Силовой цилиндр Советский патент 1989 года по МПК F15B15/14 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пнев.могидравлическим исполнительным механизмам, и может быть использовано для привода рабочего органа в вырубных прессах.

Цель изобретения - упрощение конструкции силового цилиндра путем исключения дополнительного поршня, предназначенного для перемещения вспомогательного порщня в исходное положение.

На чертеже представлен силовой цилиндр, общий вид в разрезе.

Силовой цилиндр содержит корпус 1 с трубопроводами 2 и 3 для подачи сжатого воздуха. Внутри корпуса 1, разделенного перегородкой 4 на две камеры, установлены вспомогательный поршень 5 со штоком 6, связанный с корпусом 1 сильфО: ном 7, внутренняя рабочая полость 8 которого сообщается с трубопроводом 2 подачи сжатого воздуха, и поршень 9 с выходным штоком. Осевой канал 0Ин ока G выполнен с диаметром значительно меньшим, чем диаметр пор1иня 9, и имеет радиальные отверстия 11.

Вспомогательный поршень 5 установлен в корпусе с образованием замкнутой полости 12, заполненной жидкостью и соои- и1,енной с поршневой пЬлостью 13 поршня 9 через отверстие 14 в перегородке 4 посредством обратного клапана, выполненного в виде поджатой пружиной 15 Г-образной кольцевой тарелью 16. Осевой канал 10 сообщен с замкнутой полостью 12

«

СО

сх

со

00

через радиальные отверстия 11. В осевом Kai-але 10 установлен хвостовик 17 распределительного поршня 18. Хвостовик 17 выполнен с осевой проточкой 19, сообщающей замкнутую полость 12 поршня 5 с компенсационной полостью 20 через кольце ую канавку 21 норщня 18, располо- между буртами 22 и 23 поршня 18. При этом компенсационная полость 20

об

)азована в корпусе 1 плавающим порщ

нем 24, размещенным на хвостовике 17, и { аспределительным поршнем 18.

Поршневой бурт 23 поршня 18 выполнен с посадочной поверхностью 25, взаимодействующей с посадочной поверхностью корпуса 1, и связан с корпусом 1 сильфо- НОЛ 26, внутри которого между корпу- COI1 1 и порщнем 18 установлена пружина 27, а полость 28 снаружи сильфона 26 сообщается посредством трубопровода 3 пода ш сжатого воздуха с возвратной по- ло;тью 29 снаружи сильфона 7, управляющей полостью 30 под Г-образной кольцевой тарелью 16 и с штоковой полостью 31 поэшня 9.

Силовой цилиндр работает следующим образом.

: При подаче сжатого воздуха по трубо- пр|оводу 2 воздух попадает в полость 8 си1пьфона 7, связывающего поршень 5 с iкорпусом 1. Под действием давления сжатого воздуха в полости 8 сильфон 7, растягиваясь, перемещает поршепь 5 вверх. При этом жидкость из полости 12 через отверстия 14 в перегородке 4 оказывает давление на Г-образную кольцевую тарель 16, приподнимает ее, поджимая пружину 13, и перетекает в полость 13. В. результате этого, поршень 9 перемещается вверх, создавая усилие на выходном штоке поршня 9 пропорционально разности площа- де:й поршней 5 и 9. При упоре выходного щтока поршня 9 в заготовку последний останавливается. Давление жидкости в I полостях 12 и 13 поднимается до дав- сжатого воздуха в полости 8, а если усилия на поршне 9 не хватает, то вследствие уравнивания давлений в полостях 12 и 13 кольцевая Г-образная тарель Кр под действием пружин 15 начинает о|1ускаться на перегородку 4.

В момент достижения в полостях 12 и; 13 давления, равного давлению в по- л|эсти 8 (максимальное давление пневмо- сфти), хвостовик 17 поршня 18 переме- ц|,ается вниз, поджимая сильфон 26 и пружи- н|/ 27 до упора в корпус 1, а пор- 5 начинает опять перемещаться вверх. К ольцевая Г-образная тарель 16 отделяет Bi это время полость 13 от полости 12. Цытесняемая из полости 12 поршнем 5 н идкость через отверстия 11, осевой ка- н|ал 10, осевую проточку 19 хвостовика 17, кольцевую канавку 21 между поршневыми бортами 22 и 23 поршня 18, зазор между

5

0

5 0

5

0 5

посадочной поверхностью 25 бурта 23 порщ- ня 18 посадочной поверхностью корпуса J, эксцентричный канал 32 поршня 18 попадает в компенсационную полость 20. В результате этого поршень 24 под действием поступаюпдей жидкости в компенсационную полость 20 поднимается вверх по хвостовику 17, увеличивая объем полости 20. Как только жидкость из полости 12 пойдет в компенсационную полость 29, поршень 5 перемещается вверх.

В результате незначительного перемещения поршня 5 вверх за счет малого диаметра щтока 6 в полости 16 создается значительное повыщение давления, которое воздействует на порщень 9, создавая на выходном штоке поршня 9 усилие необходимой величины. Поршень 18 в это время находится в крайнем нижнем положении. При дальнейшем перемещении поршня 9 давление в полости 13 падает до величины, меньшей, чем в полости 12, в результате этого Г-образная кольцевая тарель 16 поднимается вверх и ускоренно начинает перемещаться вверх поршень 5, вытесняя жидкость из полости 12 через отверстия, 14 в перегородке 4 в по.юсть 13. Давление жидкости при этом в полостях 13 и 12 меньше, чем максимальное давление пневмосети. Вследствие этого поршень 18 под действием пружины 27 перемещается вверх в исходное положение до упора посадочной поверхностью 25 поршневого бурта 23 в посадочную поверхность корпуса 1. При упоре поршня 5 в корпус 1 перемещение поршня 9 прекращается, а кольцевая Г-образная тарель 16 опускается на перегородку 4. Для обеспечения обратного хода поршня 9 давле- ние сжатого воздуха из трубопровода 2 и соответственно из полости 8 сильфона 7 сбрасывается. Подается давление сжатого воздуха по трубопроводу 3 в полости 31, 30, 29 и 28. Под действием давления воздуха в полости 29 сильфон 7 сжимается и поршень 5 перемещается вниз. Аналогичным образом за счет сжатия воздухом сильфона 26 перемещается вниз поршень 12 до упора буртом 23 в корпус 1. За счет давления сжатого воздуха в полости 30 Г-образная кольцевая тарель 16 оказывается приподнятой, а жидкость, увлекаемая за собой поршень 5 из полости 13 через отверстия 14 в перегородке 4, перетекает в полость 12.

Кроме того, через отверстия 11, осевую проточку 13, канавку 21, зазор между посадочной поверхностью 25 бурта 23 поршня 18 и корпусом 1 и эксцентричный канал 32 порщнем 5, перемещающимся вниз, отсасывается жидкость- из компенсационной полости 20, а поршень 24 при этом перемещается вниз до упора в поршневой бурт 22 порщня 18. В результате поршень 9 перемещается вниз до тех пор.

пока поршень 5 не упрется в корпус 1. После этого давление сжатого воздуха из трубопровода 3 сбрасывается, в результате чего Г-образная кольцевая тарель 16 под действием пружины 15 ложится на перегородку 4, а поршень 18, перемещаясь вверх под действием пружины 27, разъединяет осевую проточку 19 от эксцентричного канала 32 и компенсационной полости 20. Таким образом силовой цилиндр подготовлен к новому циклу работы.

Предлагаемый силовой цилиндр обеспечивает при малых габаритах и простоте конструкции значительное перемещение выходного штока и автоматическое изменение усилия на любом этапе рабочего хода.

Формула изобретения

Силовой цилиндр, содержащий корпус, разделенный перегородкой на две камеры, в первой из которых с образованием поршневой и штоковой полостей установлен рабочий поршень с выходным штоком, а во второй камере установлен вспомогательный поршень и расположены замкнутая, рабочая и возвратная полости, обратный клапан, установленный в поршневой полости цилиндра и сообшаюш.ий последнюю с замкнутой полостью, и установленный в корпусе управляющий клапан в виде распределительного поршня, отличающийся тем, что, с целью упрошения конструкции, вспомогательный поршень снабжен снльфо- ном, закрепленным одним концом на поршне, а другим - на корпусе и образующим рабочую и возвратную полости, шток вспомогательного поршня выполнен с осевым каналом, распределительный поршень клапана снабжен установленным в осевом канале штока хвостовиком, выполненным с плава1рш.им поршнем, образующим в корпусе компенсационную полость, и осевой проточкой, сообщаюшей замкнутую полость цилиндра с компенсационной полостью через кольцевую канавку, расположенную между буртами распределительного поршня и отделенную последними от компенсационной полости, причем торец хвостовика расположен в поршневой полости цилиндра.

Изобретение может быть использовано для привода рабочего органа в вырубных прессах. Цель изобретения - упрощение конструкции силового цилиндра путем исключения дополнительного поршня (П), предназначенного для перемещения вспомогательного П в исходное положение. Корпус разделен перегородкой на две камеры, в первой из которых с образованием поршневой и штоковой полостей установлен рабочий П с выходным штоком. Во второй камере установлен вспомогательный П и расположены замкнутая, рабочая и возвратная полости. Обратный клапан установлен в поршневой полости и сообщает ее с замкнутой полостью. В корпусе установлен управляющий клапан в виде распределительного П. Вспомогательный П снабжен сильфоном, закрепленным на нем, одним концом, а другим на корпусе и образующим рабочую и возвратную полости. Шток вспомогательного П выполнен с осевым каналом. Распределительный П снабжен установленным в осевом канале хвостовиком, выполненным с плавающим П. Последний образует в корпусе компенсационную полость. Осевая проточка хвостовика сообщает замкнутую с компенсационной полостью через кольцевую канавку, расположенную между буртами распределительного П и отделенную последними от компенсационной полости. Торец хвостовика расположен в поршневой полости. При малых габаритах цилиндра обеспечиваются значительное перемещение выходного штока и автоматическое изменение усилия на любом этапе рабочего хода. 1 ил.