Телескопический цилиндр Советский патент 1983 года по МПК F15B15/16 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к силовым гид равлическому или пневматическому пр водам, и может быть использовано, например в станкостроении для перемещения рабочих органов станков. Известен гидроцилиндр, в корпусе которого размещен поршень с устройтвом, выполненным в виде пары винт .гайка, винт которого связан с приводом вращения Однако известный гидроцилиндр ха рактеризуется тем, что длина.рабоче го хода его мала по отношению к дли корпуса гидроцилиндра, и подвод рабочей среды в штоковую полость не позволяет.фиксировать шток от про™ ворота. Известен телескопический цилиндр содержащий корпус с крышкой, полые поршни со штоками, концентрично установленными в корпусе с образовани поршневых и штоковых полостей, каналы для подвода и отвода рабочей среды в поршневые полости.. Недостатком известнЪго телескопи ческого цилиндра является то, что усилие обратного хода значительно меньше усилия прямого хода из-за разности рабочих площадей в штоковой и бесштоковой полостях. Кроме того, невозможно осуществить томную регулировку скорости обратного хода и штоки не могут быть зафиксированы от проворота. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что телескопический цилиндр содержащий корпус с крышкой, полые поршни со штоками, концелтрично установ ленные в корпусе с образованием поршневых и штоковых полостей, каналы для подвода и отвода рабочей среды в поршневые полости, дополнительно снабжен поворотным винтом, установленным в полости поршня первой ступени и закрепленным в крышке, на наружной поверхности со ctoроны крышки выполнена кольцевая про точка, имеющая диаметр меньше внутренней поверхности резьбы винта, поршни снабжены гайкрми, установленны и в них для взаимодействия с винтом с возможностью ограниченного осевого перемещения и подпружиненными относительно поршней и выполнены зафиксированными от .проворота относительно корпуса и гаек. 75,2 При этом фиксация поршней от проворота относительно корпуса выпoлv нена в виде шпоночных соединений, пазы которых выполнены на внутренних поверхностях корпуса и штоков, а шпонки закреплены в охватывающих деталях.. Кроме того, винт снабжен центрирующим хвостовиком. На фиг. 1 показан предлагаемый ци линдр с вдвинутыми поршнями, продольный разрез; На фиг. 2 - узел .1. на фиг.1 (крепление гайки в поршне); на фиг. 3 - вид А на фиг. 1 (фиксация штока от проворота); на фиг. k цилиндр с поршнями, находящимися в промежуточном положении, продольный разрез; на фиг, 5 - то же с прлностьо выдвинутыми поршнями. Телескопический цилиндр содержит корпус 1 с крышкой 2,.в котором раз-, ещены поршни3-5 (первой, второй и третьей ступеней соответственно ) с полыми штоками 6-8. Поршни 3-5 ср;штокаки 6-8 установлены в корпусе 1 с образованием поршневых и што ковых полостей (не обозначены). В поршнях 3-5 соосно с возможностью осевого перемещения закреплены гайкм 9-11, подпружиненные относительно поршней в направлении перемещения тарельчатыми пружинами 12. В крышке 2 в подшипниках 13 установлен с возможностью поворота приводной винт 1. (привод винта не показан ), длина которого от внутренней поверхности крышки 2 до конца его резьбы равна сумме хода поршня 3 и ширины его гайки 9. На винте И со стороны крышки 2 выполнена кольцевая проточка 15 диаметр которой меньше внутреннего диаметра резьбы винта, а ширина В ее от крышки 2 до начала резьбы винта. И равна В Ъ,41,2, где В - ширина проточки Ъх, ,Ь2 ширина гаек 9 и 10 соответственно. Для повышения надежности работы устройства конец винта И снабжен цилиндрическим центрирующим хвостовиком 16, взаимодействующим с резьбой гаек 10 и 11. Диаметр хвостовика 16 равен внутреннему диаметру резьбы винта 1, а длина равна ширине гаек 10 и 11. Для фиксации поршней от проворота на наружной поверхности (не обозначена JI каждого из штоков 6-8 выполне3

ныпродольные пазы 17, взаимодействующие со шпонками 18,закрепленными . В охватывающи) деталях (корпусе 1,и штоках:6 и 7 фиг.З). В крышке 2 имеется канал 19 подвода и отвода s рабочей среды, а в каждом поршне выполнены отверстия 20. Фиксация гаек от проворота в поршнях осуществляется посредством шлицов 21 (фиг.2). Штоковые полости (не обознаг fp чены устройства.сообщены с атмосфе-; рой посредством каналов 22 (фиг/З), выполненных в торцовых стенках (не обозначены) цилиндра и штоков .6 и 7/

. В исходном положении (фиг.1) порш-is ни 3-5 со штоками 6-8 задвинуты до упора влево. При этом гайки 9 и Ю поршней 3 и находятся в зоне проточки 15, а гайка 11 поршня 5 взаимодействует с резьбой винта 1. 20

Устройство работает следующим образом.

Для осуществления прямого хода, включается привод вращения винта 1 и подается рабочая среда через ка- 25 нал 19. При создании давления необходимого для преодоления внешней нагрузки поршень 5 со штоком 8 начинает перемещаться вправо. Поршень 5, перемещаясь вправо, подходит к торцу , штока 7, упирается в него и начинает перемещать шток 7 с поршнем 4. При этом гайка 10 поршня k заходит на резьбовую часть винта 1А, а гайка 11 поршня 5 соответственно сходит с нее. При несовпадении витков резьбы гайки 10 и винта I в момент их контакта гайка 10, установленная в поршне с возможностью осевого перемещения, упирается в резьбу винта 1, а поршень 4 со штоком 7 продолжает пере- мещаться вправо, сжимая пружину 12 (фиг.2. При совмещении резьбы винта 1 с резьбой гайки 10 последняя наворачивается на вращающийся винт If и перемещается вправо совместно с 5 поршнем 4 и штоком 7 до упора поршня в торце штока 6, Аналогично-происходит выдвижение поршня 3 со штоком 6 До упора поршня в торец цилиндра 1, после чего привод винта И остаиавли 50 вается. В конце хода поршня 3 правый торец его гайки 9 совмещается с концом резьбовой части винта И (фиг.5)

754

Для осуществления обратного хода канал 19 сообщается со сливом, и осуществляется реверс винта Tt, который, вращаясь, перемещает поршень 3 со штоком 6 и поршни i и 5 со штоками 7 и 3 влево. Наличие пазов 17, взаимодействующих со шпонками 18, предотвращает проворот поршней вместе с винтом 1 при больших нагрузках на конечном штоке 8. При подходе гайки 9 к проточке 15 гайка 10 подходит к хвостовику 16 и центрируется по нему относительно резьбы винта I. Продолжая движение вдоль винта, гайка 9 сходит с резьбовой части винта 14 на проточку 15, а гайка 10 соответственно заходит на резьбовую часть винта Il. Крепление гайки 10 в поршне 4 с возможностью осевого перемещения обеспечивает совмещение резьбы винта с резьбой гайки. При дальнейшем вращении винта Н гайка 10, перемещаясь влево, сходит с резьбовой части винта И на проточку 15 (не препятствуя вращению винта), а гайка 11 одновременно заходит на резьбовую часть винта и продолжает перемещение влево до упора поршней 5 и (фиг.1), после чего привод вращения винта отключается. Таким образом, при осуществлении обратного хода виНтП4,,вращаясь, последовательно наворачивает на себя гайки 9-11, перемещая поршни первой(З) второй (k ) и третьей 5 ступеней до упора в крайнее левое положение. Ре-, гулирование скорости обратного хода устройства осуществляется изменением числа оборотов приводного винта Il. .. Использование предлагаемого изобретения позволяет обеспечить регулирование скорости обратного хода устройств с цилиндрами телескопического типа, обеспечивая тем самым по сравнению с известным устройством увеличение длины регулируемого обратного хода при одинаковой начальной длине устройств. Кроме того, такое конст- . руктивное выполнение устройства исключает взаимный проворот штоков и обеспечивает возможность его применения для перемещения рабочих органов,

3акрепленуъ1х на конце выходного штока и требующих строго определенного положения в пространстве.

/2 12

I

2f

11

1. ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ ЦИЛИНДР, содержащий корпус с крышкой, полые поршни со штоками,.концентрично установленные в корпусе с образова- ; нием поршневых и штоковь)х полостей,; каналы для подвода и отвода рабочей среды в поршневые полости, о тл и м а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, цилиндр дополнительно снабжен.поворотным винтом, установленным в полости поршня первой Сту fWtt// пени и закрепленным в крышке, .на наружной поверхности со стороны крышки выполнена кольцевая проточка, имеющая диаметр меньше внутренней поверхности резьбы винта, поршни снабжены гайками, установленными в них для взаимодействия свинтом с возможностью ограниченного осевого перемещения и подпружиненными относительно норшней и выполнены зафиксированными от проворота относитель- . но корпуса и гаек. 2,Цилиндр по п.1, о т л и ч а ю-щ и и с я тем, что фиксация поршней от проворота относительно корпуса вы:полнена в виде шпоночных соединений, (Л пазы которых выполнены на внутренних поверхностях корпуса и штоков, а с шпонки закреплены в охватывающих деталях. 3.Цилиндр по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что винт снабжен центрирующим хвостовиком. HI 1 сд П Ф1Л

.

Ж

«.

ж

jm

w

. м

i

v

ж

,

Т/

1

/:

sNN

OJ

Ш

Й