EA017689B1 - Combined telescopic double-acting hydraulic cylinder for substantial strokes - Google Patents
Combined telescopic double-acting hydraulic cylinder for substantial strokes Download PDFInfo
- Publication number
- EA017689B1 EA017689B1 EA201001475A EA201001475A EA017689B1 EA 017689 B1 EA017689 B1 EA 017689B1 EA 201001475 A EA201001475 A EA 201001475A EA 201001475 A EA201001475 A EA 201001475A EA 017689 B1 EA017689 B1 EA 017689B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- piston
- sleeve
- hydraulic cylinder
- stage
- rod
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F3/00—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads
- B66F3/24—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads fluid-pressure operated
- B66F3/25—Constructional features
- B66F3/26—Adaptations or arrangements of pistons
- B66F3/28—Adaptations or arrangements of pistons telescopic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/16—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type of the telescopic type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидравлическим механизмам телескопического типа, а именно к силовым объемным гидравлическим двигателям с прямолинейным возвратно-поступательным движением двухстороннего действия, и может быть использовано в судостроительной, машиностроительной и других областях промышленности.The invention relates to hydraulic mechanisms of the telescopic type, namely to power volumetric hydraulic motors with rectilinear reciprocating double-acting, and can be used in shipbuilding, engineering and other industries.
Известны телескопические гидроцилиндры (ГЦ) двухстороннего действия с односторонними штоками для реализации больших ходов в условиях недостаточности пространства, которое мало для размещения обычного поступательного гидродвигателя (ГД), величина хода которого лимитируется длиной собранного цилиндра, и в этих условиях всегда меньше длины требуемого хода (Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. М., Машиностроение, 1974, с.516-518, рис.216а). Такие многоцилиндровые гидроцилиндры содержат большой цилиндр, в котором расположен поршень большого диаметра со штоком, имеющим внутреннюю полость, в которой помещен поршень меньшего диаметра со своим штоком. Большой цилиндр, поршни и штоки расположены концентрично и имеют возможность относительного и последовательного перемещения, причем сумма их ходов равна общему ходу выходного звена. Подвод (отвод) рабочей жидкости одновременно осуществляется как к подвижному, так и к неподвижному элементам, а именно в общую поршневую полость и отдельные штоковые полости. Недостатками известных телескопических гидроцилиндров является необходимость использования гибких трубопроводов, обеспечивающих прохождение рабочей среды к подвижным частям гидроцилиндров, а также недостаточность функциональных возможностей, которая обусловлена отсутствием обеспечения, кроме последовательного, также и независимого действия ступеней ГЦ.Known telescopic hydraulic cylinders (GC) double-acting with one-way rods for the implementation of large moves in conditions of insufficient space, which is not enough to accommodate a conventional translational hydraulic motor (DG), the stroke of which is limited by the length of the assembled cylinder, and in these conditions is always less than the length of the required stroke (Bash TM Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems. M., Mashinostroenie, 1974, pp.516-518, fig.216a). Such multi-cylinder hydraulic cylinders contain a large cylinder in which a large-diameter piston is located with a rod having an internal cavity in which a smaller-diameter piston with its rod is placed. The large cylinder, pistons and rods are arranged concentrically and have the possibility of relative and sequential movement, and the sum of their strokes is equal to the overall course of the output link. Supply (discharge) of the working fluid at the same time is carried out both to the moving and to the stationary elements, namely into the common piston cavity and separate rod cavities. The disadvantages of the known telescopic hydraulic cylinders is the need to use flexible pipelines that ensure the passage of the working medium to the moving parts of the hydraulic cylinders, as well as lack of functionality, which is due to the lack of support, besides consistent, also independent steps of HZ.
Известен телескопический ГЦ двухстороннего действия с односторонними штоками, обеспечивающий одновременное выдвижение всех ступеней (Подгорный Ю.П. Гидравлические приводы средств наземного обслуживания самолетов. М., Транспорт, 1980, с.63,65, рис.4.8). Гидроцилиндр состоит из корпуса и трех цилиндров, которые образуют три камеры прямого давления и три камеры противодавления, при этом камера противодавления цилиндра предыдущей ступени и камера прямого давления цилиндра последующей ступени попарно сообщены с образованием замкнутой объединенной полости, которых у гидроцилиндра две. Жидкость от насоса при прямом ходе подается в камеру прямого давления корпуса. Для заполнения гидроцилиндра жидкостью служат обратные клапаны, смонтированные в днищах поршней (кроме поршня штока). Из камеры противодавления штока жидкость отводится через шток.Known telescopic HZ double-sided action with one-way rods, providing simultaneous extension of all stages (Podgorny Yu.P. Hydraulic actuators ground aircraft maintenance. M., Transport, 1980, p.63,65, Fig.4.8). The hydraulic cylinder consists of a housing and three cylinders that form three direct pressure chambers and three backpressure chambers, while the backpressure chamber of the previous stage cylinder and the direct pressure chamber of the subsequent stage cylinder are pairwise communicated to form a closed united cavity, which are two in the hydraulic cylinder. The liquid from the pump during the direct course is fed into the chamber pressure chamber. To fill the hydraulic cylinder with liquid, there are check valves mounted in the piston heads (except for the piston of the rod). From the backpressure chamber of the stem fluid is discharged through the stem.
Для обратного хода жидкость подается через шток в камеру противодавления штока, а из камеры прямого давления, образованной корпусом, рабочая жидкость сливается в маслобак.For the return stroke, the fluid is fed through the rod into the chamber of the counter-pressure of the rod, and from the chamber of direct pressure formed by the body, the working fluid is discharged into the oil tank.
При прямом и обратном ходах происходит одновременное выдвижение (убирание) всех ступеней гидроцилиндра.With forward and reverse moves there is a simultaneous promotion (retracting) of all stages of the hydraulic cylinder.
Недостатками известного телескопического гидроцилиндра двухстороннего действия с одновременным выдвижением всех ступеней является необходимость использования гибких трубопроводов, обеспечивающих прохождение рабочей среды к подвижной части гидроцилиндра, а также недостаточность функциональных возможностей, которая обусловлена невозможностью обеспечения, кроме одновременного, также и независимого действия ступеней ГЦ.The disadvantages of the well-known telescopic double-acting hydraulic cylinder with simultaneous extension of all steps is the need to use flexible pipelines that ensure the passage of the working medium to the moving part of the hydraulic cylinder, as well as lack of functionality, which is due to the inability to ensure that GC steps are independent.
Известны телескопические гидроцилиндры двухстороннего силового действия с односторонними штоками, содержащие несколько концентрично расположенных поршней (со штоками), перемещающихся один относительно другого, при этом ход выходного звена равен сумме ходов каждого (Марутов В. А., Павловский С.А. Гидроцилиндры. М., Машиностроение, 1966, с.8, рис.3, с.97,99, рис.86а). Как в поршневую, так и в штоковую полости жидкость подводится через шток. Как в выдвинутом, так и в убранном положениях поршней поршневая полость представляет собой единую (объединенную) полость гидроцилиндра. В убранном положении поршней все штоковые полости сообщены между собой и образуют отдельную объединенную полость, а в выдвинутом положении поршней штоковые полости соединены с объединенной поршневой полостью, кроме штоковой полости того штока, через который производится подвод (отвод) рабочей жидкости. Таким образом, штоковые полости в процессе относительных перемещений подвижных частей попеременно-последовательно переключаются с одной объединенной полости на другую. При подводе жидкости в поршневую полость происходит последовательное выдвижение поршней, начиная от поршня большого диаметра к поршню меньшего диаметра. При подводе жидкости в штоковую полость сначала происходит втягивание поршня самого малого диаметра, а затем последовательное складывание телескопа в обратном порядке - от поршня наименьшего диаметра к наибольшему.Known telescopic hydraulic cylinders double-sided force with one-way rods, containing several concentrically arranged pistons (with rods) moving one relative to another, while the course of the output link is equal to the sum of each stroke (Marutov VA, Pavlovsky SA Hydrocylinders. M. , Mechanical Engineering, 1966, p.8, fig.3, p.97.99, pic.86a). Both in the piston and in the rod cavity, the liquid is supplied through the rod. Both in the extended and retracted positions of the pistons, the piston cavity is a single (combined) cylinder cavity. In the retracted position of the pistons, all rod cavities communicate with each other and form a separate joint cavity, and in the extended position of the pistons, the rod cavities are connected to the combined piston cavity, except for the rod cavity of the rod through which the working fluid is supplied (retracted). Thus, the rod cavities in the process of relative movements of the moving parts alternately sequentially switch from one joint cavity to another. When the fluid is supplied to the piston cavity, the pistons are successively extended, starting from a large-diameter piston to a smaller-diameter piston. When a fluid is supplied into the rod cavity, a piston of the smallest diameter is first drawn in, and then the telescope is folded down in succession in the reverse order - from the piston of the smallest diameter to the largest.
В случае невозможности подвода рабочей жидкости в любую из объединенных полостей через шток необходимо использовать гибкие трубопроводы, обеспечивающие прохождение рабочей жидкости к подвижным частям ГЦ.If it is impossible to supply the working fluid to any of the combined cavities through the rod, it is necessary to use flexible pipes ensuring the passage of the working fluid to the moving parts of HZ.
Известные телескопические гидроцилиндры двухстороннего силового действия обеспечивают последовательное перемещение поршней, однако независимое действие ступеней реализовать невозможно, что можно считать недостатком устройства в аспектах оптимизации конструкции и расширения функциональных возможностей.The well-known telescopic hydraulic cylinders of double-sided force action ensure the sequential movement of the pistons, but it is impossible to realize the independent action of the steps, which can be considered a drawback of the device in terms of optimizing the design and expanding the functionality.
Известны телескопические гидроцилиндры двухстороннего действия (ТГЦД), содержащие коаксиальный набор поршневых ступеней с цилиндрическими корпусами и штоковыми полостями у каждойKnown telescopic hydraulic cylinders of double-sided action (TGCD), containing a coaxial set of piston stages with cylindrical bodies and rod cavities each
- 1 017689 ступени. Такой ТГЦД содержит ступень в виде совмещенного с одним из корпусов двухстороннего штока с концами разных наружных диаметров и контактирующим с внешним корпусом поршнем, рабочие площади сторон которого неодинаковы. Разноименные полости ступеней гидроцилиндра попарно гидравлически соединены с образованием объединенных полостей. Поршневые полости каждой ступени ТГЦД установлены с возможностью их прихода в противоположные фазы, которые соответствуют максимальной и минимальной величинам их объемов, в крайних положениях гидроцилиндра. Известные ТГЦД в одном из вариантов реализованы с минимальной общей длиной телескопических звеньев в полностью выдвинутом положении гидроцилиндра, обусловленной недостаточностью пространства. При этом у внутренней ступени двухстороннего действия ТГЦД поршень выполнен в виде плунжера (патент РФ №2153464, приоритет от 30.08.1999, публ. 27.07.2000).- 1 017689 steps. Such a TGCD contains a stage in the form of a double-sided rod combined with one of the buildings with the ends of different outer diameters and a piston in contact with the external case, the working areas of the sides of which are not identical. The opposite cavities of the steps of the hydraulic cylinder are hydraulically connected in pairs with the formation of joint cavities. Piston cavities of each stage of THCD are installed with the possibility of their arrival in opposite phases, which correspond to the maximum and minimum values of their volumes, in the extreme positions of the hydraulic cylinder. Known TGCD in one of the options implemented with the minimum total length of the telescopic links in the fully extended position of the hydraulic cylinder, due to the lack of space. At the same time, at the internal stage of double-sided action of the TGCD, the piston is made in the form of a plunger (RF patent №2153464, priority of 08/30/1999, publ. 07.27.2000).
При подаче (сливе) рабочей жидкости в попарно гидравлически соединенные разноименные полости ступеней ТГЦД, образующие объединенные полости, и попеременном подключении к напору всех его полостей последовательное и независимое перемещение ступеней ТГЦД осуществляется за счет дифференциального принципа взаимодействия подвижных звеньев.When the working fluid is supplied (drained) into pairs of hydraulically connected dissimilar cavities of the TGCD stages, forming united cavities, and alternately connecting all its cavities to the pressure, sequential and independent movement of the TGCD stages is carried out due to the differential principle of interaction of moving parts.
Недостатком известного ТГЦД с минимальной общей длиной телескопических звеньев в полностью выдвинутом положении гидроцилиндра является то, что в исходном (убранном) положении не менее чем одна из его посадочных (высокоточных) поверхностей открыта и не защищена от внешних воздействий. Из сказанного выше следует, что если в исходном (убранном) положении телескопического гидроцилиндра хотя бы одна из посадочных (высокоточных) поверхностей открыта и не защищена от внешних воздействий, то в условиях длительного пребывания в морской воде (агрессивной среде) и отсутствия возможности технического обслуживания, а также при отсутствии проворачивания в течение длительного времени, на открытой наружной поверхности собираются продукты коррозии, засоления, обрастания и др. (В.Плудек. Защита от коррозии на стадии проектирования. М., Мир, 1980, с.50; К. Бреббиа, С. Уокер. Динамика морских сооружений. Л., Судостроение, 1983, с. 150), которые при движении соответствующего подвижного звена гидроцилиндра будут воздействовать на его уплотнения вследствие абразивного действия, что существенно снижает надежность гидроцилиндра при работе в морской воде.The disadvantage of the known TGCD with the minimum total length of the telescopic links in the fully extended position of the hydraulic cylinder is that in the initial (retracted) position at least one of its landing (high-precision) surfaces is open and not protected from external influences. It follows from the above that if in the initial (retracted) position of the telescopic hydraulic cylinder at least one of the landing (high-precision) surfaces is open and not protected from external influences, then in conditions of prolonged stay in sea water (aggressive environment) and lack of maintenance, as well as in the absence of turning for a long time, corrosion, salinization, fouling and other products are collected on the exposed outer surface (V.Pludek. Protection against corrosion at the design stage. M. , Mir, 1980, p.50; K. Brebbia, S. Walker. Dynamics of marine structures (L., Sudostroenie, 1983, p. 150), which, when moving the corresponding movable link of a hydraulic cylinder, will affect its compaction due to abrasive action, significantly reduces the reliability of the hydraulic cylinder when working in sea water.
Известен ТГЦД, содержащий коаксиальный набор поршневых ступеней, с каналами подачи и слива рабочей жидкости, с внешним и внутренним корпусами, с одной из ступеней, содержащей совмещенный с внутренним корпусом двухсторонний шток, концы которого имеют различные наружные диаметры, и поршень, выполненный в виде гильзы, рабочие площади сторон которого различны, установленный на двухстороннем штоке с возможностью взаимодействия с ним и с внешним корпусом, имеющим одно днище, на котором жестко закреплен конец двухстороннего штока меньшего диаметра. ТГЦД выполнен с разноименными полостями упомянутых ступеней, соединенными гидравлически попарно с образованием объединенных полостей, и с поршневыми полостями, которые установлены с возможностью их прихода в противоположные фазы, соответствующие максимуму и минимуму величин их объемов в крайних положениях гидроцилиндра (заявка на изобретение № 2006144430 (048501) от 12.12.06, решение о выдаче патента от 20.12.07).Known TGCD, containing a coaxial set of piston stages, with channels for supplying and discharging working fluid, with external and internal cases, with one of the stages containing a double-sided rod combined with an internal case, the ends of which have different external diameters, and a piston made in the form of a sleeve , the working areas of the sides of which are different, mounted on a double-sided rod with the ability to interact with it and with an external case having one bottom, on which the end of a double-sided rod of smaller diameter is rigidly fixed Etra. TGCD is made with opposite cavities of the mentioned stages, connected hydraulically in pairs with the formation of combined cavities, and with piston cavities, which are installed with the possibility of their arrival in opposite phases corresponding to the maximum and minimum values of their volumes in the extreme positions of the hydraulic cylinder (application for invention No. 2006144430 (048501 ) dated 12.12.06, the decision to grant a patent dated 20.12.07).
При подаче (сливе) рабочей жидкости в попарно гидравлически соединенные разноименные полости ступеней ТГЦД, образующие объединенные полости, и попеременном подключении к напору всех его полостей последовательное и независимое перемещение ступеней ТГЦД осуществляется за счет дифференциального принципа взаимодействия подвижных звеньев.When the working fluid is supplied (drained) into pairs of hydraulically connected dissimilar cavities of the TGCD stages, forming united cavities, and alternately connecting all its cavities to the pressure, sequential and independent movement of the TGCD stages is carried out due to the differential principle of interaction of moving parts.
Недостатком известного ТГЦД с минимальной общей длиной телескопических звеньев в полностью выдвинутом положении гидроцилиндра является недостаточность величины общего хода гидроцилиндра, обусловленного ходом выходного звена, равного сумме ходов каждого из звеньев - ступеней. Недостаток обусловлен существующими в настоящее время технологическими ограничениями на длину зеркальной обработки внутренних цилиндрических поверхностей внутренней ступени, т.е. ограничениями на величину отношения длины обрабатываемой внутренней цилиндрической поверхности к величине обрабатываемого диаметра, являющегося минимальным внутренним диаметром зеркально обрабатываемых внутренних цилиндрических поверхностей ТГЦД. Кроме того, недостатком является сложность технологии изготовления длинного продольного канала подвода рабочей жидкости в стенке корпуса внутренней ступени.The disadvantage of the known TGCD with the minimum total length of the telescopic links in the fully extended position of the hydraulic cylinder is the insufficiency of the total stroke of the hydraulic cylinder, due to the output link, equal to the sum of the moves of each of the links - steps. The disadvantage is due to the currently existing technological limitations on the length of the mirror treatment of the internal cylindrical surfaces of the internal stage, i.e. restrictions on the ratio of the length of the processed internal cylindrical surface to the size of the processed diameter, which is the minimum internal diameter of the mirror-treated internal cylindrical surfaces of TGCD. In addition, the disadvantage is the complexity of the technology of manufacturing a long longitudinal channel for supplying the working fluid in the wall of the case of the internal stage.
Известный телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия по заявке на изобретение № 2006144430 (048501) от 12.12.2006 выбран в качестве наиболее близкого аналога.Known telescopic hydraulic cylinder double-acting on the application for the invention No. 2006144430 (048501) of 12.12.2006 was chosen as the closest analogue.
Задача изобретения заключается в расширении эксплуатационных возможностей гидроцилиндра, увеличении эффективности его использования за счет обеспечения большой величины общего хода гидроцилиндра при наличии существующих, в настоящее время, технологических ограничений по длине зеркально обрабатываемых внутренних цилиндрических поверхностей гидроцилиндра с минимальной общей длиной телескопических звеньев в полностью выдвинутом положении гидроцилиндра, обусловленной недостаточностью пространства, длина которого ограничена цилиндром (корпусом) с выдвинутой только одной внутренней ступенью, которая в этих условиях обеспечивает необходимую общую величину хода. Задачей изобретения также является упрощение технологии изготовления ГЦ, в частности корпуса внутренней ступени гидроцилиндра.The objective of the invention is to expand the operational capabilities of the hydraulic cylinder, increasing the efficiency of its use by providing a large amount of the total stroke of the hydraulic cylinder with existing, currently, technological limitations on the length of the mirror-processed internal cylindrical surfaces of the hydraulic cylinder with a minimum total length of the telescopic links in the fully extended position of the hydraulic cylinder due to lack of space, the length of which is limited to cili Ndrom (hull) with extended only one internal stage, which in these conditions provides the necessary total stroke. The invention also aims to simplify the technology of manufacturing HZ, in particular the housing of the internal stage of the hydraulic cylinder.
- 2 017689- 2 017689
Задача решена тем, что в известном ТГЦД двухстороннего действия, включающем коаксиальный набор внешней и внутренних поршневых ступеней, с их корпусами, одна из которых содержит совмещенный с корпусом внутренней ступени двухсторонний шток с концами различных диаметров и поршень-гильзу, с различными рабочими площадями, установленный на двухстороннем штоке с возможностью взаимодействия с ним и с корпусом внешней ступени, на днище которого жестко закреплен конец двухстороннего штока меньшего диаметра, а также выполненном с разноименными полостями упомянутых ступеней, соединенными гидравлически попарно с образованием объединенных полостей, и с поршневыми полостями, которые установлены с возможностью их прихода в противоположные фазы, соответствующие максимуму и минимуму величин их объемов в крайних положениях гидроцилиндра, в соответствии с изобретением внутренняя ступень снабжена полой цилиндрической вставкой, установленной жестко соосно в части корпуса, имеющей больший диаметр, и гильзой, установленной в корпусе с охватом поршня и с возможностью продольного перемещения и герметичного контакта с поршнем и с цилиндрической вставкой посредством кольцевой шейки, которая выполнена на цилиндрической вставке. На конце гильзы перед поршнем жестко закреплен ограничитель его хода, а на другом конце гильзы выполнен кольцевой упор, на котором жестко закреплена путевая опора, с возможностью перемещения относительно штока. Ограничитель хода самой гильзы совмещен с упомянутой цилиндрической шейкой.The problem is solved by the fact that in a well-known two-sided TGCD, including a coaxial set of external and internal piston stages, with their cases, one of which contains a double-sided rod combined with an internal stage, with ends of different diameters and a piston-sleeve, with different working areas, installed on a double-sided rod with the possibility of interaction with it and with the case of the external stage, on the bottom of which the end of the double-sided rod of smaller diameter is rigidly fixed, as well as made with unlike the cavities of the mentioned stages, connected hydraulically in pairs with the formation of combined cavities, and with piston cavities, which are installed with the possibility of their arrival in opposite phases corresponding to the maximum and minimum values of their volumes in the extreme positions of the hydraulic cylinder, in accordance with the invention, the internal stage is provided with a hollow cylindrical insert, installed rigidly coaxially in the part of the body having a larger diameter, and the sleeve installed in the body with the piston reach and with the possibility of longitudinal scheniya and sealing engagement with the piston and having a cylindrical insert through annular collar, which is formed on the cylindrical insert. At the end of the liner in front of the piston, its stroke limiter is rigidly fixed, and at the other end of the sleeve there is an annular stop on which the support is rigidly fixed, with the possibility of movement relative to the rod. The stroke limiter of the sleeve itself is combined with the cylindrical neck mentioned.
Кроме того, отношение величины полного хода внутренней ступени к длине ее корпуса, в пределах хода и длины гильзы с путевой опорой, составляет не менее 0,72.In addition, the ratio of the full stroke of the internal stage to the length of its body, within the stroke and length of the liner with the support, is not less than 0.72.
Кроме того, протяженность области герметичного контакта поршня внутренней ступени с гильзой менее длины гильзы.In addition, the length of the area of the sealed contact of the piston of the inner stage with the sleeve is less than the length of the sleeve.
Кроме того, отношение длины гильзы к длине корпуса внутренней ступени, в пределах хода и длины гильзы с путевой опорой, составляет не менее 0,5.In addition, the ratio of the length of the liner to the length of the body of the internal stage, within the stroke and length of the liner with the track support, is not less than 0.5.
Кроме того, отношение длины цилиндрической вставки к длине гильзы с путевой опорой составляет не менее 0,75.In addition, the ratio of the length of the cylindrical insert to the length of the sleeve with the track support is not less than 0.75.
Кроме того, путевая опора выполнена в виде кольцевого выступа или торцевой крышки с одним центральным отверстием и, по крайней мере, одним отверстием, смещенным относительно центра.In addition, the track support is made in the form of an annular protrusion or end cap with one central hole and at least one hole offset from the center.
Кроме того, гильза выполнена в виде набора полых цилиндров, каждый из которых имеет путевую опору.In addition, the sleeve is made in the form of a set of hollow cylinders, each of which has a support.
Кроме того, гидравлическая связь между штоковой полостью внешней ступени и поршневой полостью внутренней ступени осуществлена в виде, по крайней мере, одного радиального канала, выполненного в стенке корпуса внутренней ступени.In addition, the hydraulic connection between the rod cavity of the external stage and the piston cavity of the internal stage is made in the form of at least one radial channel made in the wall of the case of the internal stage.
Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности использования гидроцилиндра, обеспечение получения больших величин реализуемого общего хода гидроцилиндра при наличии технологических ограничений по длине зеркально обрабатываемых внутренних цилиндрических поверхностей, т.е. обеспечение получения величин реализуемых ходов больше величин допустимых (по технологическим соображениям) длин зеркально обрабатываемых внутренних цилиндрических поверхностей гидроцилиндра с минимальной общей длиной телескопических звеньев в полностью выдвинутом положении гидроцилиндра, обусловленной недостаточностью пространства, длина которого ограничена цилиндром (корпусом) с выдвинутой только одной внутренней ступенью, которая в этих условиях обеспечивает необходимую общую величину хода, обусловленного ходом выходного звена, равного сумме ходов каждого из звеньев - ступеней при обеспечении последовательного и независимого действия ступеней гидроцилиндра. Техническим результатом изобретения является оптимизация конструкции и снижение трудоемкости изготовления гидроцилиндра за счет использования полой цилиндрической вставки с кольцевой шейкой такой длины, которая позволяет исключить технологические ограничения и облегчить механическую обработку труднодоступных участков внутренних поверхностей при изготовлении гидроцилиндра. Техническим результатом изобретения также является упрощение технологии изготовления корпуса внутренней ступени гидроцилиндра за счет исполнения канала гидравлической связи разноименных полостей ступеней в стенке корпуса внутренней ступени коротким и радиальным вместо длинного и продольного.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the use of the hydraulic cylinder, ensuring the production of large quantities of the realized total stroke of the hydraulic cylinder in the presence of technological limitations on the length of the mirror-processed internal cylindrical surfaces, i.e. ensuring the production of moves realized is greater than the allowable (for technological reasons) lengths of the cylindrical internal cylindrical surfaces of mirror cylinders with a minimum total length of telescopic links in the fully extended position of the hydraulic cylinder, due to insufficient space, the length of which is limited by the cylinder (case) with only one internal stage extended, which, under these conditions, provides the necessary total amount of travel due to the progress of the output ene equal to the sum of turns of each of the units - steps in ensuring consistent and independent acting hydraulic cylinder stages. The technical result of the invention is to optimize the design and reduce the complexity of manufacturing a hydraulic cylinder due to the use of a hollow cylindrical insert with an annular neck of such a length that eliminates technological limitations and facilitates mechanical processing of hard-to-reach areas of internal surfaces in the manufacture of the hydraulic cylinder. The technical result of the invention is also the simplification of manufacturing the case of the inner stage of the hydraulic cylinder due to the execution of the hydraulic connection channel of the opposite cavities of the steps in the wall of the case of the inner stage short and radial instead of long and longitudinal.
Сущность изобретения пояснена чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 - общий вид комбинированного телескопического гидроцилиндра двухстороннего действия для больших ходов в убранном (исходном) положении;The invention is illustrated by the drawings, which depict: in FIG. 1 is a general view of a combined double-acting telescopic hydraulic cylinder for large strokes in the retracted (initial) position;
на фиг. 2 - схема гидроцилиндра в исходном, убранном положении (гильза выполнена в виде одного полого гидроцилиндра);in fig. 2 is a diagram of the hydraulic cylinder in the initial, retracted position (the sleeve is made in the form of one hollow hydraulic cylinder);
на фиг. 3 -то же, в промежуточном фиксированном положении;in fig. 3, however, in an intermediate fixed position;
на фиг. 4 - то же, в полностью выдвинутом положении;in fig. 4 - the same, in the fully extended position;
на фиг. 5 - схема конкретного выполнения гидроцилиндра с увеличенным ходом в исходном убранном положении (гильза выполнена в виде набора полых цилиндров).in fig. 5 is a diagram of a specific implementation of a hydraulic cylinder with an increased stroke in the initial retracted position (the sleeve is made in the form of a set of hollow cylinders).
Комбинированный телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия для больших ходов (фиг. 1, 2, 3, 4) содержит коаксиальный набор поршневых ступеней, в который входят цилиндрический корпус 1 внутренней (малой) ступени, состоящий из двух частей: меньшего и большего диаметра. В части корпуса 1, имеющей больший диаметр, установлена соосно и жестко закреплена полая цилиндричеA combined double-acting telescopic hydraulic cylinder for large strokes (FIGS. 1, 2, 3, 4) contains a coaxial set of piston stages, which includes a cylindrical body 1 of an internal (small) stage, consisting of two parts: a smaller and a larger diameter. In the part of the housing 1, which has a larger diameter, is installed coaxially and rigidly fixed hollow cylindrical
- 3 017689 ская вставка 2. В набор поршневых ступеней также входит цилиндрический корпус 3 внешней (большой) ступени, поршень 4 внутренней (малой) ступени, жестко связанный со штоком 5, содержащим каналы 6, 7 для подвода и отвода рабочей жидкости, вытянутый поршень 8 внешней, большой ступени, выполненный в виде гильзы, имеющий различные рабочие площади, установленный на двухстороннем штоке внешней (большой) ступени, который конструктивно совмещен с цилиндрическим корпусом 1 внутренней (малой) ступени. Поршень-гильза 8 установлен на двухстороннем штоке-корпусе 1 с возможностью взаимодействия с ним и с корпусом 3 внешней ступени. Корпус 1 внутренней, малой ступени имеет цилиндрические концы (части), соответственно, 9 - большего наружного диаметра и 10 - меньшего наружного диаметра. Шток 5 установлен в крышке 11, жестко скрепленной с корпусом 1, с возможностью продольного перемещения на величину полного хода внутренней ступени относительно крышки 11. Цилиндрическая вставка 2 выполнена с кольцевой шейкой 12. В корпусе 1 внутренней ступени установлена гильза 13 с охватом поршня 4. Гильза 13 установлена с возможностью продольного перемещения и герметичного контакта внутренней поверхностью (изнутри) - с поршнем 4, а внешней поверхностью (снаружи) - с цилиндрической вставкой 2 посредством кольцевой шейки 12. Протяженность области герметичного контакта поршня 4 внутренней ступени с гильзой 13 менее длины гильзы. Гильза 13 снабжена жестко с ней связанным и установленным на ее внутренней поверхности перед поршнем 4 ограничителем 14 хода поршня 4. На цилиндрической вставке 2 в виде кольцевой шейки 12 выполнен ограничитель хода гильзы 13. На штоке 5 с возможностью перемещения установлена путевая опора 15, а на конце гильзы 13 выполнен кольцевой упор 16, жестко соединенный с путевой опорой 15. Путевая опора 15 установлена с возможностью относительного перемещения со штоком 5 и выполнена в виде торцевой крышки (или кольцевого выступа на поверхности гильзы 13) с одним центральным отверстием, под шток 5, и не менее чем одним смещенным от центра отверстием 17. В зависимости от величины хода внутренней ступени длина путевой опоры 15 составляет до 3% от значения этого хода. Отсюда отношение величины хода внутренней ступени к длине ее корпуса 1, в пределах хода и длины гильзы 13 с путевой опорой 15, составляет не менее 0,72. Кроме того, отношение длины гильзы 13 к длине корпуса 1 внутренней ступени, в пределах хода и длины гильзы 13 с путевой опорой 15, составляет величину не менее 0,5, а соотношение длин цилиндрической вставки 2 и гильзы 13 с путевой опорой 15 составляет не менее 0,75. Поршень 8 выполнен с возможностью скольжения по наружной поверхности двухстороннего штока, совмещенного с корпусом 1 внутренней ступени и по внутренней поверхности корпуса 3 внешней ступени.- 3 017689 insert 2. The set of piston stages also includes a cylindrical body 3 of the outer (large) stage, piston 4 of the internal (small) stage, rigidly connected with the rod 5, containing channels 6, 7 for supplying and discharging the working fluid, elongated piston 8 external, large stage, made in the form of a sleeve, having different working areas, mounted on a double-sided rod of the external (large) stage, which is structurally combined with the cylindrical body 1 of the internal (small) stage. The piston sleeve 8 is mounted on a double-sided stem-housing 1 with the ability to interact with it and with the housing 3 of the outer stage. The housing 1 of the inner, small stage has cylindrical ends (parts), respectively, 9 - larger outer diameter and 10 - smaller outer diameter. The rod 5 is installed in the cover 11, rigidly fastened to the housing 1, with the possibility of longitudinal movement on the full stroke of the internal stage relative to the cover 11. The cylindrical insert 2 is made with an annular neck 12. In the case 1 of the internal stage there is a sleeve 13 with a piston circumference 4. Sleeve 13 is installed with the possibility of longitudinal movement and sealed contact with the inner surface (inside) with the piston 4, and the outer surface (outside) with the cylindrical insert 2 by means of an annular neck 12. The length of the region is g The sealed contact of the piston 4 of the internal stage with the sleeve 13 is less than the length of the sleeve. The sleeve 13 is rigidly connected with it and installed on its inner surface in front of the piston 4 by the limiter 14 of the piston stroke 4. On the cylindrical insert 2 in the form of an annular neck 12, the stroke limiter of the sleeve 13 is made. On the rod 5 the track bearing 15 is movably mounted, and the end of the sleeve 13 is made annular stop 16, rigidly connected to the track support 15. Track support 15 is installed with the possibility of relative movement with the rod 5 and is made in the form of an end cap (or an annular protrusion on the surface of the sleeve 13) with one a central opening for the rod 5, and at least one off-center orifice 17. Depending on the stroke length inner step track support 15 is up to 3% of the value of the stroke. Hence, the ratio of the stroke of the inner step to the length of its body 1, within the stroke and length of the sleeve 13 with the track support 15, is at least 0.72. In addition, the ratio of the length of the sleeve 13 to the length of the body 1 of the internal stage, within the stroke and length of the sleeve 13 with the track support 15, is not less than 0.5, and the ratio of the lengths of the cylindrical insert 2 and the sleeve 13 with the track support 15 is at least 0.75. The piston 8 is made with the possibility of sliding on the outer surface of a double-sided rod, combined with the housing 1 of the inner stage and along the inner surface of the housing 3 of the outer stage.
Телескопический набор ступеней выполнен так, что образует малую штоковую 18 и большую поршневую 19 полости внутренней (малой) ступени, малую 20 и большую 21 полости внешней (большой) ступени, при этом полость 18 сообщена с полостью 21 через каналы 22, 23, 24, а полость 19 сообщена с полостью 20 через радиальный канал 25 с образованием объединенных полостей. Радиальный канал 25, в стенке корпуса 1 внутренней, малой ступени, гидравлически связан с кольцевым зазором 26 между гильзой 13 и корпусом 1 внутренней, малой ступени, при этом зазор 26 является частью большой поршневой полости 19 внутренней, малой ступени. Малая полость 20 внешней, большой ступени по функциональному назначению соответствует штоковой полости этой ступени, а большая полость 21 внешней, большой ступени по функциональному назначению соответствует поршневой полости этой же ступени. Поршневые полости гидроцилиндра включают поршневые полости каждой ступени, соответственно, большую поршневую полость 19 внутренней, малой ступени и большую полость 21 внешней, большой ступени. Корпус 3 внешней (большой) ступени выполнен в виде стакана с одним торцевым днищем 27, на котором жестко, с помощью креплений 28, закреплен конец 10 (малого диаметра) двухстороннего штока внешней, большой, ступени, совмещенного с корпусом 1 внутренней ступени (в дальнейшем - шток-корпус 1), в то время как другой его конец 9, большего диаметра, находится вне корпусаThe telescopic set of steps is made so that it forms a small rod 18 and a large piston 19 cavity of the inner (small) stage, a small 20 and a large 21 cavity of the outer (large) stage, while the cavity 18 communicates with the cavity 21 through the channels 22, 23, 24, and the cavity 19 is communicated with the cavity 20 through the radial channel 25 with the formation of the combined cavities. The radial channel 25, in the wall of the housing 1 of the inner, small stage, is hydraulically connected to the annular gap 26 between the sleeve 13 and the housing 1 of the inner, small stage, while the gap 26 is part of the large piston cavity 19 of the inner, small stage. The small cavity 20 of the outer, large stage in function corresponds to the rod cavity of this stage, and the large cavity 21 of the outer, large stage in function corresponds to the piston cavity of the same stage. The piston cavities of the hydraulic cylinder include the piston cavities of each stage, respectively, a large piston cavity 19 of the inner, small stage and a large cavity 21 of the outer, large stage. The case 3 of the outer (large) stage is made in the form of a glass with one end plate 27, on which the end 10 (small diameter) of the two-sided outer, large, two-sided rod combined with the case of the inner stage (fixed - stem-body 1), while its other end 9, of larger diameter, is located outside the body
3. Поршень 8 внешней (большой) ступени выполнен с охватом концов 9 и 10 двухстороннего штокакорпуса 1. Поршень 8 внешней ступени выполнен с неравными рабочими (эффективными) площадями так, что рабочая площадь поршня со стороны большой полости 21 превышает рабочую площадь поршня со стороны малой полости 20, при этом, как было отмечено выше, внешний диаметр нижнего конца 9 двухстороннего штока-корпуса 1 превышает внешний диаметр верхнего его конца 10. Поршень 8 образует с двухсторонним штоком-корпусом 1 внешней, большой, ступени полость 20, ограниченную цилиндрическими шейками 29 и 30, которые сопряжены и взаимодействуют, соответственно, с цилиндрическими поверхностями концов 10 и 9 двухстороннего штока-корпуса I. Шейки 29 и 30 имеют разные диаметры в соответствии с диаметрами концов двухстороннего штока-корпуса 1. На поршне 8 выполнен также буртик 31, сопряженный с внутренней поверхностью 32 корпуса 3 внешней ступени. Поршень 8 выполнен удлиненным, протяженностью не менее величины хода внешней, большой ступени гидроцилиндра с обеспечением возможности герметичного контакта с наружными цилиндрическими поверхностями концов 9 и 10 двухстороннего штока-корпуса 1, и с внутренней поверхностью 32 корпуса 3 внешней (большой) ступени.3. The piston 8 of the outer (large) stage is made to cover the ends 9 and 10 of the double-sided stem housing 1. The piston 8 of the outer stage is made with unequal working (effective) areas so that the working area of the piston on the side of the large cavity 21 exceeds the working area of the piston on the small side cavity 20, while, as noted above, the outer diameter of the lower end 9 of the double-sided stem body 1 is greater than the outer diameter of its upper end 10. The piston 8 forms an external, large, stage 20 cavity with a double-sided stem 1 cylindrical necks 29 and 30, which are mated and interact, respectively, with the cylindrical surfaces of the ends 10 and 9 of the double-sided stem body I. The necks 29 and 30 have different diameters in accordance with the diameters of the ends of the double-sided stem body 1. The piston 8 is also made 31 mating with the inner surface 32 of the housing 3 of the outer stage. The piston 8 is made elongated, with a length of not less than the magnitude of the stroke of the outer large cylinder of the hydraulic cylinder with the possibility of tight contact with the outer cylindrical surfaces of the ends 9 and 10 of the double-sided stem body 1, and with the inner surface 32 of the outer (large) stage 3.
Протяженность области герметичного контакта на наружной поверхности удлиненного поршня 8 менее величины хода этой (внешней) ступени гидроцилиндра. В противном случае эта область будет подвержена воздействию внешней среды, что может отрицательно сказаться на эксплуатационной надежности гидроцилиндра. Поршень 8 внешней ступени выполнен в виде плавающей ступенчатой гильзы,The length of the sealed contact area on the outer surface of the elongated piston 8 is less than the stroke of this (external) stage of the hydraulic cylinder. Otherwise, this area will be exposed to the external environment, which may adversely affect the operational reliability of the hydraulic cylinder. The piston 8 of the outer stage is made in the form of a floating stepped sleeve,
- 4 017689 сопряженной посредством цилиндрических шеек 29 и 30 с концами штока разных диаметров 10,9, а посредством буртика 31 - с цилиндрической поверхностью 32 внешнего корпуса 3.- 4 017689 mated by means of cylindrical necks 29 and 30 with the ends of the rod of different diameters 10.9, and by means of the flange 31 - with the cylindrical surface 32 of the outer body 3.
Гидроцилиндр, для создания герметичного контакта, оснащен уплотнениями 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41. На поршне 8 выполнен фланец 42, обеспечивающий присоединение элементов других механизмов.The hydraulic cylinder, to create an airtight contact, is equipped with seals 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41. The flange 42 is made on the piston 8, which provides for the attachment of elements of other mechanisms.
Длина (внешней) большой ступени гидроцилиндра не менее двукратной величины хода этой ступени. В полностью выдвинутом положении гидроцилиндра (фиг. 4) его длина минимальна и ограничена корпусом с выдвинутой только одной внутренней (малой) ступенью, которая в этих условиях обеспечивает необходимую общую величину хода, обусловленного ходом выходного звена, равного сумме ходов каждого из звеньев-ступеней.The length of the (external) large stage of the hydraulic cylinder is not less than twice the stroke of this stage. In the fully extended position of the hydraulic cylinder (Fig. 4), its length is minimal and limited to a housing with only one internal (small) stage extended, which in these conditions provides the necessary total stroke amount due to the output link stroke equal to the sum of the strokes of each of the link steps.
Комбинированный телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия установлен таким образом, что в исходном положении (фиг. 1, 2) объем большой полости 19 внутренней, малой ступени минимален, а объем большой полости 21 внешней, большой ступени максимален, следовательно, крайние положения обеих ступеней противоположны по фазе, при этом разноименные полости гидроцилиндра попарно гидравлически соединены с образованием объединенных полостей.The combined double-acting telescopic hydraulic cylinder is installed in such a way that in the initial position (Fig. 1, 2) the volume of the large cavity 19 of the inner, small stage is minimal, and the volume of the large cavity 21 of the outer, large stage is maximum, therefore, the extreme positions of both stages are opposite in phase , while the opposite cavity of the hydraulic cylinder in pairs are hydraulically connected with the formation of the combined cavities.
В исходном положении (фиг. 1) все посадочные поверхности, обеспечивающие герметичность, конструктивно закрыты и защищены от любых внешних воздействий.In the initial position (Fig. 1), all seating surfaces, ensuring tightness, are structurally closed and protected from any external influences.
В частном случае выполнения гидроцилиндра с увеличенным ходом (фиг. 5) гильза 13, снабженная жестко соединенной с ее кольцевым упором 16 путевой опорой 15, выполнена в виде набора секций полых цилиндров 43, 44, при этом последние снабжены соответствующей каждому путевой опорой 45, 47, которые жестко соединены с соответствующими им кольцевыми упорами 46, 48 на полых цилиндрах 43, 44 и выполнены, любая, с одним центральным отверстием под шток 5, и не менее чем с одним смещенным от центра отверстием, соответственно, 49, 50. Причем, в зависимости от требований к конструктивному исполнению, число секций (полых цилиндров) у внутренней (малой) ступени гидроцилиндра может быть различным.In the particular case of performing a hydraulic cylinder with an increased stroke (FIG. 5), the sleeve 13, provided with a support 15 rigidly connected to its annular support 16, is made in the form of a set of sections of hollow cylinders 43, 44, the latter being equipped with the corresponding each supporting support 45, 47 which are rigidly connected with their corresponding annular stops 46, 48 on hollow cylinders 43, 44 and are made, any, with one central hole for the rod 5, and at least one hole offset from the center, respectively, 49, 50. And depending on the requirements for nstruktivnomu execution, the number of sections (hollow cylinder) of the inner (small) cylinder stages may be different.
Существенным для заявляемого телескопического гидроцилиндра двухстороннего действия является крепление к неподвижному элементу, которое может быть осуществлено за шток 5 внутренней, малой ступени, либо за цилиндрический корпус 1 этой же ступени, совмещенный с двухсторонним штоком внешней, большой ступени, либо за цилиндрический корпус 3 внешней, большой ступени, либо за поршень 8 этой ступени.Essential for the proposed telescopic double-acting hydraulic cylinder is attached to a fixed element, which can be carried out for the rod 5 of the inner, small stage, or for the cylindrical body 1 of the same stage, combined with the double-sided rod of the external, large stage, or for the cylindrical body 3 external, large stage, or for the piston 8 of this stage.
В случаях крепления к неподвижному элементу (фундаменту) за шток 5 или же за поршень 8 в крайних положениях комбинированного телескопического гидроцилиндра двухстороннего действия результирующее перемещение его ступеней определяется суммированием перемещений подвижных звеньев этих ступеней гидроцилиндра, а в случае крепления за цилиндрический внешний корпус 3, жестко связанный с концом двухстороннего штока, совмещенного с цилиндрическим корпусом 1, или же за корпус 1, такая возможность исключается.In cases of attachment to the stationary element (foundation) for the rod 5 or for the piston 8 in the extreme positions of the combined telescopic hydraulic cylinder of double-sided action, the resulting movement of its steps is determined by summing the movements of the moving links of these steps of the hydraulic cylinder, and in the case of mounting for the cylindrical outer case 3, rigidly connected with the end of the double-sided stem, combined with the cylindrical body 1, or behind the body 1, this possibility is excluded.
Комбинированный телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия для больших ходов работает следующим образом.Combined telescopic double-acting hydraulic cylinder for large strokes works as follows.
Рабочую жидкость под напором подают по каналу 6 в полость 19 и через кольцевой зазор 26 по каналу 25 в полость 20, а полость 21 через каналы 24, 23, 22 вместе с полостью 18 соединяют со сливом каналом 7 (фиг. 1). Под давлением жидкости корпус 1 и поршень 8 из исходного (убранного) положения последовательно-принудительно перемещаются вверх. При этом корпус 1 перемещается до упора крышки 11 в торец гильзы 13 с путевой опорой 15, а затем совместно с гильзой 13 и путевой опорой 15 до упора торца поршня 4 в путевую опору 15, причем поршень 8 перемещается внутрь корпуса 3. Гидроцилиндр устанавливается в крайнее выдвинутое положение, при котором объем большой полости 19 максимален - с напором соединена объединенная полость 19, 20, а другая объединенная полость 18, 21 соединена со сливом и объем большой полости 21 минимален, т. е. крайние положения обеих ступеней противоположны по фазе (фиг. 4).Working fluid under pressure is fed through the channel 6 into the cavity 19 and through the annular gap 26 through the channel 25 into the cavity 20, and the cavity 21 through the channels 24, 23, 22 together with the cavity 18 is connected to the drain channel 7 (Fig. 1). Under pressure from the fluid, the housing 1 and the piston 8 from the source (retracted) position are sequentially-forcedly moved upwards. In this case, the housing 1 moves up to the stop of the cover 11 at the end of the sleeve 13 with the track support 15, and then together with the sleeve 13 and the track support 15 up to the stop of the piston 4 face into the track support 15, and the piston 8 moves inside the case 3. The hydraulic cylinder is set to the extreme The extended position, in which the volume of the large cavity 19 is maximal - the combined cavity 19, 20 is connected with pressure, and the other combined cavity 18, 21 is connected to the drain and the volume of the large cavity 21 is minimal, i.e. the extreme positions of both stages are opposite in phase (FIG. . four).
Рабочую жидкость под напором подают по каналам 6 и 7 в полости 19 и 18, а также в полости 20 и 21 за счет соответствующих гидравлических связей-каналов 25 и 22, 23, 24 (фиг. 2, 4). Под давлением жидкости гидроцилиндр устанавливается в промежуточное фиксированное положение, при котором выдвинут только корпус 1, объемы больших полостей 19 и 21 максимальны, объединенные полости связаны с напором, т.е. крайние положения обеих ступеней однофазны (фиг. 3). Перемещение подвижных элементов происходит за счет того, что рабочая площадь поршня 4 со стороны полости 19 превышает рабочую площадь со стороны полости 18, а рабочая площадь поршня 8 со стороны полости 21 превышает рабочую площадь со стороны полости 20, т.е. осуществляется за счет дифференциального принципа взаимодействия подвижных звеньев. Таким образом:Working fluid under pressure is fed through the channels 6 and 7 in the cavities 19 and 18, as well as in the cavities 20 and 21 due to the corresponding hydraulic connections-channels 25 and 22, 23, 24 (Fig. 2, 4). Under the pressure of the liquid, the hydraulic cylinder is installed in an intermediate fixed position, in which only body 1 is extended, the volumes of large cavities 19 and 21 are maximum, the combined cavities are connected with pressure, i.e. the extreme positions of both stages are single-phase (Fig. 3). Moving the moving elements occurs due to the fact that the working area of the piston 4 on the side of the cavity 19 exceeds the working area on the side of the cavity 18, and the working area of the piston 8 on the side of the cavity 21 exceeds the working area on the side of the cavity 20, i.e. is carried out due to the differential principle of interaction of mobile links. In this way:
при переходе гидроцилиндра из исходного, убранного положения (фиг. 1, 2) в промежуточное, фиксированное (фиг. 3) корпус 1 вместе с гильзой 13, снабженной путевой опорой 15, перемещается вверх до упора путевой опоры 15 в торец поршня 4, а затем корпус 1 отдельно перемещается до упора крышки 11 в путевую опору 15, причем поршень 8 остается неподвижным относительно корпуса 3;during the transition of the hydraulic cylinder from the initial, retracted position (Fig. 1, 2) to the intermediate, fixed (Fig. 3) body 1 together with the sleeve 13, equipped with the track support 15, moves up to the stop of the track support 15 into the piston end 4, and then the housing 1 moves separately up to the stop of the cover 11 into the track support 15, while the piston 8 remains stationary relative to the housing 3;
при переходе гидроцилиндра из полностью выдвинутого положения (фиг. 4) в промежуточное фикat the transition of the hydraulic cylinder from the fully extended position (Fig. 4) to the intermediate fic
- 5 017689 сированное (фиг. 3) поршень 8 выдвигается из корпуса 3, а корпус 1 и гильза 13 с путевой опорой 15 остаются неподвижными относительно поршня 4.- 5 017689 sirovannoe (Fig. 3), the piston 8 is extended from the housing 3, and the housing 1 and the sleeve 13 with the track support 15 remain stationary relative to the piston 4.
Рабочую жидкость под напором подают по каналу 7 в полость 18 и по каналам 22, 23, 24 в полость 21, а полость 20 через канал 25 вместе с полостью 19 соединяют со сливом каналом 6 (фиг. 3, 4). Под давлением жидкости гидроцилиндр устанавливается в исходное (убранное) положение, при котором корпус 1 и поршень 8 убраны относительно неподвижного элемента - фундамента, объем большой полости 21 максимален - с напором соединена объединенная полость 18, 21, а другая объединенная полость 19, 20 соединена со сливом и объем большой полости 19 минимален, т.е. крайние положения обеих ступеней противоположны по фазе (фиг. 1, 2).The working fluid under pressure is fed through the channel 7 into the cavity 18 and through the channels 22, 23, 24 into the cavity 21, and the cavity 20 through the channel 25 together with the cavity 19 is connected to the discharge channel 6 (Fig. 3, 4). Under hydraulic pressure, the hydraulic cylinder is installed in the initial (retracted) position, in which case 1 and piston 8 are removed relative to the fixed element — the foundation, the volume of the large cavity 21 is maximum — the combined cavity 18, 21 is connected to the pressure, and the other combined cavity 19, 20 is connected to the discharge and the volume of the large cavity 19 is minimal, i.e. the extreme positions of both stages are opposite in phase (Fig. 1, 2).
При этом последовательно-принудительное перемещение подвижных элементов происходит так, что:In this case, sequentially-forced movement of moving elements occurs so that:
при переходе гидроцилиндра из полностью выдвинутого положения (фиг. 4) в исходное (убранное) положение (фиг. 1, 2) поршень 8 выдвигается из корпуса 3, а корпус 1 отдельно перемещается до зацепа ограничителя хода гильзы 13, совмещенного с кольцевой шейкой 12 цилиндрической вставки 2, за кольцевой упор 16 гильзы 13, а затем совместно с гильзой 13 и путевой опорой 15 до упора ограничителя хода 14 поршня 4 в торец поршня 4;when the cylinder moves from the fully extended position (Fig. 4) to the initial (retracted) position (Fig. 1, 2), the piston 8 moves out of the housing 3, and the housing 1 moves separately to the hook of the stroke limiter of the sleeve 13, which is aligned with the annular neck 12 of the cylindrical insert 2, for the annular stop 16 of the sleeve 13, and then together with the sleeve 13 and the track support 15 until the stop of the stroke limiter 14 of the piston 4 into the end of the piston 4;
при переходе гидроцилиндра из промежуточного фиксированного (фиг. 3) в исходное (убранное) положение (фиг. 1, 2) корпус 1 отдельно перемещается до зацепа ограничителя хода гильзы 13, совмещенного с кольцевой шейкой 12 цилиндрической вставки 2, за кольцевой упор 16 гильзы 13, а затем совместно с гильзой 13 и путевой опорой 15 до упора ограничителя хода 14 поршня 4 в торец поршня 4, при этом поршень 8 остается неподвижным относительно корпуса 3.at the transition of the hydraulic cylinder from the intermediate fixed (Fig. 3) to the initial (folded) position (Fig. 1, 2), the housing 1 is moved separately to the hook of the travel stop of the sleeve 13, aligned with the annular neck 12 of the cylindrical insert 2, to the annular stop 16 of the sleeve 13 and then together with the sleeve 13 and the track support 15 up to the stop of the stroke limiter 14 of the piston 4 at the end of the piston 4, while the piston 8 remains stationary relative to the housing 3.
Для пассивного возвращения (опускания) гидроцилиндра в исходное положение (фиг. 1, 2) достаточно сообщить объединенные полости 19, 20 и 18, 21 со сливом через каналы 6, 7 (фиг. 3, 4), при этом гидроцилиндр переходит в убранное положение под действием внешней нагрузки, например, массы поднимаемого груза.For passive return (lowering) of the hydraulic cylinder to its original position (Fig. 1, 2), it is enough to communicate the combined cavities 19, 20 and 18, 21 with the drain through the channels 6, 7 (Fig. 3, 4), while the hydraulic cylinder goes to the stowed position under the influence of an external load, for example, the mass of the lifted load.
Работа гидроцилиндра с увеличенным ходом в частном случае его выполнения (фиг. 5) адекватна описанной выше, с учетом особенностей трансформации и исполнения гильзы с путевой опорой.The work of the hydraulic cylinder with an increased stroke in the particular case of its implementation (Fig. 5) is adequate to that described above, taking into account the peculiarities of the transformation and execution of the liner with the track support.
Предлагаемое техническое решение позволяет расширить эксплуатационные возможности телескопического гидроцилиндра, увеличить эффективность его использования за счет расширения диапазона задаваемых ходов, а также получить большие величины реализуемого общего хода гидроцилиндра при наличии технологических ограничений по длине зеркально обрабатываемых внутренних цилиндрических поверхностей, т.е. позволяет обеспечить увеличение общего хода выходного звена и ходов каждой из ступеней в отдельности при заданном диаметре поршня внутренней ступени гидроцилиндра с минимальной общей длиной телескопических звеньев в полностью выдвинутом положении гидроцилиндра, обусловленной недостаточностью пространства, длина которого ограничена цилиндром (корпусом) с выдвинутой только одной внутренней ступенью, которая в этих условиях обеспечивает необходимую общую величину хода, обусловленного ходом выходного звена, равного сумме ходов каждого из звеньев - ступеней при обеспечении последовательного и независимого действия ступеней гидроцилиндра.The proposed solution allows you to expand the operational capabilities of the telescopic cylinder, increase the efficiency of its use by expanding the range of specified strokes, as well as to obtain large values of the realized total stroke of the hydraulic cylinder in the presence of technological limitations on the length of the mirrored internal cylindrical surfaces, i.e. allows to increase the overall stroke of the output link and the strokes of each of the steps separately for a given piston diameter of the inner cylinder of the hydraulic cylinder with a minimum total length of telescopic links in the fully extended position of the hydraulic cylinder due to insufficient space, the length of which is limited by the cylinder (housing) with only one internal stage extended , which in these conditions provides the necessary total stroke, due to the course of the output link, equal to the sum of the strokes of each of units of - degrees while ensuring consistent and independent acting hydraulic cylinder stages.
Заявляемый гидроцилиндр позволяет оптимизировать конструкцию и снизить трудоемкость изготовления гидроцилиндра за счет использования полой цилиндрической вставки с кольцевой шейкой такой длины, которая позволяет исключить технологические ограничения и облегчить механическую обработку труднодоступных участков внутренних поверхностей при изготовлении гидроцилиндров. Кроме того, наличие гильзы в составе гидроцилиндра обеспечивает исполнение канала гидравлической связи разноименных полостей ступеней коротким и радиальным вместо длинного и продольного в стенке корпуса внутренней ступени, что существенно упрощает технологию изготовления корпуса внутренней ступени гидроцилиндра по сравнению с наиболее близким аналогом. Причем при увеличенном общем ходе выходного звена и ходов каждой из ступеней в отдельности максимальный наружный диаметр заявляемого гидроцилиндра равен максимальному наружному диаметру гидроцилиндра ближайшего аналога при одинаковых диаметрах соответствующих поршней этих ступеней.The inventive hydraulic cylinder allows you to optimize the design and reduce the complexity of manufacturing a hydraulic cylinder due to the use of a hollow cylindrical insert with an annular neck of such a length that eliminates technological limitations and facilitate the machining of hard-to-reach areas of internal surfaces in the manufacture of hydraulic cylinders. In addition, the presence of the liner in the composition of the hydraulic cylinder ensures that the hydraulic connection channel of the opposite cavity cavities is short and radial instead of long and longitudinal in the wall of the internal stage, which greatly simplifies the manufacturing technology of the internal cylinder of the hydraulic cylinder compared to the closest analogue. Moreover, with an increased overall course of the output link and the strokes of each of the steps separately, the maximum outer diameter of the proposed hydraulic cylinder is equal to the maximum outer diameter of the hydraulic cylinder of the closest analogue with the same diameters of the corresponding pistons of these steps.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2008/000364 WO2009154497A1 (en) | 2008-06-09 | 2008-06-09 | Combined telescopic double-acting hydraulic cylinder for substantial strokes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201001475A1 EA201001475A1 (en) | 2011-02-28 |
| EA017689B1 true EA017689B1 (en) | 2013-02-28 |
Family
ID=41434261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201001475A EA017689B1 (en) | 2008-06-09 | 2008-06-09 | Combined telescopic double-acting hydraulic cylinder for substantial strokes |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102046985B (en) |
| EA (1) | EA017689B1 (en) |
| WO (1) | WO2009154497A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101898738B (en) * | 2010-06-29 | 2012-07-25 | 航天晨光股份有限公司 | Device for lifting large and heavy objects |
| CN102102691A (en) * | 2011-03-20 | 2011-06-22 | 湖北佳恒科技有限公司 | Telescopic sleeve hydraulic cylinder for dump truck |
| CN102878148B (en) * | 2012-09-29 | 2015-05-06 | 江苏昌力油缸有限公司 | Deflection-preventing multistage oil cylinder |
| CN107989936B (en) * | 2017-11-28 | 2019-06-21 | 安徽科源机械有限公司 | A kind of automotive brake with heat sinking function |
| CN107975549B (en) * | 2017-11-28 | 2019-06-07 | 安徽科源机械有限公司 | A kind of automotive brake |
| CN109366143B (en) * | 2018-11-12 | 2023-09-08 | 郑州立德机电设备有限公司 | Vertical cylinder loading machine with hollow structure and cylinder loading method thereof |
| CN110939626A (en) * | 2019-10-23 | 2020-03-31 | 武汉科技大学 | Double-cylinder bidirectional high-pressure energy-saving plunger hydraulic cylinder |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1240743B (en) * | 1965-02-17 | 1967-05-18 | Toussaint & Hess Gmbh | Hydraulic piston drive with telescopic piston |
| RU2153464C1 (en) * | 1999-08-30 | 2000-07-27 | Государственное унитарное предприятие Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" | Double-acting telescopic hydraulic cylinder |
| RU2303175C1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-07-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит" | Double-sided action hydraulic cylinder for substantial strokes |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1018083B (en) * | 1988-07-13 | 1992-09-02 | 马蒂·尼古拉·鲁奥也斯 | Cylinder-piston combination actuated by pressure medium |
| CN1247903C (en) * | 2003-08-26 | 2006-03-29 | 苏州市越海拉伸机械有限公司 | Hydraulic double moving stretcher oil cylinder |
| CN2903515Y (en) * | 2006-01-25 | 2007-05-23 | 上海金铸机械制造有限公司 | Multi step telescoping hydraulic cylinder |
-
2008
- 2008-06-09 EA EA201001475A patent/EA017689B1/en not_active IP Right Cessation
- 2008-06-09 CN CN200880129550.6A patent/CN102046985B/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-06-09 WO PCT/RU2008/000364 patent/WO2009154497A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1240743B (en) * | 1965-02-17 | 1967-05-18 | Toussaint & Hess Gmbh | Hydraulic piston drive with telescopic piston |
| RU2153464C1 (en) * | 1999-08-30 | 2000-07-27 | Государственное унитарное предприятие Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" | Double-acting telescopic hydraulic cylinder |
| RU2303175C1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-07-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит" | Double-sided action hydraulic cylinder for substantial strokes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102046985B (en) | 2013-10-30 |
| CN102046985A (en) | 2011-05-04 |
| EA201001475A1 (en) | 2011-02-28 |
| WO2009154497A1 (en) | 2009-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA017689B1 (en) | Combined telescopic double-acting hydraulic cylinder for substantial strokes | |
| AU705265B2 (en) | High-pressure plunger pump, preferably for working pressures over 200 MPa | |
| US4726281A (en) | Hydraulic cylinder | |
| US7540230B2 (en) | Three-way poppet valve for work exchanger | |
| SE504248C2 (en) | Gear maneuvering device | |
| US20170292358A1 (en) | System and method for pumping a particle-laden fluid, such as pressurized fracking fluid | |
| PT1286814E (en) | ACTUATOR WITH DOUBLE EMBOLED SURFACES | |
| CN110230623A (en) | A kind of synchronization telescope double-outlet cylinder | |
| FI59463C (en) | HYDRAULIC CYLINDER DOUBLE RUBBER WITH COAXIAL RELATIVE DENNA FOERSKJUTBARA KOLVAR | |
| GB1565879A (en) | High pressure piston pumps | |
| CN108457931A (en) | A kind of piston rod oil inlet oil extraction oil cylinder | |
| RU2378540C2 (en) | Telescopic hydraulic cylinder of double-sided action for substantial strokes | |
| CN208348198U (en) | A kind of piston rod oil inlet oil extraction oil cylinder | |
| US5806314A (en) | Pressurized cylinder and booster in a low volume pressure circuit | |
| RU2327629C1 (en) | Combined dual-action telescopic hydraulic cylinder | |
| RU2303175C1 (en) | Double-sided action hydraulic cylinder for substantial strokes | |
| CN211231096U (en) | Integrated mechanical locking hydraulic cylinder and system | |
| RU2422685C1 (en) | Hydraulic cylinder | |
| RU2153464C1 (en) | Double-acting telescopic hydraulic cylinder | |
| CN105298982B (en) | A kind of two-action multi-stage telescopic oil cylinder | |
| US3208354A (en) | Fluid pressure motor | |
| RU2153462C1 (en) | Combination-action telescopic hydraulic cylinder | |
| CN220227353U (en) | Balance cylinder | |
| RU2211967C2 (en) | Double-acting combined hydraulic cylinder | |
| RU2152898C1 (en) | Large-stroke telescopic hydraulic cylinder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |