Силовой цилиндр возвратно-поступательного и вращательного действия Советский патент 1985 года по МПК F16B15/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве привода возвратно-поступательного и вращательного действия.

Известен силовой цилиндр возвратнопоступательного и вращательного действия, содержащий корпус, размещенный в корпусе с образованием рабочих полостей порщень со щтоком, на котором выполнены ви товые канавки, и механизм фиксации порщня от возвратно-поступательного и вращательного перемещений 1.

Недостатком известного устройства является невозможность регулирования скоростей воз1 ратно-поступательного и вращательного перемещений порщня.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем регулирования скорости перемещения порщня.

Указанная цель достигается тем, что силовой цилиндр возвратно-поступательного и вращательного действия, содержащий корпус, размещенный в корпусе с образованием рабочих полостей поршень со штоком, на котором выполнены винтовые канавки, и механизм фиксации порщня от возвратно-поступательного и вращательного перемещений, цилиндр снабжен регулятором магнитного потока, рабочие полости заполнены магнитореологической жидкостью, канавки на щтоке выполнены с возможностью сообщения между собой рабочих полостей, механизм фиксации - в виде разрезной пружинной шайбы, установленной на торце поршня с возможностью поочередного взаимодействия с корпусом или штоком, а привод механизма фиксации и регулятор магнитного потока выполнены в виде электромагнитных катушек, размещенных в проточках на наружной поверхности поршня.

Торцовые поверхности порщня выполнены коническими.

На фит. 1 изображен силовой цилиндр возвратно-поступательного и вращательного действия, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (механизм фиксации порщня); на фиг. 3 - вид А на фиг. 1.

Силовой цилиндр возвратно-поступательного и вращательного действия содержит корпус 1, в котором с образованием рабочих полостей 2 и 3 размещен поршень 4 со ступенчатым штоком- 5, установленным с возможностью углового смещения относительно порщня 4. На штоке 5 выполнены винтовые канавки 6, сообщающие полости 2 и 3 между собой, при этом последние заполнены магнитореологической жидкостью. На коническом торце 7 поршпя 4 установлена разрезная пружинная шайба 8 из ферромагнетика, являющаяся фиксатором поршня 4, зафиксированная от поворота штифтом 9, а от выпадания - винтом 10. За

счет зазора в винтовом соединении и радиального паза 11 под штифт 9 шайба 8 имеет некоторую свободу перемещения относительно конического торца 7. В свободном 5 состоянии наружный диаметр щайбы 8 превыщает внутренний диаметр корпуса 1, а на внутреннем диаметре выполнены выступыфиксаторы 12, взаимодействующие с впадинами 13 на щтоке 5, образованными, например, рифлением. Порщень 4 зафиксирован от поворота относительно корпуса 1 направляющей щпонкой 14. Привод фиксатора-щайбы 8 и регулятор магнитного потока выполнены в виде электромагнитных катущек 15, 16 и 17, 18 соответственно, установленных на наружной поверхности поршня 4.

Силовой цилиндр работает следующим образом.

Режим вращения щтока.

Катушки 15 и 16 обесточены, зазор между корпусом 1 и поршнем 4 упруго выбран щайбой 8, порщень 4 лишен подвижности в осевом направлении. При подаче рабочей среды (магнитореологической жидкости) в одну из полостей 2 или 3 сила давления ее на стенки винтовой канавки 6 раскладывается на осевую и тангенциальную составляющие. Вследствие того, что поршень 4 со щтоком 5 зафиксированы от осевого пео ремещения, шток 5 под действием тангенциальной составляющей силы давления начинает вращаться, при этом скорость вращения определяется величиной управляющего магнитного поля, создаваемого катущками 17 и 18 и изменяющего вязкость 5 магнитореологической рабочей среды.

Режим поступательного перемещения щтока.

На катушки 15 и ,16 подается управляющий сигнал, шайба 8 перемещается, скользя по коническому торцу 7 и расфиксируя поршень 4 относительно корпуса , при этом выступы 12 взаимодействуют с впадинами 13 на ступенчатом щтоке 5, фиксируя порщень 4 от углового перемещения относительно штока 5. Порщень 4 со щтоком 5 под действием осевой составляющей сил давления перемещается поступательно. Скорость перемещения регулируется изменением величины управляющего магнитного поля.

Для осуществления одновременного возвратно-поступательного и вращательного движения щтока на катушки 15 и 16 подается сигнал, величина которого определяется промежуточным положением шайбы 8 на коническом торце 7, при этом порщень 4 расфиксирован относительно корпуса 1 и штока 5.

Использование силового цилиндра предлагаемой конструкции позволяет не только расширить функциональные возможности

привода, но и упростить его изготовление и обслуживание путем упрощения конструкции привода и системы его управления.

1. СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛБНОГО И ВРАЩАТЕЛБНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий корпус, размещенный в корпусе с образованием рабочих полостей поршень со штоком, на котором выполнены винтовые канавки, и механизм фиксации поршня от возвратнопоступательного и вращательч.ого перемещений, отличающийся тем, что, с целью f5 6 17 Фиг. 1 расширения функциональных возможностей путем регулирования скорости перемещения поршня, цилиндр снабжен регулятором магнитного потока, рабочие .полости заполнены магнитореологической жидкостью, канавки на щтоке выполнены с возможностью сообщения между собой рабочих полостей, механизм фиксации - в виде разрезной пружинной щайбы, установленной на торце поршня с возможностью поочередного взаимодействия с корпусом или штоком, а привод механизма фиксации и регулятор магнитного потока выполнены в виде электромагнитных катушек, размещенных в проточках на наружной поверхности поршня. 2. Цилиндр по п. , отличающийся тем, что торцовые поверхности порщня выполнены коническими. 8 4- 16

Риг.2

10

8

12