Рабочий цилиндр Советский патент 1992 года по МПК F15B15/22 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к рабочим цилиндрам, обеспечивающим возврат поршня, в исходное положение.

Цель изобретения - возможность обеспечения быстрого возврата поршня цилиндра в исходное положение.

На фиг. 1 изображен рабочий цилиндр с поршнем, днище которого состоит из трех дисков с перекрываемыми отверстиями; на фиг,2-днище поршня с секторными и круглыми отверстиями, вид в плане; на фиг. 3 днище поршня с поворотными задвижками, вид в плане; на фиг. 4-тоже, разрез; на фиг. 5 - рабочий цилиндр с окружающим его круглым управляющим цилиндром, продольный разрез: на фиг. 6 - то же сечение; на фиг. 7 - предназначенный для управлениясредний диск трехдискового днища поршня с секторным управляющим вырезом и возвратной пружиной; на фиг. 8 магнитный привод для управляющего штока; на фиг. 9-схема гидравлического управляющего привода, продольный разрез; на фиг. 10 - то же, вид в плане.

Рабочий цилиндр 1 содержит присоединительные штуцеры 2 и 3 для подвода и отвода -рабочей среды, например жидкой рабочей среды, первую полость 4 и поршень с днищем 5, снабженным перекрывающимися отверстиями 6. Отверстия 6 во время возвратного движения поршня 5 обеспечивают прямой проход рабочей среды из первой полости 4 ёо вторую полость 7 цилиндра. Поршень с днищем 5 имеет шток 8. Днище 5 выполнено из трех дисков. Между двумя крайними дисками 9 и 10 расположенсредний диск 11, который имеет возможность угловогр смещения относительно дисков 9 и 10 таким образом, что отверстия 6 в дисках 9 и 10 и в среднем диске 11 могут становиться конгруэнтными и, следовательно, открывается проход для рабочей среды. В другом крайнем положении совпадение отверстий 6 в среднем диске 11, с одной стороны, и в крайних дисках 9 и 10, с другой стороны, отсутствует и, следовательно, проход рабочей среды прерывается. Управление открь1тием и закрытием производится управляющим валом 12, проходящим с возможностью вращения внутри штока 8. С помощью вала 12 средний диск 11 можно поворачивать на определенный угол относительно дисков 9 и 10. Путем соответствующего поворота управляющего вала 12 во время рабочего хода отверстия 6 закрываются, а при возвратном движении открывается проход для рабочей среды.

На фиг. 2 даются варианты выполнения отверстий 6. Форма и величина отверстий 6

должна выбираться таким образом, чтобы наряду с открытым положением с максимальным проходным сечением было бы возможно и закрытое положение..

На фиг. 3 показано днище 5 поршня, которое вместо тройного диска снабжено несколькими поворотными заслонками 13, расположенными радиально вокруг оси цилиндра. Около оси 14 цилиндра поворотные заслонки 13 через конический зубчатый венец 15 находятся в зацеплении друг с другом таким образом, что смещение одной поворотной заслонки 13 вызывает одновременное .смещение других поворотных заслонок 13 на такую же величину. Для этого одна из поворотных заслонок 13 дополнительно снабжена цилиндрическим зубчатым венцом 16, который расположен по оси 14 цилиндра и взаимодейстует с другой диаметралы:10 противоположной поворотной заслонкой 13. Посредством зубчатой рейки (не показана) цилиндрический зубчатый венец 16 приводится во вращательное движение. Это вызывает вращательное движение поворотных заслонок 13, обеспечивая регулирование днище 15 поршня.

На фиг. 5-показан гидравлический цилиндр 1, который по своему наружному периметру окружен концентрическим управляющим цилиндром 17 кольцевой формы. С помощью управляющего цилиндра 17 можно пневматически или гидравлически р,егулировать возвратное движение рабочего цилиндра 1. Через ряд опорных стоек 18 и опорный диск 19 поршень 20 управляющего цилиндра 17 связан со штоком 8 рабочего цилиндра 1.

На фиг. 7 показан вариант управления вращением диска. В среднем диске 11 предусмотрен секторный вырез с центром на оси 14 цилиндра который может взаимодействовать с управляющими кромками спиральной винтовой линии {шпонка 21) в линейном или .поверхностном контакте таким образом, что при вертикальном смещении управляющего вала 12 происходит угловое смещение среднего диска 11. Поскольку винтовая спираль управляющего вала.имеет две управляющие кромки, можно производить с помощью винтовой спирали управляющего вала как прямое, так и обратное дви(сение среднего диска 11; Если используется только одна управляющая кромка, то возврат в исходное положение можно обеспечить с помощью возвратной пружины 22. Осевое перемещение управляющего вала может производиться с помощью электродвигателя гидравлическим.

пневматическим, магнитным или другим способом.

На фиг. 8 показан магнитный привод для управляющего вала 12. Якорь 25 между двумя электромагнитами 23 и 24 совершает возвратно-поступательные движения в вертикальном .направлении. Вместо двух магнитов можно использовать только один магнит и возвратную пружину.

На фиг. 9 и 10 показано гидравлическое управление средним диском 11, расположенным между двумя дисками 9 и 10. На нижнем диске 10 выполнен по существу круглый выступ 26 меньшего диаметра, который выступает вверх и входит в по существу также круглую выемку 27 среднего диска 11. В угловом диапазоне 28, который составляет, например, 220°, фуглый выступ 26 на нижнем диске 10 имеет уменьшенный радиус. Зу.бообразный выступ 29 среднего диска 11 входит в этот угловой диапазон 28 с уменьшенным радиусом таким образом, что образуются две гидравлические камеры 30 и 31, которые отделены друг от друга зубообразным выступом 29. Путем подачи рабочей среды по каналу 32 или 33 в одной из гидравлических камер создается давление, что обеспечивает угловое смещение среднего диска 11 относительно нижнего диска 10.

Рабочий цилиндр работает следующим образом:

Рабочая среда подводится и отводится через присоединительные штуцеры 2 и 3. Во время рабочегЬ хода рабочая среда проходит через штуцер 2 в первую полость 4 цилиндра. При перекрытом днище 5 поршень движется вниз. Скорость рабочего хода при этом вследствие преобразования усилия ход неизбежно мала. Во время обратного хода поршня через открытые отверстия 6 обеспечивается прямой проход рабочей среды из первой полости 4 во вторую полость 7 цилиндра.При этом через штуцеры 2 или 3 подают столько рабочей среды, сколько необходимо для компенсации изменяющегося эффективного объема штока 8 цилиндра путем подачи или отвода рабочей среды. Объем рабочей среды, проходящей через штуцеры 2 и 3, в этом случае значительно сокращается, а скорость поршня при обратном ходе увеличивается без нагрева рабочей среды.

Формула изобретения

1.Рабочий цилиндр, содержащий установленный в цилиндре поршень с днищем, причем днище поршня или основание цилиндра снабжены перекрываемыми отверстиями для прохода рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности быстрого возврата в исходное положение, днище поршня выполнено в виде тройного диска, причем расположенный между двух крайних дисков, снабженных отверстиями, средний диск выполнен с отверстиями и снабжен приводом для его перемещения в положение, совмещающее

отверстия крайний и среднего дисков.

2.Цилиндр по п. 1,отличающийс я тем, что отверстия выполнены в виде кругового сектора.

3.Цилиндр по п. 1, о t л и ч а ю щ и йс я тем, что отверстия выполнены в форме

круга.

4.Цилиндр по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что средний диск выполнен в виде

поворотных заслонок с коническими зубчатыми венцами, расположенных радиально вокругоси цилиндра и последовательно взаимосвязанных : зубчатыми венцами с зубчатым венцом ведомой заслонки, снабженной расположенным по оси цилиндра цилиндрическим венцом, приводимым во вращение зубчатой рейкой.

5.Цилиндр по пп. 1-4, отличающийс я тем, что концёнтрично с основным цилиндром вокруг него расположен кольцеобразный управляющий цилиндр, поршень которого механически связан с поршнем основного цилиндра.

6.Цилиндрпопп. 1-3,отличающийс я тем, что средний диск приведен во вращение с помощью эксцентричной щпонки, расположенной на диске, и спиральной управляющей кромкой, выполненной на приводном валу. .

7.Цилиндр по п. 6, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что средний диск снабжен пружиной

для возврата в исходное положение.

8.Цилиндр по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что управляющий вал привода, проходящий в штоке снабжен спиральной канавкой, в которую входит выступ регулируемого среднего диска, вызывая угловое смещение среднего диска при осевом перемещении управляющего вала по спиральной канавке.

/

Фиг. 2

Ш

13

Изобретение относится к машиностроению и позволяет обеспечить возможность быстрого возврата поршня рабочего цилиндра в исходное положение. В цилиндре 1 установлен поршень с днищем 5. Днище 5 или основание цилиндра 1 снабжены перекрываемыми отверстиями 6 для прохода рабочей среды. Днище 5 выполнено в виде тройного диска 9,10,11. Между двумя крайними дисками 9 и 10, снабженными отверстиями 6, расположен средНий диск 11, выполненный с отверстиями 6 и снабженный приводом для его перемещения в положение, совмещающее отверстия 6 дисков 9, 10, 11. Путем соответствующего поворота привода обеспечивается во время рабочего хода поршня отверстия 6 закрываются, при возвратном движении открывается проход для рабочей среды. 1 з. п. ф-лы, 10 ил.СПсо4^ 4:ь^ 00>&СО

15

f . 5

фиг.б

(Риг. 7

иг.В

(Pu2.10