PL229115B1

PL229115B1 - Large-stroke double-acting hydraulic actuator

Info

Publication number: PL229115B1
Application number: PL412351A
Authority: PL
Inventors: Tadeusz Bartkowiak
Original assignee: Bartex T Bartkowiak Spolka Jawna
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2018-06-29
Also published as: PL412351A1

Abstract

Siłownik składa się z cylindra (1) z osadzonym w nim tłoczyskiem pełnym (2) i tłokiem (3) oraz cylindra (4) z tłoczyskiem rurowym (5) i tłokiem (6). Cylindry (1, 4) połączone są ze sobą nierozłącznie. W tłoczysku rurowym osadzona jest rura (7), a do jego końców przyspawana jest końcówka osadzenia tłoka (9) i przednia tuleja mocująca, do której przyspawany jest króciec wysuwu (12) i króciec powrotu. Króciec wysuwu połączony jest z rurą (7), a króciec powrotu z tłoczyskiem rurowym. Za pośrednictwem kanałów i przewodów rurowych ciecz hydrauliczna trafia do dwóch cylindrów z jednej lub przeciwnej strony tłoków (3, 6). Uzyskuje się równoczesny wysuw tłoczysk lub ich powrót. Siłownik ma zastosowanie do pojazdów pomocy drogowej lub maszyn i urządzeń gdzie wymagany jest duży wysuw.The actuator consists of a cylinder (1) with a solid piston rod (2) and a piston (3) embedded in it, and a cylinder (4) with a tubular piston rod (5) and a piston (6). The cylinders (1, 4) are inseparably connected. A pipe (7) is embedded in the tubular piston rod, and the end of the piston seating (9) and the front mounting sleeve are welded to its ends, to which the extension stub (12) and the return stub are welded. The extension port is connected to the pipe (7), and the return port is connected to the tubular piston rod. Through channels and pipes, the hydraulic fluid enters the two cylinders on one or the other side of the pistons (3, 6). Simultaneous extension of the piston rods or their retraction is obtained. The actuator is applicable to roadside assistance vehicles or machines and devices where a large extension is required.

Description

Przedmiotem wynalazku jest siłownik hydrauliczny dwustronnego działania o dużym skoku mający zastosowanie zwłaszcza do pojazdów pomocy drogowej lub maszyn i urządzeń gdzie wymagany jest mały wymiar siłownika w złożeniu i duży wysuw w rozłożeniu.The subject of the invention is a double-acting hydraulic cylinder with a long stroke, applicable especially to road assistance vehicles or machines and devices where a small dimension of the cylinder when folded and large extension when unfolded is required.

Znane są siłowniki dwustronnego działania, których tłok połączony jest na stałe z dwoma przeciwstawnymi tłoczyskami dzieląc przestrzeń roboczą cylindra na dwie części. Wymuszony ruch względny tłoka i obydwóch tłoczysk ma charakter mechanizmów sztywno sprzężonych. Z polskiego opisu patentowego nr 216691 znany jest siłownik hydrauliczny lub pneumatyczny o dużym skoku. Siłownik posiada przesuwną przegrodę, osadzoną współosiowo wewnątrz cylindra oraz zewnętrzny stabilizator przesuwny. Istota rozwiązania polega na tym, że przesuwną przegrodę stanowi podporowy pierścień, uszczelniony względem cylindra i tłoczyska. Natomiast zewnętrzny stabilizator przesuwny posiada element prowadząco-stabilizujący, który osadzony jest suwliwie na odcinku tłoczyska wystającym z cylindra oraz zewnętrznie prowadzony jest współosiowo z cylindrem. Do końcowego uchwytu tłoczyska sztywno zamocowany jest zabierak, usytuowany poniżej w odległości od elementu prowadząco-stabilizującego równej połowie skoku tłoka. Ponadto siłownik wyposażony jest w rozdzielacz zamocowany przy górnym końcu cylindra, którego suwak sterowany jest położeniem elementu prowadząco-stabilizującego. Z polskiego opisu patentowego nr 167345 znany jest siłownik hydrauliczny lub pneumatyczny, zwłaszcza o dużym skoku, którego istota polega na tym, że główne tłoczysko osadzone jest współosiowo wewnątrz dodatkowego tłoczyska o kształcie rury. Średnica wewnętrzna dodatkowego tłoczyska jest odpowiednio dopasowana do średnicy zewnętrznej głównego tłoczyska. Zamocowany jest element prowadzący, którego zewnętrzny wymiar odpowiada wewnętrznej średnicy cylindra. Przestrzenie wewnętrzne cylindra po obu stronach prowadzącego elementu są stale wzajemnie ze sobą połączone.Known are double-acting cylinders, the piston of which is permanently connected to two opposing piston rods, dividing the working space of the cylinder into two parts. The forced relative movement of the piston and both piston rods has the nature of rigidly coupled mechanisms. Polish patent specification No. 216691 describes a hydraulic or pneumatic cylinder with a long stroke. The actuator has a sliding baffle mounted coaxially inside the cylinder and an external sliding stabilizer. The essence of the solution lies in the fact that the sliding partition is a support ring, sealed against the cylinder and the piston rod. On the other hand, the external sliding stabilizer has a guiding-stabilizing element, which is slidably mounted on the section of the piston rod protruding from the cylinder and is externally guided coaxially with the cylinder. A driver is rigidly attached to the end grip of the piston rod, located below at a distance from the guiding-stabilizing element equal to half of the piston stroke. In addition, the actuator is equipped with a distributor mounted at the upper end of the cylinder, the slider of which is controlled by the position of the guiding-stabilizing element. Polish patent specification No. 167345 describes a hydraulic or pneumatic actuator, especially with a long stroke, the essence of which is that the main piston rod is mounted coaxially inside an additional tubular piston rod. The inner diameter of the secondary piston rod is properly matched to the outer diameter of the main piston rod. A guide piece is attached, the outer dimension of which corresponds to the inner diameter of the cylinder. The internal spaces of the cylinder on both sides of the guiding element are permanently interconnected with each other.

Siłownik hydrauliczny dwustronnego działania według wynalazku charakteryzuje się tym, że składa się z dwóch członów w postaci cylindra z osadzonym w nim tłoczyskiem pełnym i tłokiem oraz cylindra z umieszczonym w nim tłoczyskiem rurowym i tłokiem. Cylindry usytuowane są równolegle względem siebie i połączone ze sobą nierozłącznie. W tłoczysku rurowym osadzona jest rura tworząca pierścieniowy kanał między nią a tłoczyskiem rurowym. Do jednego końca tłoczyska rurowego przyspawana jest końcówka osadzenia tłoka, a do drugiego końca przyspawana jest, za pośrednictwem łącznika, przednia tuleja mocująca. Króciec wysuwu, którym dostarczany jest do siłownika płyn hydrauliczny podczas wysuwania tłoczysk, połączony jest przewodem rurowym z kanałem łączącym się z rurą. Natomiast króciec powrotu, którym tłoczony jest płyn hydrauliczny podczas wsuwania tłoczysk do c ylindrów, połączony jest przewodem rurowym z kanałem w tłoczysku rurowym. Końce cylindrów zamknięte są z jednej strony dnem mającym kanały, które połączone są z kanałami w cylindrach. Każdy z cylindrów ma dwa kanały doprowadzające do niego płyn hydrauliczny, lub odprowadzające w zależności od cyklu pracy. Kanał znajdujący się w pierwszym cylindrze z przodu, w miejscu gdzie kończy się dławnica, połączony jest przewodem rurowym z kanałem znajdującym się w drugim cylindrze z tyłu w miejscu gdzie tłok styka się z dnem cylindra. Drugi przewód rurowy łączy kanał w pierwszym cylindrze znajdujący się przy dnie z kanałem w drugim cylindrze znajdującym się z przodu przy dławnicy. Końcówka osadzenia tłoka połączona z tłoczyskiem rurowym ma kanały łączące przestrzeń cylindra z pierścieniowym kanałem. Korzystnym jest gdy króciec wysuwu i króciec powrotu przyspawane są do przedniej tulei mocującej. Tylna tuleja mocująca zamontowana jest do końca tłoczyska pełnego. Doprowadzona ciecz hydrauliczna przez króciec wysuwu, przewód rurowy, rurę i kanały do cylindra za tłokiem powoduje wysuw tłoka wraz z tłoczyskiem rurowym. Równocześnie poprzez kanał w cylindrze, przewód rurowy i kanał w drugim cylindrze ciecz powoduje wysuw tłoka z tłoczyskiem pełnym. Cykl równoczesnego powrotu tłoczysk do cylindrów następuje przez doprowadzenie cieczy do króćca powrotu i za pośrednictwem przewodów rurowych oraz kanałów do cylindrów po przeciwnej stronie tłoków.The double-acting hydraulic cylinder according to the invention is characterized in that it consists of two members in the form of a cylinder with a solid piston rod and a piston embedded therein, and a cylinder with a tubular piston rod and piston arranged therein. The cylinders are situated parallel to each other and permanently connected to each other. A tube is embedded in the tubular piston rod, forming an annular channel between it and the tubular piston rod. The end of the piston seat is welded to one end of the tubular piston rod, and the front mounting sleeve is welded to the other end via a connector. The extension connector, which supplies the hydraulic fluid to the actuator during the extension of the piston rods, is connected by a pipe with a channel connecting to the pipe. On the other hand, the return stub, through which the hydraulic fluid is pressed during the insertion of the piston rods into the cylinders, is connected by a pipeline with a channel in the tubular piston rod. The ends of the cylinders are closed on one side with a bottom having channels that connect to the channels in the cylinders. Each cylinder has two channels supplying it with hydraulic fluid or draining it depending on the work cycle. The channel in the first cylinder at the front, where the stuffing box ends, is connected by a pipe to the channel in the second cylinder at the rear where the piston meets the bottom of the cylinder. The second tubing connects the conduit in the first cylinder at the bottom with the conduit in the second cylinder at the front of the stuffing box. The end of the piston seat connected to the tubular piston rod has channels connecting the cylinder space with the annular channel. It is advantageous when the extension and the return connection are welded to the front mounting sleeve. The rear mounting sleeve is mounted to the end of the solid piston rod. The hydraulic fluid supplied through the extension nozzle, pipe conduit, pipe and channels to the cylinder behind the piston causes the piston to extend along with the tubular piston rod. Simultaneously, the piston with a full piston extends through a channel in the cylinder, a pipe and a channel in the second cylinder. The cycle of simultaneous return of the piston rods to the cylinders takes place by supplying the liquid to the return stub pipe and through the pipes and channels to the cylinders on the opposite side of the pistons.

Siłownik według wynalazku ma około dwukrotnie większy skok od siłownika standardowego o tej samej długości przy zachowaniu wymaganych parametrów i warunków wytrzymałościowych. Konstrukcja siłownika umożliwia zamocowanie króćca wysuwu i króćca powrotu w innym położeniu lub miejscu do siłownika gdy wymagają tego ograniczone wymiary wnęki przeznaczonej na siłownik lub utrudnione doprowadzenie przewodów zasilających.The actuator according to the invention has about twice the stroke of the standard actuator of the same length, while maintaining the required parameters and strength conditions. The design of the actuator allows for mounting the extension and return spigots in a different position or place to the actuator when it is required by the limited dimensions of the recess intended for the actuator or difficult feeding cables.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia siłownik w przekroju poprzecznym, fig. 2 - siłownik w przekroju podłużnym, fig. 3 -przednią tuleję mocującą w widoku z boku, fig. 4 - przednią tuleję mocującą w widoku z boku od czoła.The subject of the invention is shown in the embodiment on the drawing, in which Fig. 1 shows the actuator in cross-section, Fig. 2 - the actuator in longitudinal section, Fig. 3 - front mounting sleeve in side view, Fig. 4 - front mounting sleeve in side view from the forehead.

PL 229 115 B1PL 229 115 B1

Siłownik posiada cylinder 1 z osadzonym w nim tłoczyskiem pełnym 2 i tłokiem 3 oraz cylinder 4 z umieszczonym w nim tłoczyskiem rurowym 5 i tłokiem 6. W tłoczysku rurowym osadzona jest rura 7 tworząca pierścieniowy kanał 8 między nią a tłoczyskiem rurowym. Do jednego końca tłoczyska rurowego przyspawana jest końcówka osadzenia tłoka 9, a do drugiego końca przyspawana jest, za pośrednictwem łącznika 10, przednia tuleja mocująca 11. Króciec wysuwu 12 połączony jest przewodem rurowym 13 z kanałem 14 łączącym się z rurą 7, a króciec powrotu 15 połączony jest przewodem rurowym 16 z kanałem 17 w tłoczysku rurowym. Końce cylindrów zamknięte są z jednej strony dnem 18 mającym kanały 19, połączone z kanałem 20 lub kanałem 23 w cylindrach. Końcówka osadzenia tłoka 9 ma kanały 24 łączące przestrzeń cylindra 4 z pierścieniowym kanałem 8. W cylindrach są kanały 20, 21,22, 23 odpowiednio połączone ze sobą przewodami rurowymi. Króciec wysuwu 12 i króciec powrotu 15 są przyspawane do przedniej tulei mocującej 11. Kanał 20 w cylindrze 4 połączony jest, nie pokazanym na rysunku, przewodem rurowym z kanałem 23 w cylindrze 1. Natomiast kanał 21 w cylindrze 4 połączony jest przewodem rurowym z kanałem 22 w cylindrze 1. Tłoki oraz dławnice posiadają uszczelnienia. Na cylindrach osadzone są tuleje dystansowe 25. Cylindry połączone są ze sobą nierozłącznie za pomocą płaskowników 26 przyspawanych do nich. Do końca tłoczyska pełnego przyspawana jest tylna tuleja mocująca 27. Siłownik jest mocowany w konstrukcji za pomocą sworzni osadzonych w przedniej i tylnej tulei mocującej. Węże hydrauliczne z układu zasilającego cieczą hydrauliczną są doprowadzone do króćca wysuwu 12 i króćca powrotu 15. Podczas cyklu wysuwu ciecz hydrauliczna doprowadzana przez króciec wysuwu trafia przewodem rurowym 13 i kanałem 14 do rury 7 oraz kanałami 19 do komory za tłokiem 6 powodując wysuw tłoka wraz z tłoczyskiem rurowym z cylindra 4. Poprzez kanał 20 i przewód rurowy ciecz trafia również kanałem 23 do drugiego członu siłownika, którym jest cylinder 1. Ciśnienie cieczy hydraulicznej powoduje równoczesne wysuwanie tłoczyska rurowego i tłoczyska pełnego łącznie z tulejami mocującymi. W tym czasie ciecz hydrauliczna znajdująca się w cylindrach po przeciwnej stronie tłoków jest wypychana kanałem 22 i przewodem rurowym przez kanał 21 do cylindra 4. Następnie przez kanały 24 znajdujące się w końcówce osadzenia tłoka ciecz jest wypychana pierścieniowym kanałem 8 i kanałem 17 oraz przewodem rurowym 16 do króćca powrotu. Natomiast podczas cyklu powrotu ciecz hydrauliczna tłoczona jest przez króciec powrotu przewodem rurowym 16, pierścieniowym kanałem i kanałami w końcówce osadzenia tłoka do cylindra 4 oraz kanałem 21 przewodem rurowym do kanału 22 i cylindra 1. Układ połączeń hydraulicznych siłownika powoduje równoczesne wsuwanie tłoczyska rurowego i tłoczyska pełnego do cylindrów.The actuator has a cylinder 1 with a solid piston rod 2 and a piston 3 embedded therein, and a cylinder 4 with a tubular piston rod 5 and a piston 6. A tube 7 is embedded in the tubular piston rod, forming an annular channel 8 between it and the tubular piston rod. The end of the piston 9 is welded to one end of the tubular piston rod, and the front mounting sleeve 11 is welded to the other end via the connector 10. The extension 12 is connected by a pipe 13 with a channel 14 connecting to the pipe 7, and the return 15 it is connected by a pipe 16 with a channel 17 in the tubular piston rod. The ends of the cylinders are closed on one side by a bottom 18 having channels 19 connected to a channel 20 or a channel 23 in the cylinders. The end of the piston 9 has channels 24 connecting the cylinder space 4 with the annular channel 8. In the cylinders there are channels 20, 21, 22, 23, respectively connected with each other by tubular lines. The extension 12 and the return 15 are welded to the front mounting sleeve 11. The duct 20 in the cylinder 4 is connected by a pipe not shown in the drawing to a duct 23 in the cylinder 1. The duct 21 in the cylinder 4 is connected by a duct to the duct 22 by means of a pipe. in cylinder 1. Pistons and stuffing boxes have seals. Spacers 25 are mounted on the cylinders. The cylinders are permanently connected to each other by flat bars 26 welded to them. The rear mounting sleeve 27 is welded to the end of the solid piston rod. The actuator is fastened to the structure by means of pins embedded in the front and rear mounting sleeve. The hydraulic hoses from the hydraulic fluid supply system are led to the extension 12 and the return pipe 15. During the extension cycle, the hydraulic fluid, supplied through the extension pipe, goes through the pipe 13 and channel 14 to the pipe 7 and through the channels 19 to the chamber after the piston 6, causing the piston to extend along with through the conduit 20 and the conduit, the fluid also flows through conduit 23 to the second cylinder member, which is cylinder 1. The pressure of the hydraulic fluid causes the simultaneous extension of the tubular and solid piston rod together with the mounting sleeves. At this time, the hydraulic fluid in the cylinders on the opposite side of the pistons is forced through the channel 22 and the tubing through the channel 21 into the cylinder 4. Then, through the channels 24 at the end of the piston seat, the fluid is forced out through the annular channel 8 and through the channel 17 and the pipe 16 to the return connection. On the other hand, during the return cycle, the hydraulic fluid is forced through the return stub pipe through the pipe 16, the annular channel and channels at the end of the piston seat to the cylinder 4, and through the channel 21 through the pipeline to the channel 22 and cylinder 1. The hydraulic connection system of the actuator causes the simultaneous insertion of the tubular piston rod and the full piston rod. for cylinders.

Wykaz oznaczeńList of designations

- cylinder- cylinder

- tłoczysko pełne- full piston rod

- tłok- piston

- cylinder- cylinder

- tłoczysko rurowe- tubular piston rod

- tłok- piston

- rura- pipe

- pierścieniowy kanał- annular channel

- końcówka osadzenia tłoka- the end of the piston seat

- łącznik- connector

- przednia tuleja mocująca- front mounting sleeve

- króciec wysuwu- extension connector

- przewód rurowy- tubing

- kanał- channel

- króciec powrotu- return connection

- przewód rurowy- tubing

- kanał- channel

- dno- bottom

19, 20, 21,22, 23, 24 - kanał tuleja dystansowa19, 20, 21, 22, 23, 24 - channel spacer sleeve

- płaskownik- flat bar

- tylna tuleja mocująca- rear mounting sleeve

Claims

1. A double-acting long-stroke hydraulic cylinder containing a cylinder with a piston rod and piston inside it, characterized by the fact that it consists of two members in the form of a cylinder (1) with a full piston rod (2) and piston (3) embedded in it (4) with a tubular piston rod (5) and a piston (6), where the cylinders (1,4) are arranged in parallel and inseparably connected to each other, and a tube (7) forming an annular ring is mounted in the tubular piston rod (5). the channel (8) between it and the tubular piston rod, while the end of the piston (9) seat is welded to one end of the tubular piston rod, the front mounting sleeve (11) is welded to the other end, via the connector (10), and the extension connector (12) ) is connected by a pipe (13) with a channel (14) connecting to the pipe (7), and the return pipe (15) is connected with a pipe (16) with a channel (17) in the tubular piston rod, and the ends of the cylinders are closed with one side with the bottom (18) having channels (19), and in the cylinders there are channels (20, 21, 22, 23) suitably connected to each other by pipes.

2. A hydraulic cylinder according to claim 1 Device according to claim 1, characterized in that the end of the piston (9) has channels (24) connecting the space of the cylinder (4) with the annular channel (8).

3. A hydraulic cylinder according to claim 1 Device according to claim 1, characterized in that the extension socket (12) and the return socket (15) are welded to the front mounting sleeve (11).

4. A hydraulic cylinder according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that the channels (19) in the bottoms (18) are connected to a channel (20) or a channel (23) in the cylinders.

5. A hydraulic cylinder according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that the conduit (20) in the cylinder (4) is connected by a conduit to a conduit (23) in the cylinder (1), and the conduit (21) in the cylinder (4) is connected by a conduit to the conduit (22) in the cylinder (4). cylinder (1).