Силовой цилиндр Советский патент 1988 года по МПК F15B15/14 

СО

00

4

00 4

сл

10

20

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к пневмогид - равлическим механизмам, и может быть использовано для привода рабочего органа в вырубных прессах.

Цель изобретения - автоматическое изменение выходного усилия в любой точке рабочего хода.

На чертеже представлена конструктивная схема силового цилиндра.

Силовой цилиндр содержит корпус 1 с трубопроводами 2 и 3 подачи сжатого воздуха. Внутри корпус 1 разделен перегородками Д и 5. В корпусе 1 ус- 15 тановлены рабочий поршень 6 со штоком 7 с образованием поршневой и штоковой полостей 8 и 9, вспомогательньй кольцевой поршень 10 с образованием замкнутой и рабочей полостей 11 и 12 и дополнител ьньш поршень 13 со штоком 14..с образованием дополнительной и возвратной полостей 15 и 16. В поршневой полости 8 цилиндра установлена подпружиненная ступенчатая втулка 17 с коническим торцовым выступом 18. Шток 14 выполнен с упором 19 и осевым каналом 20. Управляющий клапан 21 установлен в хвостовой части корпуса 1 и включает распределительный поршень 22, поджатый пружиной 23 и выполненный с тремя поршневьми буртами 24, 25 и 26, и управляющую полость 27. Средний бурт 25 выполнен с посадочными поверхностями 28 и 29 на обеих своих торцах и отделяет трубопровод 2 подачи сжатого воздуха и рабочую полость 12 кольцевого, поршня 10 от патрубка 30, дополнительную полость 15 поршня 13 и дренажных отверстий 31. Возвратная полость 16 поршня 13 сообщается трубопроводом 3 подачи сжатого воздуха с полостью 32, образованной втулкой 17, и штоковой полостью 9 рабочего поршня 6. Управляющая по ., лость 27 распределительного поршня 22 сообщена с замкнутой полостью 11 посредством осевого канала 20. Причем замкнутая полость 11 является гидравлической и сообщена с поршневой поплощадь поверхности этих буртов 24 и 25 одинакова, то сжатый воздух не оказывает на них нескомпенсированное силовое воздействие. Под действием давления сжатого воздуха в полости 12 кольцевой поршень 10 перемещается вверх, упираясь в упор 19 штока 14, совместно со штоком 14. При этом жид кость из полости 11 кольцевого поршня 10 через отверстия 33 в перегород ке 4 оказывает давление на втулку 1 приподнимает ее и протекает в полос 8. В результате рабочий шток 7 перемещается вверх. Так как площадь коль цевого поршня 10 значительно больше площади поперечного сечения рабочего поршня 6, то пропорционально вытесняемому объему жидкости из полости в полость 8 поршень 6 будет перемеща ться вверх.на значительно большее расстояние, чем кольцевой поршень 10 При появлении внешней нагрузки на штоке 7, последний останавливается. 25 Давление жидкости в полостях 11 и 8

поднимается до давления сжатого воз- . духа в полости 12 и если усилия на штоке 7 не хватает, то в этот момен жидкость, поступающая через осевой канал 20 штока 14 в управляющую полость 27 распределительного поршня 22 из полости 11 кольцевого поршня 10, перемещает поршень 22, сжимая пружину 23 до упора посадочной поверхностью 29 в корпус 1. Кроме того, в этот момент вследствие-уравнивания давлений в полостях 11 и 8 « втулка 17 опускается вниз под деиствием пружины на перегородку 4, разобщая полости 11 и 18. Как только, распределительный поршень 22 перемес тится вниз, сжатый воздух через трубопровод 2, зазор между посадочной поверхностью 28 и корпусом 1, патрубок 30 поступает в полость 15 поршня 13. Поршень 13 начинает перемещаться вверх, В результате незначительного перемещени поршня 13 за счет малого диаметра штока 14 в полости 8 создается значительное повышение давления

30

35

40

лостью 8 посредством перепускного от- которое воздействует на поршень 6 и

0

0

5 ,

площадь поверхности этих буртов 24 и 25 одинакова, то сжатый воздух не оказывает на них нескомпенсированное силовое воздействие. Под действием давления сжатого воздуха в полости 12 кольцевой поршень 10 перемещается вверх, упираясь в упор 19 штока 14, совместно со штоком 14. При этом жидкость из полости 11 кольцевого поршня 10 через отверстия 33 в перегородке 4 оказывает давление на втулку 17, приподнимает ее и протекает в полость 8. В результате рабочий шток 7 перемещается вверх. Так как площадь кольцевого поршня 10 значительно больше площади поперечного сечения рабочего поршня 6, то пропорционально вытесняемому объему жидкости из полости 11 в полость 8 поршень 6 будет перемещаться вверх.на значительно большее расстояние, чем кольцевой поршень 10. При появлении внешней нагрузки на штоке 7, последний останавливается. 5 Давление жидкости в полостях 11 и 8

поднимается до давления сжатого воз- . духа в полости 12 и если усилия на штоке 7 не хватает, то в этот момент жидкость, поступающая через осевой канал 20 штока 14 в управляющую полость 27 распределительного поршня 22 из полости 11 кольцевого поршня 10, перемещает поршень 22, сжимая пружину 23 до упора посадочной поверхностью 29 в корпус 1. Кроме того, в этот момент вследствие-уравнивания давлений в полостях 11 и 8 « втулка 17 опускается вниз под деист вием пружины на перегородку 4, разобщая полости 11 и 18. Как только, распределительный поршень 22 переместится вниз, сжатый воздух через трубопровод 2, зазор между посадочной поверхностью 28 и корпусом 1, патрубок 30 поступает в полость 15 поршня 13. Поршень 13 начинает перемещаться вверх, В результате незначительного перемещени поршня 13 за счет малого диаметра штока 14 в полости 8 создается значительное повышение давления:.

0

5

0

Изобретение м.б. использовано для привода рабочего органа в вырубных прессах. Цель изобретения - автоматическое изменение выходного усилия в любой точке рабочего хода цилиндра. Для этого цилиндр снабжен дополнительным поршнем 13 со штоком 14 с .образованием дополнительной и возвратной полостей 15 и 16. В поршневой полости 8 установлена подпружиненная ступенчатая втулка 17 с выступом 18. Шток 14 выполнен с упором 19 и осевым ira- налом 20. Управляющий клапан 21 установлен в хвостовой части корпуса 1 и выполнен в виде распределительно о поршня 22 с образованием управляющей полости 27. Полость 15 сообщена с источником питания через управляющий клапан 21, а вспомогательный поршень: 10 подвижно установлен на штоке 14 с возможностью взаимодействия с его упором 19. Незначительное перемещение поршня 13 за счет малого диаметра штока 14 в полости 8 создает значи тельное повышение давления, которое воздействует на рабочий порщень 6. Срабатывание происходит, когда усилие на штоке 7 поршня 6 достигает необходимой величины. 1 ил.

верстия 33.

Силовой цилиндр работает следую- щим образом.

При подаче сжатого воздуха по трубопроводу 2 воздух попадает в полость 12 кольцевого поршня 10 и в полость между двумя буртами 24 и 25 распределительного поршня 22. Так как боковая

происходит срабатывание, когда усилие на штоке 7 достигает .необходимой величины за счет повышения давления в полости 8. При дальнейшем перемещении поршня 6 давление в полости 8 Падает до величины меньшей, чем в полости 11, в результате этого втулка 17 поднимается вверх и перемещает

ся вверх кольцевой поршень 10 совместно с поршнем 13, вытесняя жидкость из полости 11 через отверстия 33 в полость 8. Давление жидкости в осево канале 20 становится меньше максимально возможного давления сжатого воздуха в пневмосети и вследствие падения давления жидкости в управляющей полости 27 распределительного порш- ня 22. Последний под действием пружины 23 поднимается вверх до упора своей посадочной поверхностью 28.в корпус 1, прекращая подачу сжатого воздуха в полость 15. В результате сжатый воздух из полости 15 поршня 13 по патрубку 30 и зазор между корпусом 1 и посадочной поверхностью 29 поршня 22 сбрасывается в атмосферу через дренажные отверстия 31. Так как боковая площадь буртов 21, 22 и 23 одинакова, то сбрасываемьм воздух не оказывает нескомпенсированное силовое воздействие на поршень 19. При упоре кольцевого поршня 10 в корпус перемещение поршня 6 прекращается. Для обратного хода поршня & давление сжатого воздуха из трубопровода 2 и соответственно из полости 12 сбрасывается. Подается давление сжатого воздуха по трубопроводу 3 в полость 9, в полость 32 и в полость 16 поршня 13. В результате поршень 13 перемещается вниз, увлекая за собой за счет упора 19 и кольцевой поршень 10 При наличии давления сжатого воздуха в полости 32 втулка 17 оказывается припод нятой и жидкость , увлекаемая за собой кольцевым поршнем 10, из полости 8 через отверстия 33 в перегродке 4 перетекает в полость 11.. Вследствие ухода жидкости из полости 8, а также за счет давления воздуха в рабочей полости 9 поршень 6 перемещается вниз до тех пор, пока пор-, шень 13 не упрется .в корпус 1. После э.того давление сжатого воздуха из

Q

48454

трубопровода 3 сбрасывается и втулка 17 под действием пружины ложится на перегородку 4. В результате силовой цилиндр оказывается готовым к новому циклу работы.

Формула изобретения

Силовой цилиндр, соде1)жащий корпус, разделенный перегородкой на две камеры,.в пербой из которых с образованием поршневой и штоковой полостей установлен рабочий поршень со штоком, а во второй камере с образованием замкнутой и рабочей полостей установлен вспомогательный поршень, и управляющий клапан, при этом поршневая и замкнутая полости соединены между собой посредством подпружиненного обратного клапана и перепускного отверстия, выполненного в перегородке корпуса, а штоковая и рабочая полости сообщены с источником питания, отличающийся тем, что, с целью автоматического изменения выходного усилия в любой точке рабочего хода, цилиндр снабжен размещенным во второй камере с образованием дополнительной и возвратной полостей дополнительным поршнем с штоком, выполненным с упором и осевьм каналом, подпружиненный обратный клапан установлен в поршневой полости и выполнен в виде ступенчатой втулки с коническим торцовым выступом, управляющий клапан выполнен в виде распределительного поршня, установленного в корпусе с образованием управляющей полости, сообщенной через ос евой канал в дополнительном штоке с замкнутой полостью, при этом дополнительная полость сообщена с источником питания через управляющий клапан, а вспомогательный поршень подвижно установлен на дополнительном штоке с возмож- ностью взаимодействия с его упором.

IB

J/

/

П

6

26