Гидроцилиндр Советский патент 1982 года по МПК F15B15/22 

1

Изобретение отност1тся к машиностроению и может быть использовано в объемных гидроприводах, в частности в приводах движения исполнительных органов, где требуется переменное по ходу усилие на штоке. в любом положении поршня.

Известен гидроцилиндр, содержаш,ий ступенчатые корпус и поршень со штоком, ступени которых образуют кольцевые полости, выполненные в поршне радиальные и осевой каналы и обратные клапаны, а в корпусе - каналы подвода и отвода рабочей жидкости и установленный в осевом канале поршня с возможностью осевого Леремеш,ения золотник, причем кольцевые полости связаны между собой через радиальные каналы и золотник 1. ,

Недостатком известного устройства является невозможность менять усилие в процессе работы по изменяемой программе.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем изменения длины хода поршня и величины усилия на штоке.

Эта цель достигается тем, что ступени корпуса выполнены подвижными в осевом направлении в виде сопряженных между собой резьбовых гильз, на одной из которых установлено приводное электромеханическое устройство, например реверсивный электродвигатель с зубчатой передачей, при этом в поршне выполнены продольные каналы, сообщенные с каналами подвода и отвода и через обратные клапаны с радиальными каналами.

На чертеже изображен гидроцилиндр, разрез.

Гидроцилиндр содержит ступенчатые кор10пус 1 и поршень 2 со штоком 3, ступени 4- 9 которых образуют кольцевые полости 10 и И. В поршне 2 выполнены радиальные 12, 13 и осевой 14 каналы и установлены обратные клапаны 15 Ич16. В корпусе 1 выполнены каналы 17 и 18 подвода и отвода рабо15чей жидкости. В осевом канале 14 поршня 2 установлен на резьбе золотник 19. Ступени 5 и 6 корпуса 1 выполнены подвижными в осевом направлении в виде сопряженных между собой резьбовых гильз. Перемещение в осевом направлении ступеней 5 и 6 корпуса 1 осуществляется приводным электромеханическим устройством, установленным на ступени 4 корпуса 1, например реверсивным электродвигателем 20 с зубчатой передачей 21. В поршне 2 выполнены продольные каналы 22 и 23, сообщенные через обратные клапаны 15 и 16 с радиальными каналами 12 и 13. В корпусе 1 образованы полости 24 и 25, в которые подается рабочая жидкость. В ступени 4 корпуса 1 выполнена внутренняя резьба (на чертеже не показана), по которой ввинчивается ступень 5, снабженная зубчатым венцом 26. Ступень 5 имеет внутреннюю левую резьбу (на чертеже не показана), а ступень 6 - наружную левую резьбу (на чертеже не показана), причем ступень 6 зафиксирована от поворота относительно ступени 4 корпуса 1 съемной планкой 27. Реверсивный электродвигатель 20 может быть установлен на ступени 6 вместе со съемной планкой 27. Количество подвижных ступеней 5 и 6 корпуса 1 должно быть не менее двух, а при необходимости их количество может быть больше трех. В золотнике 19, установленном в осевом канале 14 поршня 2, выполнены осевой канал 28, радиальные каналы 29 и проточки 30. К корпусу 1 крепится крышка 31, а к ступени 6 - крышка 32. Гидроцилиндр работает следующим образом. При подводе рабочей жидкости в полость 25 положение золотника 19 зафиксировано в позиции I (см. чертеж). Поршень 2 начинает перемещаться вправо с усилием, определяемым площадью отверстия (на чертеже не показана) ступени 6, потом с усилием, определяемым площадью отверстия (на чертеже не показана) ступени 5, и затем с усилием, определяемым площадью отверстия . (на чертеже не показана) ступени 4 корпуса 1. При подводе рабочей жидкости в полость 24 и отвода ее из полости 25 порщень 2 .перемещается влево с постоянным усилием до упора в крышку 32, при atoM рабочая жидкость из кольцевых полостей 10 и 11 через обратные клапаны 15 и 16 и продольные каналы 22 и 23 удаляется в полость 25 и далее на слив. . При необходимости изменить программу усилия по ходу поршня 2 (длину участков хода поршня 2 с определенным усилием на штоке 3) включают реверсивный электродвигатель 20, ступень 20 ввинчивается в ступень 4 корпуса 1; а ступень 6, зафиксированная от проворота съемной планкой 27, перемещается вправо. Порщень 2 при ходе вправо выполняет теперь другую программу, т. е. переключение с одного усилия на другое происходит по мере соединения кольцевых полостей 10 и 11 с полостью 25 при других положениях порщня 2, задаваемых ступенями 5 и 6. Помимо переменного усилия на штоке 3 гидроцилиндр обеспечивает возможность создания постоянного усилия. При необходимости создать гидроцилиндром максимальную постоянную нагрузку на всем ходе поршня 2 вправо,, необходимо соединить кольцевые полости 10 и 11 с полостью 25 перемещением по резьбе золотника 19 до положения II (см. чертеж). При необходимости установить другое усилие на щтоке 3, постоянное на всем ходе поршня 2, золотник 19 необходимо установить в положения III или IV (см. чертеж), соединив таким образом одну из кольцевых полостей 10 или 11 с полостью 27 Одновременно с перемещ,ением поршня 2 вправо давлением рабочей жидкости в полости 25 необходимо при помощи реверсивного электродвигателя 20 придать ступеням 5 или 6 такую же скорость поступательного перемещения вправо как и скорость перемещения поршня 2. При необходимости создать определенную статическую нагрузку в любом положении поршня 2, например при упоре штока 3 поршня 2 в препятствие (на чертеже не показано), необходимо соединить перемещением золотника 19 одну из кольцевых полостей 10 или 11с полостью 25. Возможность установки на ступени 6 еще одного электродвигателя 20 с зубчатой передачей 21, взаимодействующей с зубчатым венцом (на чертеже не показан), который в этом случае содержит ступень б, позволяет осуществлять автономное регулирование положения ступеней 5 и 6, что значительно расширяет возможности гидроцилиндра. Эффективность изобретения состоит в возможности изменять усилие на щтоке 3 в любом положении поршня 2, т. е. по лю бому закону, что позволяет осуществлять с помощью предлагаемой конструкции любую программу нагружения, изменять в процессе работы длину хода порщня 2, что в свою очередь позволяет уменьшить высоту гидроцилиндра при небольшой величине перемещения объекта нагружения. Указанные преимущества позволяют создать конструкцию универсального нагружателя, применительно к испытательному, оборудованию, которое обеспечит возможность проводить испытания узлов, деталей или материалов в рандомизированном режиме. Кроме того, изобретение может найти применение в устройстве для одновременного закручивания болтов, крепящих головку к блоку цилиндров двигателя .внутреннего сгорания, а также в промышленных манипуляторах (роботах), осуществляющих технологические операции. Формула изобретения Гидроцилиндр, содержащий ступенчатые корпус и порщень со штоком, ступени которых образуют кольцевые полости, выполненнь1е в поршне радиальные и осевой каналы и обратные клапаны, а в корпусе - каналы подвода и отвода рабочей жидкости и установленный в осевом канале порщня с возможностью осевого перемещения золотник, причем кольцевые полости связаны между собой через радиальные каналы и золотник, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем изменения Д1ины хода поршня и величины усилия на штоке, ступени корпуса выполнены подвижными в осевом направлении в виде сопряженных между собой резьбовых гильз, на одной из которых установлено приводное электромеханическое устройство, например реверсивный электродвигатель с зуб-.

чатой передачей, при этом в поршне выполнены продольные каналы, сообш,енные с каналами подвода и отвода и через обратные клапаны с радиальными каналами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3824895, кл. 91-401, опублик. 1974.

К 1.... I... Ш Х х Iw. х1 irx 1.I / /// tV II