BR112019008521B1 - Atuador hidráulico com amplificador de pressão - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um atuador hidráulico (1) que compreende um alojamento cilíndrico (2), um pistão (5) com uma haste de pistão (6) disposta de modo deslocável dentro do alojamento cilíndrico (2) e um amplificador de pressão (10) que compreende uma seção de entrada (18) com uma porta de entrada de pressão (20), uma seção ativa (19) com a porta de saída de alta pressão (22), uma câmara de baixa pressão (32) e uma câmara de alta pressão (38a). É um objetivo da invenção dotar um atuador hidráulico (1) de um amplificador de pressão modular (10). Para esse fim, a seção de entrada (18) é disposta dentro da haste de pistão (6), e em que a câmara de baixa pressão (32) é disposta de modo estacionário em relação à seção de entrada (18).

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um atuador hidráulico que compreende um alojamento cilíndrico, um pistão com uma haste de pistão disposta de modo deslocável dentro do alojamento cilíndrico e um amplificador de pressão que compreende uma seção de entrada com uma porta de entrada de pressão, uma seção ativa com uma porta de saída de alta pressão, uma câmara de baixa pressão e uma câmara de alta pressão.

[0002] Tais atuadores hidráulicos são conhecidos e usados em se tores industriais diferentes. Os mesmos são, por exemplo, usados para acionar os membros mecânicos para pressão, corte ou semelhantes. Em tais aplicações, os ditos membros mecânicos encontram uma resistência induzida pela peça de trabalho a ser pressionada ou cortada. Essa resistência pode variar bem durante o processo de trabalho. Portanto, é importante que o atuador hidráulico pode fornecer pressão de trabalho suficiente durante todos os estágios do processo de trabalho. À medida que a pressão necessária depende da resistência induzida pela peça de trabalho, adicionalmente, a demanda de pressão a ser fornecida pelo atuador hidráulico varia.

[0003] A fim de evitar uma redução de pressão durante o processo de trabalho, sabe-se fazer uso de amplificadores de pressão em conexão com o atuador hidráulico. Os ditos amplificadores de pressão compreendem uma seção de entrada com uma porta de entrada. O fluido hidráulico usado para operar o atuador hidráulico entra na seção de entrada através da porta de entrada. O fluido hidráulico passa através da câmara de baixa pressão. A pressão do fluido hidráulico é subsequentemente intensificada. A mesma passa, então, através da câmara de alta pressão e sai do amplificador de pressão por meio da porta de saída de alta pressão da seção ativa. Assim, uma amplificação da pressão do fluido hidráulico dentro do atuador hidráulico pode ser alcançada. Uma demanda de pressão aumentada do atuador hidráulico pode ser satisfeita.

[0004] Entretanto, também é evidente que os elementos adicionais, como o amplificador de pressão com sua porta de entrada de pressão, seção de entrada, seção ativa e porta de saída de alta pressão precisam ser adicionados ao atuador hidráulico. Uma comunicação fluida entre o atuador hidráulico e o amplificador de pressão deve ser estabelecida. Tipicamente, a fim de alcançar isso, o projeto técnico do atuador hidráulico precisa de modificações estruturais ou partes adicionais. Tal projeto técnico modificado torna a construção e a montagem complexas e dispendiosas. O atuador hidráulico e o amplificador de pressão precisam ser montados concomitantemente. As partes diferentes do atuador hidráulico e do amplificador de pressão precisam ser usinadas entre si.

[0005] Há, portanto, um objetivo da presente invenção de dotar um atuador hidráulico de um amplificador de pressão modular.

[0006] Esse objetivo é alcançado por a seção de entrada ser dis posta dentro da haste de pistão, e em que a câmara de baixa pressão é disposta de modo estacionário em relação à seção de entrada.

[0007] A disposição da seção de entrada dentro da haste de pistão torna uma construção modular do amplificador de pressão possível. Nenhum espaço de construção adicional é necessário para dispor a seção de entrada. As partes pré-existentes do atuador hidráulico podem ser usadas com esse propósito. Uma conexão fluida entre o atuador hidráulico e a seção de entrada pode ser facilmente estabelecida. Na disposição da câmara de baixa pressão de modo estacionário em relação à seção de entrada, o número de partes em movimento no atuador hidráulico e no amplificador de pressão pode ser mantido pequeno. O desgaste devido ao atrito entre as partes diferentes é evitado. A vida útil do atuador hidráulico e do amplificador de pressão pode ser intensificada. Durante um curso do pistão, o volume da câmara de baixa pressão permanece constante. À medida que a câmara de baixa pressão é disposta de modo estacionário em relação à seção de entrada, e a seção de entrada é disposta dentro da haste de pistão, a câmara de baixa pressão segue o movimento da haste de pistão durante um curso do pistão. Entretanto, o volume da câmara de baixa pressão permanece constante durante tais cursos.

[0008] Em outra modalidade, a seção ativa é disposta dentro da haste de pistão, e em que a câmara de alta pressão é disposta de modo estacionário em relação à seção ativa. A disposição da seção ativa dentro da haste de pistão torna uma construção modular do amplificador de pressão possível. Nenhum espaço de construção adicional é necessário para dispor a seção ativa. As partes pré-existentes do atuador hidráulico podem ser usadas com esse propósito. Uma comunicação fluida entre o atuador hidráulico e a seção ativa pode ser facilmente estabelecida. Na disposição da câmara de alta pressão de modo estacionário em relação à seção ativa, o número de partes em movimento no atuador hidráulico e no amplificador de pressão pode ser mantido pequeno. O desgaste devido ao atrito entre as partes diferentes é evitado. A vida útil do atuador hidráulico e do amplificador de pressão pode ser intensificada. Durante um curso do pistão, o volume da câmara de alta pressão permanece constante. À medida que a câmara de alta pressão é disposta de modo estacionário em relação à seção ativa, e a seção de entrada é disposta dentro da haste de pistão, a câmara de alta pressão segue o movimento da haste de pistão durante um curso do pistão. Entretanto, o volume da câmara de alta pressão permanece constante durante tais cursos.

[0009] Em outra modalidade, a câmara de alta pressão é disposta dentro da seção ativa, e em que a haste de pistão compreende uma cabeça de pistão que fixa a seção ativa dentro da haste de pistão. A quantidade de espaço de construção necessário pode ser adicionalmente reduzida de modo significativo dispondo-se a câmara de alta pressão dentro da seção ativa. O amplificador de pressão compreende duas seções: a seção de entrada e a seção ativa, devido à montagem de todas as partes internas do mesmo. A fim de alcançar uma função apropriada do amplificador de pressão, a seção de entrada e a seção ativa precisam ser fixadas em sua respectiva posição. Para esse fim, uma força externa deve ser aplicada. Essa fixação da posição da seção ativa pode ser facilmente alcançada fazendo-se uso dos recursos de construção do atuador hidráulico. Visto que a seção ativa é disposta dentro da haste de pistão, a cabeça de pistão pode ser conveniente-mente usada para fixar a posição da seção ativa dentro da haste de pistão. A cabeça de pistão fixa de modo ajustável por força a posição da seção ativa. A mesma exerce uma força externa na seção ativa.

[00010] Em ainda outra modalidade, a câmara de baixa pressão é disposta dentro da seção de entrada, e em que a haste de pistão fixa a seção de entrada dentro da haste de pistão. A quantidade de espaço de construção necessário pode ser adicionalmente reduzida de modo significativo dispondo-se a câmara de baixa pressão dentro da seção de entrada. O amplificador de pressão compreende duas seções: uma seção de entrada e a seção ativa, devido à montagem de todas as partes internas do mesmo. A fim de alcançar uma função apropriada do amplificador de pressão, a seção de entrada e a seção ativa precisam ser fixadas em sua respectiva posição. Para esse fim, uma força externa deve ser aplicada. Essa fixação da posição da seção de entrada pode ser facilmente alcançada fazendo-se uso dos recursos de construção do atuador hidráulico. Visto que a seção de entrada é disposta na haste de pistão, a haste de pistão pode ser convenientemente usada para fixar a posição da seção de entrada na haste de pistão. A haste de pistão fixa de modo ajustável por força a posição da seção de entrada. A mesma exerce uma força externa na seção de entrada. De outro modo, a posição da seção ativa é disposta de modo estacionário em relação à seção de entrada. Tanto a seção de entrada quanto a seção ativa são dispostas na haste de pistão. Ao mesmo tempo, os volumes da câmara de baixa pressão e da câmara de alta pressão são constantes. A posição da câmara de baixa pressão em relação à posição da câmara de alta pressão também é estacionária. A cabeça de pistão e a haste de pistão fixam a posição da seção de entrada e a seção ativa uma em relação à outra. O amplificador de pressão pode ser montado como um módulo dentro da haste de pistão. O pistão em si funciona como uma manga que retém a seção de entrada e a seção ativa junto com força externa. Uma função apropriada do amplificador de pressão, desse modo, é garantida.

[00011] Em outra modalidade, a haste de pistão compreende uma porta lateral de haste de pistão disposta em uma direção radial da haste de pistão que estabelece uma comunicação fluida entre o amplificador de pressão e o alojamento cilíndrico. A porta lateral de haste de pistão é usada como uma porta de entrada de refluxo e/ou uma porta de saída de refluxo do amplificador de pressão. A porta lateral de haste de pistão é acompanhada por uma porta lateral de pistão. A porta lateral de pistão pode ser disposta de modo concêntrico com a haste de pistão dentro da cabeça de pistão. A porta lateral de pistão funciona como a porta de saída de alta pressão do amplificador de pressão. A mesma estabelece uma comunicação fluida entre o amplificador de pressão e a câmara de trabalho do alojamento cilíndrico.

[00012] Em ainda outra modalidade, a porta de entrada de pressão e a porta de saída de alta pressão são coaxialmente dispostas em extremidades axiais opostas do amplificador de pressão. Essa disposição facilita o fornecimento do amplificador de pressão com fluido hidráulico. É possível, por exemplo, dispor a porta de entrada de pressão na adjacência de um olho de pistão. Os canais que abastecem o amplificador de pressão com fluido hidráulico por meio da porta de entrada de pressão podem ser, então, dispostos dentro da haste de pistão e do olho de pistão. A porta de entrada de pressão e a porta de saída de alta pressão são coaxialmente dispostas a fim de evitar desequilíbrios. Isso também alcança uma transmissão eficaz de fluido hidráulico do amplificador de pressão para o atuador hidráulico.

[00013] Em outra modalidade, a seção de entrada compreende uma válvula-piloto de sequência em comunicação fluida com a porta de entrada de pressão e disposta em uma direção axial da seção de entrada. A válvula-piloto de sequência pode ser montada de modo rosqueável na direção axial para a seção de entrada. O fundo da válvula-piloto de sequência é conectado no mesmo à porta de entrada de pressão através de um canal de entrada principal. A válvula-piloto de sequência é normalmente fechada. Dessa maneira, a mesma permite o fluxo completo de fluido hidráulico dentro do canal de entrada principal. A disposição axial da válvula-piloto de sequência permite uma montagem fácil e compacta.

[00014] Em ainda outra modalidade, a válvula-piloto de sequência é ativada por pressão quando a pressão na porta de entrada de pressão excede um valor predefinido, assim abrindo um canal-piloto da porta de entrada de pressão para a câmara de baixa pressão. O fundo da válvula-piloto de sequência é conectado à porta de entrada de pressão através do canal de entrada principal. O mesmo é conectado através do primeiro canal-piloto a um primeiro pino de válvula de controle. O primeiro pino de válvula de controle forma parte da conexão fluida da válvula-piloto de sequência por meio do canal-piloto à câmara de baixa pressão. A válvula-piloto de sequência é normalmente fechada. Nesse estado, a mesma bloqueia a comunicação fluida associada ao primeiro pino de válvula de controle à câmara de baixa pressão. Uma vez que a pressão do fluido hidráulico na seção de entrada alcança um valor pre- definido, a válvula-piloto de sequência se abre. Assim, o canal-piloto da porta de entrada de pressão para a câmara de baixa pressão se abre. A pressão do fluido hidráulico é subsequentemente amplificada em vista da demanda de pressão aumentada. A definição da válvula-piloto de sequência a um valor predefinido pode ser ajustável. A definição da válvula-piloto de sequência também pode ser fixada a um certo valor pre- definido.

[00015] Em outra modalidade, a seção ativa compreende uma válvula central superior que estabelece uma comunicação fluida entre a porta de entrada de pressão e a porta de saída de alta pressão e é disposta em uma direção axial da seção ativa. A válvula central superior compreende múltiplas partes que são integradas dentro da seção ativa em uma direção axial da mesma. Uma vez que a seção de entrada e a seção ativa são montadas uma em relação à outra, não é possível definir um nível de pressão da válvula central superior. Portanto, a definição apropriada é alcançada por diversos tipos de molas. Essas molas formam parte das múltiplas partes da válvula central superior. A válvula central superior pode fornecer um fluxo completo da porta de entrada de pressão para a porta de saída de alta pressão. Além disso, a mesma pode fornecer uma função de retenção de carga na porta de saída de alta pressão satisfazendo, desse modo, uma demanda de pressão aumentada no atuador hidráulico. Eventualmente, a válvula central superior também pode fornecer uma função de redução controlada da porta de saída de alta pressão para a porta de entrada de pressão, evitando, desse modo, quedas de pressão muito inclinadas. A válvula central superior compreende três portas de conexão: uma porta de entrada de válvula central superior associada ao canal de entrada principal, uma porta de saída de válvula central superior associada a um segundo canal de alta pressão, assim como uma porta piloto de válvula central superior associada a uma linha-piloto. A linha-piloto conecta a válvula central superior com o canal de refluxo principal. Em uma direção da porta de entrada de pressão para a porta de saída de alta pressão, a válvula central superior fornece um fluxo completo do fluido hidráulico através do canal de entrada principal. Isso pode ser alcançado por meio de uma válvula de retenção integrada na válvula central superior. Na direção de fluxo oposta, da porta de saída de alta pressão para a porta de entrada de pressão, a válvula central superior bloqueia o fluxo de fluido hidráulico. Entretanto, uma vez que a pressão aplicada à linha-piloto excede um certo valor predefinido, a válvula central superior abre um trajeto de fluido da porta de saída de alta pressão para o canal de refluxo principal.

[00016] Em ainda outra modalidade, a válvula central superior é montada em uma primeira face de extremidade axial da seção de entrada, em que a primeira face de extremidade axial da seção de entrada é contígua a uma primeira face de extremidade axial da seção ativa. A válvula central superior compreende múltiplas partes como diversos tipos de molas. Essas partes são montadas na direção axial da seção ativa de maneira econômica em espaço. Nas mesmas, um plano de divisão é constituído pela contiguidade da primeira face de extremidade axial da seção de entrada e a primeira face de extremidade axial da seção ativa. Todas as partes da válvula central superior são montadas na primeira face de extremidade axial da seção de entrada, isto é, do plano de divisão. O posicionamento correto de todas as partes da válvula central superior pode ser, portanto, alcançado cobrindo-se a primeira face de extremidade axial da seção ativa com a primeira face de extremidade axial da seção de entrada. Não há necessidade por montagem rosqueável da válvula central superior. Nenhuma rosca na seção ativa é necessária. A montagem e a fabricação do amplificador de pressão se tornam fáceis e não dispendiosas.

[00017] Em outra modalidade, a câmara de baixa pressão compreende um pistão de baixa pressão e uma bucha de pistão de baixa pressão, em que o pistão de baixa pressão é disposto de modo deslocável em relação à bucha de pistão de baixa pressão. A bucha de pistão de baixa pressão é uma maneira fácil e eficaz em custo para aumentar a vida-útil do pistão de baixa pressão. Isso é alcançado diminuindo-se o atrito entre o pistão de baixa pressão e as paredes circunferenciais da câmara de baixa pressão da seção de entrada. A bucha de pistão de baixa pressão pode ser, por exemplo, moldada na seção de entrada ou pode ser montada com um ajuste por pressão (dependendo do material usado para a bucha). A mesma pode consistir em uma peça. A mesma também pode consistir em peças diferentes. As peças diferentes são, então, moldadas na seção de entrada uma após a outra. Os vãos entre as peças diferentes devem ser evitados. A posição correta das peças diferentes pode ser controlada por um gabarito durante o processo de moldagem. Após o processo de moldagem, a bucha de pistão de baixa pressão precisa ser usinada a um certo diâmetro interno.

[00018] Em outra modalidade, a câmara de alta pressão compreende um pistão de alta pressão e uma bucha de pistão de alta pressão, em que o pistão de alta pressão é disposto de modo deslocável em relação à bucha de pistão de alta pressão. A bucha de pistão de alta pressão é uma maneira fácil e eficaz em custo para aumentar a vida-útil do pistão de alta pressão. Isso é alcançado diminuindo-se o atrito entre o pistão de alta pressão e as paredes circunferenciais da câmara de alta pressão da seção ativa. A bucha de pistão de alta pressão compreende duas partes com comprimentos diferentes: um primeiro elemento de bucha de pistão de alta pressão e um segundo elemento de bucha de pistão de alta pressão. A posição correta das bichas diferentes pode ser controlada por um gabarito durante o processo de moldagem. Após o processo de moldagem, a bucha de pistão de alta pressão precisa ser usinada a um certo diâmetro interno. A bucha também pode ser montada com um ajuste por pressão.

[00019] Em ainda outra modalidade, a bucha de pistão de alta pressão compreende uma ranhura que abre um segundo canal-piloto que estabelece uma comunicação fluida entre a câmara de alta pressão e uma válvula de controle. A bucha de pistão de alta pressão pode compreender o primeiro elemento de bucha de alta pressão e o segundo elemento de bucha de pistão de alta pressão. A ranhura está localizada entre essas buchas. A ranhura abre o segundo canal-piloto, uma vez que o pistão de alta pressão alcançou uma posição de extremidade axial na extremidade mais distante da seção de entrada dentro da câmara de alta pressão. A vida útil do amplificador de pressão pode ser aumentada por meio da bucha, enquanto garante ao mesmo tempo sua função apropriada. A bucha de pistão de alta pressão pode ser implantada sem a necessidade de modificar os recursos de construção do amplificador de pressão.

[00020] Em outra modalidade, o amplificador de pressão compreende um adaptador interno que estabelece uma comunicação fluida entre a porta de entrada de pressão e uma porta de entrada de pistão. A porta de entrada de pistão pode ser disposta dentro do olho de pistão. A porta de entrada de pistão pode ser um orifício perfurado dentro do olho de pistão. A porta de entrada de pistão pode ser disposta de modo concêntrico com a haste de pistão. O adaptador interno conecta a porta de entrada de pistão com a porta de entrada de pressão e, então, o amplificador de pressão. O adaptador interno pode ser um tubo. O adaptador interno constitui uma maneira fácil para estabelecer uma comunicação fluida entre o atuador hidráulico e o amplificador de pressão. O comprimento do adaptador interno pode variar dependendo do curso da haste de pistão. Todas as partes necessárias para estabelecer tal conexão fluida podem ser montadas, portanto, dentro da haste de pistão.

[00021] Em uma modalidade final, o adaptador interno compreende uma vedação radial que fixa de modo concêntrico o adaptador interno em relação à haste de pistão. Isso torna a montagem fácil e eficaz. A vedação radial pode ser um anel de vedação. Visto que tanto a porta de entrada de pistão quanto o amplificador de pressão podem ser dispostos de modo concêntrico com a haste de pistão, uma fixação concêntrica do adaptador interno em relação à haste de pistão é vantajosa. Uma montagem econômica de espaço pode ser alcançada. A comunicação fluida entre o amplificador de pressão e o atuador hidráulico é estabelecida.

[00022] A invenção deve ser descrita com referência a modalidades diferentes em conexão com as figuras nos parágrafos a seguir. Na mesma,

[00023] a Figura 1 representa um atuador hidráulico com um amplificador de pressão de acordo com uma primeira modalidade da invenção;

[00024] a Figura 2 representa uma primeira modalidade do amplificador de pressão;

[00025] a Figura 3 representa uma segunda modalidade do amplificador de pressão;

[00026] a Figura 4 representa uma terceira modalidade do amplificador de pressão;

[00027] a Figura 5 representa uma quarta modalidade do amplificador de pressão.

[00028] Um atuador hidráulico 1 compreende um alojamento cilíndrico 2. O alojamento cilíndrico 2 compreende em sua primeira extremidade axial um olho de cilindro 3. O mesmo compreende adicionalmente uma cabeça de cilindro 4 que veda um volume interno do alojamento cilíndrico 2 de maneira à prova de fluido. O atuador hidráulico 1 também compreende um pistão 5 com uma haste de pistão 6 disposta de modo deslocável dentro do alojamento cilíndrico 2. A haste de pistão 6 engata com a cabeça de cilindro 4. A haste de pistão 6 compreende uma cabeça de pistão 7 em sua primeira extremidade axial e um olho de pistão 7a em sua segunda extremidade axial. Uma câmara de trabalho 8 do atuador hidráulico 1 está disposta no lado da cabeça de pistão 7 oposto ao olho de pistão 7a.

[00029] A cabeça de pistão 7 compreende uma porta lateral de pistão 9. A porta lateral de pistão 9 é disposta coaxialmente com a haste de pistão 6. A mesma estabelece uma primeira comunicação fluida entre a câmara de trabalho 8 do atuador hidráulico 1 e um amplificador de pressão 10. O amplificador de pressão 10 é disposto dentro da haste de pistão 6. A haste de pistão 6 compreende adicionalmente uma haste de porta lateral de pistão 11 que estabelece uma segunda comunicação fluida entre o amplificador de pressão 10 e o volume interno do alojamento cilíndrico 2.

[00030] Em uma extremidade axial do amplificador de pressão 10 na adjacência do olho de pistão 7a, um adaptador interno 12 é disposto. O adaptador interno 12 é fixado em sua posição dentro da haste de pistão 6 por meio de uma vedação radial 13. A vedação radial 13 fixa o adaptador interno 12 coaxialmente com a haste de pistão 6. O adaptador interno 12 estabelece uma comunicação fluida entre o amplificador de pressão 10 e uma porta de entrada de pistão 14. A porta de entrada de pistão 14 é disposta dentro do olho de pistão 7a. Uma porta de saída de pistão 15 correspondente à porta de entrada de pistão 14 também é disposta dentro do olho de pistão 7a.

[00031] Na modalidade da Figura 1, o amplificador de pressão 10 é montado de modo concêntrico dentro da haste de pistão perfurada 6. O amplificador de pressão 10 é disposto mais próximo da cabeça de pistão 7 do que do olho de pistão 7a. A porta de entrada de pistão 14 e a porta de saída de pistão 15 são dispostas dentro do olho de pistão 7a como orifícios perfurados. As mesmas fornecem fluido hidráulico com uma certa pressão predefinida. O fluido hidráulico pressurizado é fornecido por uma bomba externa (não mostrado), por exemplo. A porta de entrada de pistão 14 é disposta coaxialmente com a haste de pistão 6. A mesma é conectada ao adaptador interno 12. O adaptador interno 12 é conectado ao amplificador de pressão 10. O adaptador interno 12 pode ser um tubo. O mesmo é localizado coaxialmente com a haste de pistão dentro da haste de pistão perfurada 6. O adaptador interno 12 pode mudar de acordo com o curso da haste de pistão 6. O adaptador interno 12 pode ser fixado em sua posição por meio da vedação radial 13. A vedação radial 13 pode ser um anel de vedação. Essa vedação radial 13 mantém o adaptador interno 12 em sua posição coaxial com a haste de pistão 6. A montagem se torna mais fácil e eficaz. A haste de pistão 6 tem um diâmetro maior do que o diâmetro do adaptador interno 12. Desse modo, um canal de pistão anular abre uma comunicação fluida entre o amplificador de pressão 10 e a porta de saída de pistão 15. Esse canal de pistão anular é usado para refluxo de fluido hidráulico do amplificador de pressão 10 para a porta de saída de pistão 15.

[00032] Agora, o fluido hidráulico pressurizado é fornecido por meio da porta de entrada de pistão 14 e o adaptador interno 12 para o amplificador de pressão 10. A pressão do fluido hidráulico fornecida desse modo ao amplificador de pressão 10 é intensificada por meio do amplificador de pressão 10. O fluido hidráulico de alta pressão sai do amplificador de pressão 10 por meio da porta lateral de pistão 9 para a câmara de trabalho 8 do atuador hidráulico 1. Desse modo, a pressão intensificada pode ser fornecida ao fluido hidráulico dentro do atuador hidráulico 1.

[00033] A modalidade da Figura 1 mostra o amplificador de pressão 10 que compreende uma seção de entrada 18 assim como uma seção ativa 19. A divisão do amplificador de pressão 10 é devido à montagem de suas partes internas. A seção de entrada 18 e a seção ativa 19 são mantidas juntas por força externa a fim de garantir a função apropriada do amplificador de pressão 10. Essa força externa é fornecida pela cabeça de pistão 7 na haste de pistão 6 que contém tanto a seção de entrada 18 quanto a seção ativa 19.

[00034] De outro modo, o princípio de trabalho do atuador hidráulico 1 de acordo com a modalidade da Figura 1 é conhecido no estado da técnica.

[00035] Conforme pode ser inferido a partir da Figura 2, a seção de entrada 18 compreende uma porta de entrada de pressão 20. A porta de entrada de pressão 20 é conectada ao adaptador interno 12 da modalidade da Figura 1. Assim, o fluido hidráulico pressurizado é fornecido ao amplificador de pressão 10. O fluido hidráulico pressurizado flui para dentro de um canal de entrada principal 21. O canal de entrada principal 21 conecta a porta de entrada de pressão 20 a uma porta de saída de alta pressão 22. A porta de saída de alta pressão 22 é conectada à porta lateral de pistão 9 do atuador hidráulico 1. Assim, o fluido hidráulico com uma pressão amplificada pode ser fornecido ao atuador hidráulico 1. A porta de saída de alta pressão 22 é disposta dentro da seção ativa 19 do amplificador de pressão 10.

[00036] A seção ativa 19 também compreende uma porta de entrada de refluxo 23. A porta de entrada de refluxo 23 é conectada a um canal de refluxo principal 24 que leva a uma porta de saída de refluxo 25. A porta de entrada de refluxo 23 é conectada à porta lateral de haste de pistão 11 do atuador hidráulico 1. A porta de saída de refluxo 24 é conectada à porta de saída de pistão 14.

[00037] O princípio de trabalho do amplificador de pressão 10 é conforme o seguinte.

[00038] Quando não há demanda por fluido hidráulico com uma pressão amplificada, o fluido hidráulico entra através da porta de entrada de pressão 20 e passa através do canal de entrada principal 21. Uma válvula central superior 26 é disposta no canal de entrada principal 21 dentro da seção ativa 19. Quando não há demanda por fluido hidráulico com pressão amplificada, uma válvula de retenção dentro da válvula central superior 26 permite o fluxo completo do fluido hidráulico através do canal de entrada principal 21 para a porta de saída de alta pressão 22. Uma amplificação de pressão não ocorre. Ao mesmo tempo, o refluxo de fluido hidráulico percorre diretamente da porta de entrada de refluxo 23 para a porta de saída de refluxo 25 por meio do canal de refluxo principal 24.

[00039] Uma vez que uma carga externa aumentada é aplicada ao atuador hidráulico 1, a pressão do fluido hidráulico também é crescente na porta de entrada de pressão 20. Quando a pressão do fluido hidráulico excede um certo valor predefinido, uma válvula-piloto de sequência 27 abre um primeiro canal-piloto 28. Desse modo, a válvula-piloto de sequência 27 é fechada, enquanto a pressão do fluido hidráulico não exceder o valor predefinido. Entretanto, uma vez que a válvula-piloto de sequência 27 abre, o fluido hidráulico passa através do primeiro canal- piloto 28 e exerce pressão em um primeiro pino de válvula de controle 29 de uma válvula de controle 30. A pressão aplicada ao primeiro pino de válvula de controle 29 move a válvula de controle 30 para uma posição em que o fluido hidráulico pode passar através da mesma e para um canal de pistão de baixa pressão 31.

[00040] O canal de pistão de baixa pressão 31 leva a uma câmara de baixa pressão 32. Na dita câmara de baixa pressão 32, um pistão de baixa pressão 33 é disposto de modo deslizável. O pistão de baixa pressão 33 compreende uma superfície de pistão de baixa pressão 34. O fluido hidráulico atua na dita superfície de pistão de baixa pressão 34 e o pistão de baixa pressão 33 começa a se mover em uma direção oposta ao canal de pistão de baixa pressão 31 e em direção a uma câmara de trabalho de baixa pressão 35. O pistão de baixa pressão 33 é conectado por meio de uma haste de pistão de baixa pressão - alta pressão 36 a um pistão de alta pressão 37 dentro de uma câmara de alta pressão 38a.

[00041] O pistão de alta pressão 37 compreende uma superfície de pistão de alta pressão 38. A dita superfície de pistão de alta pressão 38 tem uma área menor do que a superfície de pistão de baixa pressão 34. Então, a pressão que atua na superfície de pistão de baixa pressão 34 é amplificada pela razão das duas superfícies, quando o pistão de alta pressão 37 atua em fluido hidráulico dentro de uma câmara de trabalho de alta pressão 39. O fluido hidráulico amplificado por pressão que sai da câmara de trabalho de alta pressão 39 passa através de uma primeira válvula de retenção 40 que se abre em uma direção em direção à porta de saída de alta pressão 22 por meio de um primeiro canal de alta pressão 41. O primeiro canal de alta pressão 41 leva a um segundo canal de alta pressão 42 do canal de entrada principal 21.

[00042] Uma vez que o pistão de baixa pressão 33 (e, portanto, o pistão de alta pressão 37) alcançou, desse modo, sua posição final, uma ranhura 43 abre uma comunicação fluida com um segundo canal-piloto 44. O segundo canal-piloto 44 é conectado a um segundo pino de válvula de controle 45 da válvula de controle 30. Visto que a área de superfície do segundo pino de válvula de controle 45 é maior do que um dentre o primeiro pino de válvula de controle 29, a válvula de controle 30 se move para sua posição anterior. Após isso, a primeira válvula de retenção 40 se fecha. Visto que tanto a válvula-piloto de sequência 27 quanto a primeira válvula de retenção 40 estão fechadas, a pressão é aplicada a uma segunda válvula de retenção 46. A segunda válvula de retenção 46 abre uma comunicação fluida do canal de entrada principal 21 para a câmara de trabalho de alta pressão 39. A pressão aplicada à câmara de trabalho de alta pressão 39 começa a forçar o pistão de alta pressão 37 em direção à câmara de baixa pressão 32. Um canal anular 47 conecta a câmara de trabalho de baixa pressão 35 à válvula de controle 30. Assim, a válvula-piloto de sequência 27 retorna eventualmente para sua posição original e o ciclo é repetido.

[00043] A modalidade da Figura 3 mostra como a válvula-piloto de sequência 27 pode ser montada de modo rosqueável em uma direção axial da seção de entrada 18. O fundo da válvula-piloto de sequência 27 é, então, conectado à porta de entrada de pressão 20 através do canal de entrada principal 21. Uma porta lateral da válvula-piloto de sequência 27 é conectada por meio do primeiro canal-piloto 28 ao primeiro pino de válvula de controle 29. A definição da válvula-piloto de sequência 27 pode ser ajustável ou fixada a um certo valor predefinido.

[00044] Conforme também pode ser inferido a partir da Figura 3, o amplificador de pressão 10 consiste em duas seções separadas: a seção de entrada 18 e a seção ativa 19. A seção de entrada 18 compreende uma primeira face de extremidade axial 48 e uma segunda face de extremidade axial 49. A seção ativa 19 compreende uma primeira face de extremidade axial 50 e uma segunda face de extremidade axial 51. Na mesma, a primeira face de extremidade axial 48 da seção de entrada 18 e a primeira face de extremidade axial 50 da seção ativa 19 são contíguas. Então, a fim de alcançar função apropriada do amplificador de pressão 10, a seção de entrada 18 e a seção ativa 19 são mantidas juntas por força externa exercida pela cabeça de pistão 7 assim como pela haste de pistão 6.

[00045] Na modalidade da Figura 4, a posição da válvula central superior 26 dentro da seção ativa 19 é exemplificada. A válvula central superior 26 consiste em múltiplas partes que são dispostas em uma direção axial da seção ativa 19. Todas as tais partes são montadas a partir da primeira face de extremidade axial 48 da seção de entrada 18. A posição correta de todas as partes é alcançada cobrindo-se a seção de entrada 18. Então, não há necessidade de uma a rosca dentro da seção ativa 19. Uma vez que a seção de entrada 18 e a seção ativa 19 são montadas juntas, não é possível definir o nível de pressão na válvula central superior 26. Portanto, tal definição é feita por diversos tipos de molas.

[00046] A válvula central superior 26 pode fornecer um fluxo completo da porta de entrada de pressão 20 para a porta de saída de alta pressão 22. A mesma pode fornecer uma função de retenção de carga na porta de saída de alta pressão 22. A mesma pode fornecer adicionalmente uma função de redução controlada da porta de saída de alta pressão 22 para a porta de entrada de pressão 20. A válvula central superior 26 tem três portas de conexão: uma porta de entrada de válvula central superior associada ao canal de entrada principal 21; uma porta de saída de válvula central superior associada ao segundo canal de alta pressão 42; e uma porta piloto central superior associada a uma linha- piloto 52. A linha-piloto 52 conecta a válvula central superior 26 com o canal de refluxo principal 24. Em uma direção da porta de entrada de pressão 20 para a porta de saída de alta pressão 22, a válvula central superior 26 fornece uma função de fluxo completo por meio de uma vál-vula de retenção integrada. Na direção oposta, a válvula central superior 26 é mantida bloqueada até pressão suficiente ser aplicada à linha-piloto 52. A válvula central superior 26 também é conectada a um canal de desvio 53.

[00047] Na modalidade da Figura 5, o amplificador de pressão 10 é mostrado com uma bucha de pistão de baixa pressão 54 e uma bucha de pistão de alta pressão 55. Tais buchas integradas são uma maneira apropriada para aumentar a vida útil tanto do pistão de baixa pressão 33 quanto do pistão de alta pressão 37. A bucha de pistão de baixa pressão 54 diminui o atrito entre o pistão de baixa pressão 33 e as paredes da câmara de baixa pressão 32. A bucha de pistão de alta pressão 55 diminui o atrito entre o pistão de alta pressão 37 e as paredes da câmara de alta pressão 38a.

[00048] A bucha de pistão de baixa pressão 54 é moldada na seção de entrada 18. A posição apropriada é controlada por um gabarito durante o processo de moldagem. Há uma necessidade por moldagem da bucha de pistão de baixa pressão 54 a um certo diâmetro após moldagem.

[00049] A bucha de pistão de alta pressão 55 compreende um primeiro elemento de bucha de pistão de alta pressão 56 e um segundo elemento de bucha de pistão de alta pressão 57. O processo de montagem é o mesmo para a bucha de pistão de baixa pressão 54. Entretanto, o primeiro elemento de bucha de pistão de alta pressão 56 e o segundo elemento de bucha de pistão de alta pressão 57 são dispostos de modo que a ranhura 43 seja disposta entre os mesmos. O primeiro elemento de bucha de pistão de alta pressão 56 pode ser mais curto do que o segundo elemento de bucha de pistão de alta pressão 57.

Claims (14)

1. Atuador hidráulico (1) que compreende um alojamento cilíndrico (2), um pistão (5) com uma haste de pistão (6) disposta de modo deslocável dentro do alojamento cilíndrico (2) e um amplificador de pressão (10) que compreende uma seção de entrada (18) com uma porta de entrada de pressão (20) e uma válvula-piloto de sequência (27) estando em comunicação fluida com a porta de entrada de pressão (20), uma seção ativa (19) com uma porta de saída de alta pressão (22), uma câmara de baixa pressão (32) e uma câmara de alta pressão (38a), caracterizado pelo fato de que a seção de entrada (18) incluindo a válvula-piloto de sequência (27) é disposta dentro da haste de pistão (6) e a válvula-piloto de sequência (27) é disposta em uma direção axial da seção de entrada (18), e em que a câmara de baixa pressão (32) é disposta de modo estacionário em relação à seção de entrada (18).

2. Atuador hidráulico, de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que a seção ativa (19) é disposta dentro da haste de pistão (6), e em que a câmara de alta pressão (38a) é disposta de modo estacionário em relação à seção ativa (19).

3. Atuador hidráulico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a câmara de alta pressão (38a) é disposta dentro da seção ativa (19), e em que a haste de pistão (6) compreende uma cabeça de pistão (7) que fixa a seção ativa (19) dentro da haste de pistão (6).

4. Atuador hidráulico, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a câmara de baixa pressão (32) é disposta dentro da seção de entrada (18), e em que a haste de pistão (6) fixa a seção de entrada (18) dentro da haste de pistão (6).

5. Atuador hidráulico, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a haste de pistão (6) compreende uma porta lateral de haste de pistão (11) disposta em uma direção radial da haste de pistão (6) que estabelece uma comunicação fluida entre o amplificador de pressão (10) e o alojamento cilíndrico (2).

6. Atuador hidráulico, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a porta de entrada de pressão (20) e a porta de saída de alta pressão (22) são coaxialmente dispostas em extremidades axiais opostas do amplificador de pressão (10).

7. Atuador hidráulico, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a válvula-piloto de sequência (27) é ativada por pressão quando a pressão na porta de entrada de pressão (20) excede um valor predefinido, assim abrindo um primeiro canal-piloto (28) da porta de entrada de pressão (20) para a câmara de baixa pressão (32).

8. Atuador hidráulico, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a seção ativa (19) compreende uma válvula central superior (26) que estabelece uma co-municação fluida entre a porta de entrada de pressão (20) e a porta de saída de alta pressão (22) e disposta numa direção axial da seção ativa (19).

9. Atuador hidráulico, de acordo com a reivindicação 8, ca-racterizado pelo fato de que a válvula central superior (26) é montada numa primeira face de extremidade axial (48) da seção de entrada (18), em que a primeira face de extremidade axial (48) da seção de entrada (18) é contígua a uma primeira face de extremidade axial (50) da seção ativa (19).

10. Atuador hidráulico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a câmara de baixa pressão (32) compreende um pistão de baixa pressão (33) e uma bucha de pistão de baixa pressão (54), em que o pistão de baixa pressão (33) é disposto de modo deslocável em relação à bucha de pistão de baixa pressão (54).

11. Atuador hidráulico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a câmara de alta pressão (38a) compreende um pistão de alta pressão (37) e uma bucha de pistão de alta pressão (55), em que o pistão de alta pressão (37) é disposto de modo deslocável em relação à bucha de pistão de alta pressão (55).

12. Atuador hidráulico, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a bucha de pistão de alta pressão (55) compreende uma ranhura (43) que abre um segundo canal-piloto (44) que estabelece uma comunicação fluida entre a câmara de alta pressão (38a) e uma válvula de controle (30).

13. Atuador hidráulico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o atuador hidráulico (1) compreende um adaptador interno (12) que estabelece uma comunicação fluida entre a porta de entrada de pressão (20) e uma porta de entrada de pistão (14).

14. Atuador hidráulico, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o adaptador interno (12) compreende uma vedação radial (13) que fixa de modo concêntrico o adaptador interno (12) em relação à haste de pistão (6).

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