переключающий клапан 34 удерживается во втором положении под действием смещающего усилия пружины 48; а при подаче напряжения переключающий клапан 34 переключается из второго положения в первое положение. Возбуждение переключающего клапана 34 происходит в ответ на команду возбуждения, вырабатываемую программируемым логическим контроллером (PLC), представляющим собой устройство управления более высокого уровня, и подаваемую на переключающий клапан 34. Обесточивание переключающего клапана 34 происходит в ответ на команду обесточивания, подаваемую PLC на переключающий клапан 34.

Канал 36 подачи предназначен ввода текучей среды от источника 32 подачи в первую камеру 20 цилиндра. Третий соединительный канал 42 соединяет первый соединительный канал 38 и второй соединительный канал 40 друг с другом. В третьем соединительном канале 42 установлен обратный клапан. Обратный клапан 50 обеспечивает прохождение текучей среды из первого соединительного канала 38 в направлении второго соединительного канала 40, но блокирует прохождение текучей среды из второго соединительного канала 40 в направлении первого соединительного канала 38.

В выпускном канале 44 установлены первый дроссельный клапан 52, второй дроссельный клапан 54, глушитель 56 шума и выпускной порт 58. Первый дроссельный клапан 52 выполнен в виде регулируемого дроссельного клапана, который может изменять площадь поперечного сечения канала, и предназначен для регулирования расхода текучей среды, проходящей в третий соединительный канал 42 из первого соединительного канала 38, когда переключающий клапан 34 находится во втором положении.

Второй дроссельный клапан 54 установлен ниже по потоку от первого дроссельного клапана 52 в выпускном канале 44 (с противоположной стороны от переключающего клапана 34). Второй дроссельный клапан 54 выполнен в виде регулируемого дроссельного клапана, который может изменять площадь поперечного сечения канала. Глушитель 56 шума установлен в выпускном канале 44 ниже по потоку от второго дроссельного клапана 54. Глушитель 56 шума подавляет шум, возникающий при выпуске текучей среды из выпускного порта 58 в атмосферу.

Контур 30 повышения давления повышает давление в текучей среде, выпускаемой в выпускной канал 44 приводной схемы 28 из гидро(пневмо)цилиндра 14, и возвращает эту текучую среду в канал 36 подачи приводной схемы 28. Контур 30 повышения давления имеет соединительный канал 60, резервуар 62, первый впускной канал 64, второй впускной канал 66, канал 68 возврата и устройство 10 повышения давления.

Соединительный канал 60 соединяет точку между первым дроссельным клапаном 52 и вторым дроссельным клапаном 54 в выпускном канале 44 и резервуар 62 друг с другом. В соединительном канале 60 установлен обратный клапан 72. Обратный клапан 72 обеспечивает прохождение текучей среды из выпускного канала 44 в направлении резервуара 62, но блокирует прохождение текучей среды из резервуара 62 в направлении выпускного канала 44. Резервуар 62 предназначен для хранения текучей среды, направляемой в устройство 10 повышения давления из выпускного канала 44, и выполнен в виде, например, воздушного резервуара.

Первый впускной канал 64 предназначен для направления текучей среды, выпускаемой из гидро(пневмо)цилиндра 14, в первый впускной порт 112 устройства 10 повышения давления. Первый впускной канал 64 соединяет резервуар 62 и первый впускной порт 112 устройства 10 повышения давления друг с другом. В первом впускном канале 64 установлен первый обратный клапан 74. Первый обратный клапан 74 обеспечивает прохождение текучей среды из первого впускного канала 64 (из резервуара 62) в направлении первого впускного 112 порта, но блокирует прохождение текучей среды из первого впускного порта 112 в направлении первого впускного канала 64 (в резервуар 62).

Второй впускной канал 66 направляет текучую среду, выпускаемую из гидро(пневмо)цилиндра 14, во второй впускной порт 126 устройства 10 повышения давления. Второй впускной канал 66 соединяет участок первого впускного канала 64 с верхней по потоку стороны от первого обратного клапана 74 (со стороны резервуара 62) и второй впускной порт 126 устройства 10 повышения давления друг с другом. Во втором впускном канале установлен второй обратный клапан 76. Второй обратный клапан 76 обеспечивает прохождение текучей среды из второго впускного канала 66 (из резервуара 62) в направлении второго впускного порта, но блокирует прохождение текучей среды из второго впускного порта 126 в направлении второго впускного канала (в резервуар 62).

Канал 68 возврата направляет текучую среду под давлением, выпускаемую из выпускного порта 116 устройства 10 повышения давления, в канал 36 подачи. Канал 68 возврата соединяет выпускной порт 116 устройства 10 повышения давления и канал 36 подачи друг с другом. В канале 68 возврата установлен третий обратный клапан 78. Третий обратный клапан 78 обеспечивает прохождение текучей среды из выпускного порта 116 в направлении канала 68 возврата (канала 36 подачи), но блокирует прохождение текучей среды из канала 68 возврата (канала 36 подачи) в направлении выпускного порта 116.

Как показано на фиг. 3, устройство 10 повышения давления включает в себя: корпус 86 цилиндра (см. фиг. 2), имеющий две камеры 82 и 84 цилиндра, разделенные перегородкой 80; первый поршень 90, размещенный с возможностью скольжения внутри одной камеры 82 цилиндра и разделяющий внутреннюю полость одной камеры 82 цилиндра на камеру 88а повышения давления и первую камеру 88b; второй поршень 94, размещенный с возможностью скольжения внутри другой камеры 84 цилиндра и разделяющий внутреннюю полость другой камеры 84 цилиндра на вторую камеру 92а и третью камеру 92b; шток 96, установленный так, что проходит через перегородку 80, и соединяющий первый поршень 90 и второй поршень 94 друг с другом; и смещающий элемент 98, предназначенный для смещения второго поршня 94 в направлении, в котором первый поршень 90 перемещается в сторону камеры 88а повышения давления.

Корпус 86 цилиндра имеет первую гильзу 100 цилиндра, первую торцевую крышку 102, перегородку 80, вторую гильзу 104 цилиндра и вторую торцевую крышку 106. Камера 82 цилиндра сформирована по всей длине первой гильзы 100 цилиндра. Первая торцевая крышка 102 установлена в отверстии со стороны одного торца камеры 82 цилиндра, а перегородка 80 установлена в отверстии со стороны другого торца камеры 82 цилиндра. Первая торцевая крышка 102, первая гильза 100 и перегородка 80 соединены друг с другом крепежным элементом 108, таким как болт. Первая торцевая крышка 102 снабжена кольцеобразным уплотнительный элементом ПО, приведенным в воздухонепроницаемый контакт с поверхностью стенки, образующей отверстие со стороны одного торца первой гильзы 100 цилиндра.

Камера 88а повышения давления сформирована между первой торцевой крышкой 102 и первым поршнем 90. Первая камера 88b сформирована между первым поршнем 90 и перегородкой 80. На одном торце первой гильзы 100 цилиндра сформирован первый впускной порт 112, предназначенный для впуска текучей среды в камеру 88а повышения давления. Первый впускной порт 112 сообщается с первым впускным каналом 64. На другом торце первой гильзы 100 цилиндра сформирован первый атмосферный порт 114, предназначенный для обеспечения сообщения внутренней полости первой камеры 88b с атмосферой.

Практически в центре первой торцевой крышки 102 сформирован выпускной порт 116, предназначенный для выпуска текучей среды под давлением, находящейся внутри камера 88а повышения давления, из камеры 88а повышения давления. Выпускной порт 116 сообщается с каналом 68 возврата. Выпускной порт 116 сформирован так, что проходит через первую торцевую крышку 102 в направлении толщины. В перегородке 80 смонтирован кольцеобразный уплотнительный элемент 118, приведенный в воздухонепроницаемый контакт с поверхностью стенки, образующей отверстие со стороны другого торца первой гильзы 100 цилиндра. В перегородке 80 сформировано установочное отверстие 120 под шток, через которое вставлен шток 96. На поверхности стенки, образующей установочное отверстие 120 под шток, смонтировано штоковое уплотнение 122, приведенное в воздухонепроницаемый контакт со штоком 96.

Во второй гильзе 104 цилиндра по всей ее длине сформирована камера 84 цилиндра. Перегородка 80 установлена в отверстии со стороны одного торца камеры 84 цилиндра, а в отверстии со стороны другого торца камеры 84 цилиндра установлена вторая торцевая крышка 106. Вторая гильза 104 цилиндра и перегородка 80 соединены друг с другом крепежным элементом (непоказанным), таким как болт. Перегородка 80 снабжена кольцеобразным уплотнительным элементом 124, приведенным в воздухонепроницаемый контакт с поверхностью стенки, образующей отверстие со стороны одного торца второй гильзы 104 цилиндра.

Вторая камера 92а сформирована между перегородкой 80 и вторым поршнем 94. Третья камера 92b сформирована между вторым поршнем 94 и второй торцевой крышкой 106. В перегородке 80 сформирован второй впускной порт 126, предназначенный для впуска текучей среды во вторую камеру 92а. Второй впускной порт 126 сообщается со вторым впускным каналом 66. Второй впускной порт 126 сформирован на поверхности стенки перегородки 80, образующей внешнюю поверхность корпуса 86 цилиндра, и на поверхности стенки перегородки 80, образующей вторую камеру 92а,. Во второй гильзе 104 цилиндра сформирован второй атмосферный порт 128, сообщающийся с третьей камеры 92b. Во втором атмосферном порту 128 через глушитель 130 шума установлен выпускной порт 132 (см. фиг. 1). Вторая торцевая крышка 106 снабжена кольцеобразным уплотнительным элементом 134, приведенным в воздухонепроницаемый контакт с поверхностью стенки, образующей отверстие со стороны другого торца второй гильзы 104 цилиндра.

На внешней окружной поверхности первого поршня 90 сформирована монтажная канавка 138, в которой смонтировано кольцеобразное поршневое уплотнение 136, приведенное в воздухонепроницаемой контакт с внутренней окружной поверхностью первой гильзы 100 цилиндра. В центре первого поршня 90 сформировано крепежное отверстие 140, в котором закреплен один торец штока 96.

На внешней окружной поверхности второго поршня 94 сформирована монтажная канавка 144, в которой смонтировано кольцеобразное поршневое уплотнение 142, приведенное в воздухонепроницаемый контакт с внутренней окружной поверхностью второй гильзы 104 цилиндра. В центре второго поршня 94 сформировано, болтовое крепежное отверстие 148, в котором установлен болт 146, соединяющий второй поршень 94 и другой торец штока 96 друг с другом.

Смещающий элемент 98 представляет собой пружину сжатия, которая смещает второй поршень 94 в сторону перегородки 80. Смещающий элемент 98 размещен внутри третьей камеры 92b. Смещающий элемент 98 установлен между направляющим участком 150, который выступает из второй торцевой крышки 106 в сторону второго поршня 94, и вторым поршнем 94. Часть направляющего участка 150 вставлена в отверстие внутри смещающего элемента 98. Вторая торцевая крышка 106 располагается полностью внутри второй гильзы 104 цилиндра. На поверхности стенки, образующей отверстие второй гильзы 104 цилиндра со стороны другого торца, установлено стопорное кольцо 152, которое предотвращает перемещение второй торцевой крышки 106 в сторону другого торца (в сторону, противоположную перегородке 80).

Как показано на фиг. 3-5, во втором поршне 94 сформировано два сквозных отверстия 154, проходящих в направлении оси второго поршня 94. Эти сквозные отверстия 154 располагаются симметрично относительно оси второго поршня 94. Каждое сквозное отверстие 154 включает в себя отверстие 156а большого диаметра, сформированное на одной поверхности второго поршня 94 в направлении оси этого поршня, и отверстия 156b малого диаметра, которое сообщается с отверстием 156а большого диаметра и сформировано на другой поверхности второго поршня 94 в направлении оси этого поршня. То есть на границе между отверстием 156а большого диаметра и отверстием 156b малого диаметра располагается ступенчатая поверхность 158, обращенная в сторону перегородки 80.

В каждом сквозном отверстии 154 установлен элемент 160 для сообщения, способный перемещаться в направлении оси второго поршня 94. Элемент 160 для сообщения включает в себя корпус 164, имеющий отверстие 162 сообщения, предназначенное обеспечения сообщения второй камеры 92а и третьей камеры 92b друг с другом, и уплотнительный элемент 166, установленный в корпусе 164. Корпус 164 включает в себя первый участок 164а большого диаметра, являющийся одним торцом корпуса 164, второй участок 164b большого диаметра, являющийся другим торцом корпуса 164, и промежуточный участок 164 с малого диаметра, который соединяет первый участок 164а большого диаметра и второй участок 164b большого диаметра друг с другом.

Первый участок 164а большого диаметра может быть вставлен в отверстие 156а большого диаметра. Промежуточный участок 164 с вставляется в отверстие 156b малого диаметра. Второй участок 164b большого диаметра располагается внутри третьей камеры 92b.

Уплотнительный элемент 166 смонтирован на внешней окружной поверхности первого участка 164а большого диаметра. Отверстие 162 сообщения включает в себя первое отверстие 168, сформированное на внешней окружной поверхности промежуточного участка 164 с корпуса 164, и второе отверстие 170, сформированное на внешней поверхности второго участка 164b большого диаметра корпуса 164. Первое отверстие 168 проходит через промежуточный участок 164 с в направлении перпендикуляра к направлению оси второго поршня 94. Второе отверстие 170 включает в себя длинное отверстие 170а, проходящее от первого отверстия 168 до другой торцевой поверхности промежуточного участка 164 с, углубление 170b, сформированное на торцевой поверхности второго участка 164b большого диаметра, и промежуточное отверстие 170 с, которое сообщается с длинным отверстием 170а и сформировано на донной поверхности углубления 170b. Углубление 170b проходит по всей длине второго участка 164b большого диаметра в радиальном направлении этого участка. То есть углубление 170b сформировано на внешней окружной поверхности второго участка 164b большого диаметра.

Элемент 160 для сообщения выполнен с возможностью смещения в положение обеспечения сообщения (в положение, показанное на фиг. 6), в котором вторая камера 92а и третья камера 92b сообщаются друг с другом через отверстие 162 сообщения, и в положение прерывания сообщения (в положение, показанное на фиг. 3), в котором сообщение между второй камерой 92а и третьей камерой 92b прерывается. То есть, как показано на фиг. 6, когда элемент 160 для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, первый участок 164а большого диаметра оказывается выведенным из отверстие 156а большого диаметра внутрь второй камеры 92а, что обеспечивает сообщение второй камеры 92а и третьей камеры 92b друг с другом через отверстие 162 сообщения и отверстие 156а большого диаметра. При этом уплотнительный элемент 166 отделяется от поверхности стенки, образующей отверстие 156а большого диаметра. Кроме того, как показано на фиг. 3, когда элемент 160 для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, уплотнительный элемент 166 оказывается приведенным в воздухонепроницаемый контакт с поверхностью стенки, которая образует отверстие 156а большого диаметра, что обеспечивает прерывание сообщения между второй камерой 92а и третьей камерой 92b.

Элемент 160 для сообщения смещается из положения обеспечения сообщения в положение прерывания сообщения в результате приведения первого участка 164а большого диаметра (элемента 160 для сообщения) в контакт с перегородкой 80 (корпуса 86 цилиндра), когда первый поршень 90 и второй поршень 94 смещаются в направлении, в котором происходит сужение камеры 88а повышения давления (влево на фиг. 3). Другими словами, элемент 160 для сообщения переключается из положения обеспечения сообщения в положение прерывания сообщения, когда второй поршень 94 располагается на одном конце участка хода. При этом в результате приведения первого участка 164а большого диаметра в контакт со ступенчатой поверхностью 158 перемещение элемента 160 для сообщения в сторону другого торца (в сторону направляющего участка 150) ограничивается. В состоянии контакта со ступенчатой поверхностью 158 первый участок 164а большого диаметра выступает внутрь второй камеры 92а.

Кроме того, корпус 164 выполнен с возможностью размещения в положении с другой стороны от второго поршня 94, так что в состоянии, при котором элемент 160 для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, другая торцевая поверхность корпуса 164 может быть приведена в контакт с корпусом 86 цилиндра.

Как показано на фиг. 6, элемент 160 для сообщения смещается из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения в результате приведения второго участка 164b большого диаметра (элемента 160 для сообщения) в контакт с направляющим участком 150 (корпуса 86 цилиндра), когда первый поршень 90 и второй поршень 94 смещаются в направлении, в котором происходит расширение камеры 88а повышения давления (вправо на фиг. 6). Другими словами, элемент 160 для сообщения переключается из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения, когда второй поршень 94 располагается на другом конце участка хода. При этом в результате приведения второго участка 164b большого диаметра в контакт со вторым поршнем 94 перемещение элемента 160 для сообщения в сторону одного торца (в сторону перегородки 80) ограничивается. В состоянии контакта со вторым поршнем 94 участок 164b большого диаметра выступает внутрь третьей камеры 92b.

Кроме того, корпус 164 выполнен с возможностью расположения с одной стороны от второго поршня 94, так что одна торцевая поверхность корпуса 164 может быть приведена в контакт с корпусом 86 цилиндра в состоянии, при котором элемент 160 для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения. При этом другая торцевая поверхность корпуса 164 располагается с другой стороны от второго поршня 94.

То есть в результате своего перемещения внутри сквозного отверстия 154 в направлении оси элемент 160 для сообщения смещается в положение обеспечения сообщения и в положение прерывания сообщения. Кроме того, на фиг. 4 элемент 160 для сообщения включает в себя участок 172 предотвращения выпадения, который предотвращает выпадение элемента 160 для сообщения из сквозного отверстия 154.

Участок 172 предотвращения выпадения включает в себя первый участок 164а большого диаметра и ступенчатую поверхность 158. Приведение первого участка 164а большого диаметра в контакт со ступенчатой поверхностью 158 обеспечивает предотвращение выпадения элемента 160 для сообщения из сквозного отверстия 154 внутрь третьей камеры 92b. Участок 172 предотвращения выпадения включает в себя второй участок 164b большого диаметра. Приведение второго участка 164b большого диаметра в контакт с другой поверхностью второго поршня 94 обеспечивает предотвращение выпадения элемента 160 для сообщения из сквозного отверстия 154 внутрь второй камеры 92а.

Устройство 10 повышения давления и цилиндровое устройство 12 в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления в основном имеют описанную выше конструкцию, и ниже приводится описание принципа действия этих устройств (принципа использования устройства 10 повышения давления и цилиндрового устройства 12). В исходном состоянии, как показано на фиг. 1, поршень 24 гидро(пневмо)цилиндра 14 располагается на конце участка хода с противоположной от поршневого штока 26 стороны, а переключающий клапан 34, располагается во втором положении. Кроме того, элемент 160 для сообщения в устройстве 10 повышения давления располагается в положении прерывания сообщения (см. фиг. 3).

В цилиндровом устройстве 12 в случае выполнения процесса приведения в действие, обеспечивающего выдвижение поршневого штока 26, как показано на фиг. 7, переключающий клапан 34 переключается из второго положения в первое положение. При этом текучая среда высокого давления (сжатый воздух) от источника 32 подачи входит через канал 36 подачи, первый порт 46а, второй порт 46b и первый соединительный канал 38 в первую камеру 20 цилиндра. В результате поршень 24 смещается в сторону поршневого штока 26, поршневой шток 26 выдвигается, и текучая среда, находящаяся внутри второй камеры 22 цилиндра выпускается в выпускной канал 44 через второй соединительный канал 40, третий порт 46с и пятый порт 46е. При этом, так как четвертый порт 46d, с которым сообщается третий соединительный канал 42, является закрытым, текучая среда источника 32 подачи эффективно подается внутрь первой камеры 20 цилиндра. Текучая среда, выпускаемая в выпускной канал 44 из второй камеры 22 цилиндра, выпускается в атмосферу через глушитель 56 шума и выпускной порт 58. Следует отметить, что за счет регулирования площади поперечного сечения канала второго дроссельного клапана 54 можно обеспечить хранение текучей среды, находящейся внутри выпускного канала 44, в резервуаре 62.

Затем в случае выполнения процесса возврата, обеспечивающего втягивание поршневого штока 26, как показано на фиг. 1, переключающий клапан 34 переключается из первого положения во второе положение. При этом первый порт 46а, с которым сообщается канал 36 подачи, закрывается, и подача текучей среды в первую камеру 20 цилиндра от источника 32 подачи прекращается. Текучая среда, находящаяся внутри первой камеры 20 цилиндра, направляется через первый соединительный канал 38, третий соединительный канал 42, четвертый порт 46d, третий порт 46с и второй соединительный канал 40 во вторую камеру 22 цилиндра. В результате поршень 24 смещается в противоположную сторону от поршневого штока 26, поршневой шток 26 втягивается, и текучая среда, находящаяся внутри первой камеры 20 цилиндра выпускается в первый соединительный канал 38.

В процессе возврата смещение поршня 24 происходит за счет использования текучей среда, выпускаемой из первой камеры 20 цилиндра. Следовательно, нет необходимости подавать текучую среду от источника 32 подачи внутрь второй камеры 22 цилиндра, что обеспечивает возможность снижения потребления энергии и расхода воздуха источником 32 подачи и, таким образом, позволяет снизить энергию, потребляемую цилиндровым устройством 12.

Текучая среда, выпускаемая в первый соединительный канал 38 из первой камера 20 цилиндра, направляется в третий соединительный канал 42 и через второй порт 46b и пятый порт 46е направляется в выпускной канал 44. При этом за счет изменения площади поперечного сечения канала первого дроссельного клапана 52 можно регулировать соотношение между расходом текучей среды, направляемой в третий соединительный канал 42, и расходом текучей среды, направляемой в выпускной канал 44.

Регулирование площади поперечного сечения канала второго дроссельного клапана 54 может обеспечить хранение текучей среды, направляемой выпускной канал 44, через соединительный канал 60 в резервуаре 62. В результате давление текучей среды, находящейся внутри резервуара 62, можно быстро повысить приблизительно до половины давления текучей среды, выпускаемой из источника 32 подачи.

Текучая среда, находящаяся внутри резервуара 62, направляется через первый впускной канал 64 и первый впускной порт 112 внутрь камеры 88а повышения давления, а через второй впускной канал 66 и второй впускной порт 126 - внутрь второй камеры 92а. При этом, как показано на, фиг. 3, элемент 160 для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, и поэтому сообщение между второй камерой 92а и третьей камерой 92b является прерванным. Кроме того, так как первый порт 46а, с которым сообщается канал 36 подачи, является закрытым, то давление текучей среды, находящейся в канале 68 возврата на участке со стороны канала 36 подачи от третьего обратного клапана 78, становится более высоким, чем давление текучей среды, находящейся внутри резервуара 62. Это предотвращает прохождение текучей среды, впускаемой внутрь камеры 88а повышения давления из первого впускного порта 112, в канал 68 возврата.

Текучая среда, впускаемая внутрь камеры 88а повышения давления, отжимает первый поршень 90 в сторону другого торца корпуса 86 цилиндра с силой F1. Текучая среда, впускаемая внутрь второй камеры 92а, отжимает второй поршень 94 в сторону другого торца корпуса 86 цилиндра с силой F2. В результате первый поршень 90 и второй поршень 94 отжимаются в сторону другого торца корпуса 86 цилиндра с силой, являющейся результирующей силы F1 и силы F2.

Таким образом, первый поршень 90 и второй поршень 94 смещаются в сторону другого торца корпуса 86 цилиндра против силы смещения смещающего элемента 98 (при сжатии смещающего элемента 98). При этом текучая среда, находящаяся внутри, первой камеры 88b, выпускается через первый атмосферный порт 114 в атмосферу, а текучая среда, находящаяся внутри третьей камеры 92b, выпускается в атмосферу через второй атмосферный порт 128. Затем, когда другая торцевая поверхность элемента 160 для сообщения приводится в контакт с выступающей торцевой поверхностью направляющего участка 150, как показано на фиг. 6, элемент 160 для сообщения перемещается в сквозном отверстии 154 в сторону перегородки 80 и смещается из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения. В результате этого вторая камера 92а и третья камера 92b начинают сообщаться друг с другом через отверстие 162 сообщения.

Когда вторая камера 92а и третья камера 92b сообщаются друг с другом, давление внутри вторая камера 92а и давление внутри третья камера 92b выравниваются, и действие силы F2 на второй поршень 94 прекращается. Таким образом, первый поршень 90 и второй поршень 94 смещаются в сторону одного торца корпуса 86 цилиндра под действием смещающей силы смещающего элемента 98. При этом первый обратный клапан 74 предотвращает обратный поток текучей среды, находящейся внутри камеры 88а повышения давления, в резервуар 62, а второй обратный клапан 76 предотвращает обратный поток текучей среды, находящейся внутри второй камеры 92а, в резервуар 62. Кроме того, внутрь первой камеры 88b через первый атмосферный порт 114 входит атмосферный воздух, а текучая среда, находящаяся внутри второй камеры 92а, входит внутрь третьей камеры 92b. В результате давление текучей среды, находящейся внутри камеры 88а повышения давления, повышается.

Когда давление текучей среды в камере 88а повышения давления становится более высоким или равным давлению текучей среды, выпускаемой из источника 32 подачи (давлению текучей среды, находящейся на участке канала 68 возврата и канала 36 подачи), текучая среда, находящаяся внутри камеры 88а повышения давления, проходит в канал 68 возврата на участок со стороны канала 36 подачи от третьего обратного клапана 78 и возвращается в канал 36 подачи.

Затем, когда первый поршень 90 и второй поршень 94 возвращаются в свои исходные положения, текучая среда, находящаяся внутри резервуара 62, впускается внутрь камеры 88а повышения давления и второй камеры 92а и описанная выше операция повышения давления выполняется снова. То есть в рассматриваемом варианте осуществления при выполнении процесса возврата гидро(пневмо)цилиндра 14 описанная выше операция повышения давления в устройстве 10 повышения давления выполняется многократно.

После этого при выполнении процесса приведения в действие гидро(пневмо)цилиндра 14 текучая среда, возвращаемая из устройства 10 повышения давления, используется для приведения в действие поршня 24 гидро(пневмо)цилиндра 14, так что нагрузка на источник 32 подачи снижается. То есть в процессе приведения в действие гидро(пневмо)цилиндра 14 обеспечивается возможность снижения потребления электрической энергии и расхода воздуха источником 32 подачи, что позволяет снизить энергию, потребляемую цилиндровым устройством 12.

Ниже приводится описание технических эффектов рассматриваемого варианта осуществления.

Устройство 10 повышения давления включают в себя: корпус 86 цилиндра, имеющий две камеры 82 и 84 цилиндра, разделенные перегородкой 80; первый поршень 90, размещенный с возможностью скольжения внутри одной камеры 82 цилиндра и разделяющий внутреннюю полость одной камеры 82 цилиндра на камеру 88а повышения давления и первую камеру 88b; второй поршень 94, размещенный с возможностью скольжения внутри другой камеры 84 цилиндра и разделяющий внутреннюю полость другой камеры 84 цилиндра на вторую камеру 92а и третью камеру 92b; шток 96, установленный так, что проходит через перегородку 80, и соединяющий первый поршень 90 и второй поршень 94 друг с другом; и смещающий элемент 98, предназначенный для смещения по меньшей мере одного из первого поршня 90 и второго поршня 94 в направлении, в котором первый поршень 90 перемещается в сторону камеры 88а повышения давления.

Корпус 86 цилиндра снабжен первым впускным портом 112, предназначенным для впуска текучей среды внутрь камеры 88а повышения давления, первым атмосферным портом 114, предназначенным для обеспечения сообщения внутренней полости первой камеры 88b с атмосферой, вторым впускным портом 126, предназначенным для впуска текучей среды внутрь второй камеры 92а, вторым атмосферным портом 128, предназначенным для обеспечения сообщения внутренней полости третьей камеры 92b с атмосферой, и выпускным портом 116, предназначенным для выпуска текучей среды высокого давления, находящейся внутри камеры 88а повышения давления, из камеры 88а повышения давления.

Второй поршень 94 снабжен элементом 160 для сообщения, имеющим отверстие 162 сообщения, предназначенное для обеспечения сообщения второй камеры 92а и третьей камеры 92b друг с другом, причем этот элемент для сообщения выполнен с возможностью смещения в положение обеспечения сообщения, в котором вторая камера 92а и третья камера 92b сообщаются друг с другом через отверстие 162 сообщения, и в положение прерывания сообщения, в котором сообщение между второй камерой 92а и третьей камерой 92b прерывается.

Элемент 160 для сообщения выполнен с возможностью смещения из положения обеспечения сообщения в положение прерывания сообщения в результате приведения элемента 160 для сообщения в контакт с корпусом 86 цилиндра, когда первый поршень 90 и второй поршень 94 смещаются в направлении, в котором происходит сужение камеры 88а повышения давления, и элемент 160 для сообщения выполнен с возможностью смещения из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения в результат приведения элемента 160 для сообщения в контакт с корпусом 86 цилиндра, когда первый поршень 90 и второй поршень 94 смещаются в направлении, в котором происходит расширение камеры 88а повышения давления.

Таким образом, в состоянии, при котором элемент 160 для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, текучая среда подается в камеру 88а повышения давления из первого впускного порта 112 и текучая среда впускается внутрь второй камеры 92а из второго впускного порта 126. В результате, первый поршень 90 и второй поршень 94 смещаются против силы смещения смещающего элемента 98 в направлении, в котором происходит расширение камеры 88а повышения давления и второй камеры 92а. Затем, когда элемент 160 для сообщения смещается из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения, вторая камера 92а и третья камера 92b начинают сообщаться друг с другом.

В результате первый поршень 90 и второй поршень 94 отжимаются назад под действием силы смещения смещающего элемента 98 в направлении, в котором происходит сужение камеры 88а повышения давления и второй камеры 92а, что приводит к повышению давления текучей среды, находящейся внутри камеры 88а повышения давления, и выпуску из выпускного порта 116. Таким образом, возможность повышения давления текучей среды за счет самой текучей среды, подаваемой в устройство 10 повышения давления, позволяет снизить энергию, потребляемую устройством 10 повышения давления. Кроме того, смещение элемента 160 для сообщения, имеющего отверстие 162 сообщения, в положение обеспечения сообщения и в положение прерывания сообщения в результате приведения этого элемента для сообщения в контакт с корпусом 86 цилиндра позволяет упростить конструкцию устройства 10 повышения давления.

Во втором поршне 94 сформировано сквозное отверстие 154, проходящее через этот второй поршень 94 в направлении оси этого поршня. Элемент 160 для сообщения смещается в положение обеспечения сообщения и в положение прерывания сообщения в результате перемещения внутри сквозного отверстия 154 в направлении оси. Это обеспечивает возможность смещения элемента 160 для сообщения в положение обеспечения сообщения и в положение прерывания сообщения с помощью простой конструкции.

Элемент 160 для сообщения включает в себя корпус 164, проходящий в направлении оси второго поршня 94, и уплотнительный элемент 166, установленный на внешней окружной поверхности одного торца корпуса 164. Отверстие 162 сообщения включает в себя первое отверстие 168, сформированное на внешней окружной поверхности промежуточного участка 164 с корпуса 164, и второе отверстие 170, сформированное на другом торце корпуса 164. В состоянии, при котором элемент 160 для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, уплотнительный элемент 166 приводится в воздухонепроницаемый контакт с поверхностью стенки, образующей сквозное отверстие 154, а в состоянии, при котором элемент 160 для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, уплотнительный элемент 166 отделяется от поверхности стенки, образующей сквозное отверстие 154. Это обеспечивает возможность прерывания состояния сообщения между второй камерой 92а и третьей камерой 92b с помощью уплотнительного элемента.

Корпус 164 выполнен с возможностью размещения с одной стороны от второго поршня 94, так что в состоянии, при котором элемент 160 для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, одна торцевая поверхность корпуса 164 приводится в контакт с корпусом 86 цилиндра, и корпус 164 выполнен с возможностью размещения с другой стороны от второго поршня 94, так что в состоянии, при котором элемент 169 для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, другая торцевая поверхность корпуса 164 приводится в контакт с корпусом 86 цилиндра. Это обеспечивает возможность смещения элемента 160 для сообщения из положение обеспечения сообщения в положение прерывания сообщения в результате приведения одной торцевой поверхности корпуса 164 в контакт с корпусом 86 цилиндра и возможность смещения элемента 160 для сообщения из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения в результате приведения другой торцевой поверхности корпуса 164 в контакт с корпусом 86 цилиндра.

В корпусе 164 в состоянии, при котором элемент 160 для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, другая торцевая поверхность корпуса 164 располагается с другой стороны от второго поршня 94. Второе отверстие 170 сформировано на боковой поверхности другого торца корпуса 164. Формирование второго отверстия 170 на боковой поверхности другого торца корпуса 164 обеспечивает возможность предотвращения закрытия отверстия 162 сообщения корпусом 86 цилиндра в состоянии, при котором элемент 160 для сообщения смещается из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения, в результате приведения другой торцевой поверхности корпуса 164 в контакт с корпусом 86 цилиндра.

Элемент 160 для сообщения включает в себя участок 172 предотвращения выпадения, который предотвращает выпадение элемента 160 для сообщения из сквозного отверстия 154. Это обеспечивает возможность предотвращения выпадения элемента 160 для сообщения из сквозного отверстия 154 второго поршня 94.

Цилиндровое устройство 12 включает в себя: устройство 10 повышения давления; гидро(пневмо)цилиндр 14, имеющий поршень 24, который разделяет внутреннюю полость гильзы 18 цилиндра на первую камеру 20 цилиндра и вторую камеру 22 цилиндра и может совершать возвратно-поступательное движение и скольжение внутри гильзы 18 цилиндра; канал 36 подачи, выполненный с возможностью подачи текучей среды внутрь первой камеры 20 цилиндра; первый впускной канал 64, который направляет текучую среду, выпускаемую из гидро(пневмо)цилиндра 14, в первый впускной порт 112 устройства 10 повышения давления; второй впускной канал 66, который направляет текучую среду, выпускаемую из гидро(пневмо)цилиндра 14, во второй впускной порт 126 устройства 10 повышения давления; и канал 68 возврата, который направляет текучую среду под давлением, выпускаемую из выпускного порта 116 устройства 10 повышения давления, в канал 36 подачи.

Первый впускной канал 64 снабжен первым обратным клапаном 74, предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды из первого впускного канала 64 в направлении первого впускного порта 112 и блокирования прохождения текучей среды из первого впускного порта 112 в направлении первого впускного канала 64. Второй впускной канал 66 снабжен вторым обратным клапаном 76, предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды из второго впускного канала 66 в направлении второго впускного порта 126 и блокирования прохождения текучей среды из второго впускного порта 126 в направлении второго впускного канала 66. Канал 68 возврата снабжен третьим обратным клапаном 78, предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды из выпускного порта 116 в направлении канала 68 возврата и блокирования прохождения текучей среды из канала 68 возврата в направлении выпускного порта 116. Это обеспечивает возможность эффективного повышения давления текучей среды, находящейся внутри камеры 88а повышения давления, с помощью простой конструкции.

Настоящее изобретение не ограничивается описанной выше конструкцией. Например, в устройстве 10 повышения давления смещающий элемент 98 может быть размещен внутри первой камеры 88b и предназначен для смещения первого поршня 90 в противоположную от штока 96 сторону.

В устройстве 10 повышения давления камера 88а повышения давления может быть сформирована между первым поршнем 90 и перегородкой 80, первая камера 88b может быть сформирована между первой торцевой крышкой 102 и первым поршнем 90, вторая камера 92а может быть сформирована между вторым поршнем 94 и второй торцевой крышкой 106, а третья камера 92b может быть сформирована между вторым поршнем 94 и перегородкой 80. В этом случае корпус 86 цилиндра имеет первый впускной порт 112, который сообщается с камерой 88а повышения давления, первый атмосферный порт 114, который сообщается с первой камерой 88b, второй впускной порт 126, который сообщается со второй камеры 92а, второй атмосферный порт 128, который сообщается с третьей камерой 92b, и выпускной порт 116, который сообщается с камерой 88а повышения давления. Кроме того, имеется смещающий элемент 98, предназначенный для смещения по меньшей мере одного из первого поршня 90 и второго поршня 94 в направлении, в котором происходит сужение камеры 88а повышения давления. Такая конструкция также обладает техническими эффектами, подобными техническим эффектам конструкции, описанной выше.

Устройство повышения давления и цилиндровое устройство в соответствии с настоящим изобретением не ограничиваются вариантом осуществления, описанным выше, и очевидно, что возможно использование самых различных конструкций, не выходящих за пределы сущности настоящего изобретения.

Устройство (10) повышения давления, образующее цилиндровое устройство (12), снабжено первым поршнем (90) и вторым поршнем (94), которые соединены друг с другом штоком (96). Элемент (160) для сообщения, установленный во втором поршне (94), выполнен с возможностью смещения из положения обеспечения сообщения в положение прерывания сообщения в результате приведения элемента (160) для сообщения в контакт с корпусом (86) цилиндра, когда второй поршень (94) смещается в направлении сужения камеры (88а) повышения давления, и смещения из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения в результате приведения элемента (160) для сообщения в контакт с корпусом (86) цилиндра, когда второй поршень (94) смещается в направлении расширения камеры (88а) повышения давления. Технический результат – снижение потребления энергии и упрощение конструкции. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство (10) повышения давления, содержащее:

корпус (86) цилиндра, имеющий две камеры (82, 84) цилиндра, разделенные перегородкой (80);

первый поршень (90), размещенный с возможностью скольжения внутри одной камеры (82) цилиндра из двух камер (82, 84) цилиндра и разделяющий внутреннюю полость одной камеры (82) цилиндра на камеру (88а) повышения давления и первую камеру (88b);

второй поршень (94), размещенный с возможностью скольжения внутри другой камеры (84) цилиндра из двух камер (82, 84) цилиндра и разделяющий внутреннюю полость другой камеры (84) цилиндра на вторую камеру (92а) и третью камеру (92b);

шток (96), установленный так, что проходит через перегородку (80), и соединяющий первый поршень (90) и второй поршень (94) друг с другом; и

смещающий элемент (98), предназначенный для смещения по меньшей мере одного из первого поршня (90) и второго поршня (94) в направлении, в котором первый поршень (90) перемещается в сторону камеры (88а) повышения давления, отличающееся тем, что

корпус (86) цилиндра снабжен

первым впускным портом (112), предназначенным для впуска текучей среды внутрь камеры (88а) повышения давления,

первым атмосферным портом (114), предназначенным для обеспечения сообщения внутренней полости первой камеры (88b) с атмосферой,

вторым впускным портом (126), предназначенным для впуска текучей среды внутрь второй камеры (92а),

вторым атмосферным портом (128), предназначенным для обеспечения сообщения внутренней полости третьей камеры (92b) с атмосферой, и

выпускным портом (116), предназначенным для выпуска текучей среды под давлением, находящейся внутри камеры (88а) повышения давления, из камеры (88а) повышения давления,

второй поршень (94) снабжен элементом (160) для сообщения, имеющим отверстие (162) сообщения, предназначенное для обеспечения сообщения второй камеры (92а) и третьей камеры (92b) друг с другом, причем элемент (160) для сообщения выполнен с возможностью смещения в положение обеспечения сообщения, в котором вторая камера (92а) и третья камера (92b) сообщаются друг с другом через отверстие (162) сообщения, и в положение прерывания сообщения, в котором сообщение между второй камерой (92а) и третьей камерой (92b) прерывается, и

элемент (160) для сообщения выполнен с возможностью смещения из положения обеспечения сообщения в положение прерывания сообщения в результате приведения элемента (160) для сообщения в контакт с корпусом (86) цилиндра, когда первый поршень (90) и второй поршень (94) смещаются в направлении, в котором происходит сужение камеры (88а) повышения давления, и элемент (160) для сообщения выполнен с возможностью смещения из положения прерывания сообщения в положение обеспечения сообщения в результате приведения элемента (160) для сообщения в контакт с корпусом (86) цилиндра, когда первый поршень (90) и второй поршень (94) смещаются в направлении, в котором происходит расширение камеры (88а) повышения давления.

2. Устройство (10) повышения давления по п. 1, отличающееся тем, что

во втором поршне (94) сформировано сквозное отверстие (154), проходящее через второй поршень (94) в направлении оси этого поршня, а

элемент (160) для сообщения смещается в положение обеспечения сообщения и в положение прерывания сообщения в результате перемещения внутри сквозного отверстия (154) в направлении оси.

3. Устройство (10) повышения давления по п. 2, отличающееся тем, что

элемент (160) для сообщения включает в себя

корпус (164), проходящий в направлении оси второго поршня (94), и

уплотнительный элемент (166), установленный на внешней окружной поверхности одного торца корпуса (164), а

отверстие (162) сообщения включает в себя

первое отверстие (168), сформированное на внешней окружной поверхности промежуточного участка (164с) корпуса (164), и

второе отверстие (170), сформированное на другом торце корпуса (164), причем

в состоянии, при котором элемент (160) для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, уплотнительный элемент (166) приводится в воздухонепроницаемый контакт с поверхностью стенки, образующей сквозное отверстие (154), а в состоянии, при котором элемент (160) для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, уплотнительный элемент (166) отделяется от поверхности стенки, образующей сквозное отверстие (154).

4. Устройство (10) повышения давления по п. 3, отличающееся тем, что

корпус (164) выполнен с возможностью размещения с одной стороны от второго поршня (94), так что в состоянии, при котором элемент (160) для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, одна торцевая поверхность корпуса (164) может приводиться в контакт с корпусом (86) цилиндра, и корпус (164) выполнен с возможностью размещения с другой стороны от второго поршня (94), так что в состоянии, при котором элемент (160) для сообщения располагается в положении прерывания сообщения, другая торцевая поверхность корпуса (164) может приводиться в контакт с корпусом (86) цилиндра.

5. Устройство (10) повышения давления по п. 4, отличающееся тем, что

в корпусе (164) в состоянии, при котором элемент (160) для сообщения располагается в положении обеспечения сообщения, другая торцевая поверхность корпуса (164) располагается с другой стороны от второго поршня (94),

а второе отверстие (170) сформировано на боковой поверхности другого торца корпуса (164).

6. Устройство (10) повышения давления по п. 2, отличающееся тем, что

элемент (160) для сообщения включает в себя участок (172) предотвращения выпадения, который предотвращает выпадение элемента (160) для сообщения из сквозного отверстия (154).

7. Цилиндровое устройство (12), содержащее:

устройство (10) повышения давления по любому из пп. 1-6;

гидро(пневмо)цилиндр (14), имеющий поршень (24), который разделяет внутреннюю полость гильзы (18) цилиндра на первую камеру (20) цилиндра и вторую камеру (22) цилиндра и выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения и скольжения внутри гильзы (18) цилиндра;

канал (36) подачи, выполненный с возможность подачи текучей среды внутрь первой камеры (20) цилиндра;

первый впускной канал (64), выполненный с возможностью направления текучей среды, выпускаемой из гидро(пневмо)цилиндра (14), в первый впускной порт (112) устройства (10) повышения давления;

второй впускной канал (66), выполненный с возможностью направления текучей среды, выпускаемой из гидро(пневмо)цилиндра (14), во второй впускной порт (126) устройства (10) повышения давления; и

канал (68) возврата, выполненный с возможностью направления текучей среды под давлением, выпускаемой из выпускного порта (116) устройства (10) повышения давления, в канал (36) подачи.

8. Цилиндровое устройство (12) по п. 7, отличающееся тем, что

первый впускной канал (64) снабжен первым обратным клапаном (74), предназначенный для обеспечения прохождения текучей среды из первого впускного канала (64) в направлении первого впускного порта (112) и блокирования прохождения текучей среды из первого впускного порта (112) в направлении первого впускного канала (64),

второй впускной канал (66) снабжен вторым обратным клапаном (76), предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды из второго впускного канала (66) в направлении второго впускного порта (126) и блокирования прохождения текучей среды из второго впускного порта (126) в направлении второго впускного канала (66), а

канал (68) возврата снабжен третьим обратным клапаном (78), предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды из выпускного порта (116) в направлении канала (68) возврата и блокирования прохождения текучей среды из канала (68) возврата в направлении выпускного порта (116).