RU2040709C1

RU2040709C1 - Hydraulic system

Info

Publication number: RU2040709C1
Authority: RU
Inventors: К.Л. Навроцкий; В.Д. Меерсон; Л.Б. Ельшов; А.В. Щепочкин
Original assignee: Малое предприятие "Стокс"
Priority date: 1992-10-08
Filing date: 1992-10-08
Publication date: 1995-07-25

Abstract

FIELD: hydraulics. SUBSTANCE: hydraulic dispensers are two-position and three-linear. The inlets and outlets of the hydraulic dispensers are coupled with pump and tank respectively. The working outlet branch pipe of one of the hydraulic dispensers is coupled with under-piston space of the outer hydraulic cylinder, inlet of a controlled valve, and control space of a hydraulic lock. The working outlet branch pipe of the second hydraulic cylinder is connected with control space of the valve and inlet of a check valve of the third hydraulic lock counted from the inlet. The main hydraulic cylinder is provided with additional hydraulic cylinder freely mounted in the bore of the movable rod for permitting axial contact with the piston. The fixed plunger-rod is made up as rod and piston provided at its end. The piston and additional cylinder define the under-piston space connected with the outlet of the hydraulic lock. The under-piston space of this cylinder is in immediate communication with the tank. The piston space of the outer hydraulic cylinder is connected with outlet of the check valve and inlet of the controlled valve. When the hydraulic dispensers are in cut-off position, their outlet branch pipes are connected with their outlets and inlets are closed. When the dispensers are in operation, outlets are closed and inlets are connected with the outlet branch pipes. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в приводах различных станков, прессов, подъемниках и других гидрофицированных машинах. The invention relates to mechanical engineering hydraulics and can be used in the drives of various machine tools, presses, hoists and other hydraulic machines.

Известен механизм, содержащий телескопический гидроцилиндр, одна ступень которого при помощи рычажной системы осуществляет перемещение рабочего органа с минимальным расходом рабочей жидкости, а вторая ступень обеспечивает достаточное усилие замыкания [1]
Недостатками данной конструкции являются большие габариты и сложность рычажного механизма замыкания.A known mechanism containing a telescopic hydraulic cylinder, one stage of which with the help of a lever system carries out the movement of the working body with a minimum flow rate of the working fluid, and the second stage provides sufficient closing force [1]
The disadvantages of this design are the large size and complexity of the linkage closure mechanism.

Известна также гидросистема, содержащая насос, бак, распределители, гидрозамок, обратный и управляемый клапаны, телескопический гидроцилиндр с подвижным поршнем и штоком, расположенными в наружном гидроцилиндре с образованием соответствующих полостей и неподвижным плунжером-штоком, закрепленным на глухой крышке цилиндра и входящим в расточку в подвижном штоке с образованием поршневой полости, при этом полости гидроцилиндров подключены к распределителям параллельно и последовательно [2]
Недостатками этой гидросистемы являются большое количество распределителей и клапанов, а также сложность их подключения к полостям гидроцилиндров, что приводит к большим утечкам, снижению КПД гидросистемы, увеличению расхода жидкости при перемещении рабочего органа, а также снижению надежности и долговечности гидроцилиндра из-за перекосов цилиндров один относительно другого в процессе работы.A hydraulic system is also known, comprising a pump, a tank, valves, a hydraulic lock, a check and a controlled valve, a telescopic hydraulic cylinder with a movable piston and a rod located in the external hydraulic cylinder with the formation of the corresponding cavities and a fixed piston rod fixed to the blind cylinder cover and included in the bore in the movable rod with the formation of the piston cavity, while the cavity of the hydraulic cylinders are connected to the valves in parallel and in series [2]
The disadvantages of this hydraulic system are a large number of valves and valves, as well as the difficulty of connecting them to the cavities of the hydraulic cylinders, which leads to large leaks, lower hydraulic efficiency, increased fluid flow when moving the working body, as well as reduced reliability and durability of the hydraulic cylinder due to distortions of the cylinders. relative to another in the process.

Технической задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение схемы подключения полостей гидроцилиндров при сохранении выполнения ими тех же функций и задач, уменьшение расхода жидкости и тем самым повышение КПД и уменьшение габаритов насосной установки, повышение надежности за счет изменения конструкции гидроцилиндра, обеспечивающей возможность соосной самоустановки одного гидроцилиндра относительно другого в процессе эксплуатации. The technical task of this invention is to remedy these drawbacks, namely, simplifying the connection diagram of hydraulic cylinder cavities while maintaining the performance of the same functions and tasks, reducing fluid flow and thereby increasing efficiency and reducing the dimensions of the pump installation, increasing reliability by changing the design of the hydraulic cylinder, which makes it possible coaxial self-installation of one hydraulic cylinder relative to another during operation.

Техническая задача решается за счет того, что гидросистема содержит насос, бак, три распределителя, гидрозамок, обратный и управляемый клапаны, телескопический гидроцилиндр с подвижным поршнем и штоком, расположенным в наружном гидроцилиндре с образованием соответствующих полостей и неподвижным поршнем со штоком, закрепленным на глухой крышке гидроцилиндра и входящим в расточку в подвижном штоке с образованием полости. The technical problem is solved due to the fact that the hydraulic system contains a pump, a tank, three valves, a hydraulic lock, a check and a controlled valve, a telescopic hydraulic cylinder with a movable piston and a rod located in the external hydraulic cylinder with the formation of the corresponding cavities and a stationary piston with a rod mounted on a blank cover hydraulic cylinder and included in the bore in the movable rod with the formation of a cavity.

При этом отличительной особенностью предлагаемого от прототипа является то, что распределители выполнены двухпозиционными трехлинейными, входы и выходы которых подключены параллельно соответственно к насосу и баку, а рабочий отвод одного из распределителей подключен к штоковой полости наружного гидроцилиндра, выходу управляемого клапана и полости управления гидрозамка, отвод второго распределителя подключен к полости управления клапана и входу обратного клапана, и рабочий отвод третьего распределителя подключен к входу гидрозамка, при этом гидроцилиндр снабжен дополнительным цилиндром, установленным свободно в расточке подвижного штока с возможностью контакта с поршнем, а неподвижный плунжер-шток выполнен в виде штока и поршня, образующего с дополнительным цилиндром штоковую полость, сообщенную с выходом гидрозамка. При этом поршневая полость этого внутреннего цилиндра подключена непосредственно к баку, а поршневая полость наружного гидроцилиндра связана с выходом обратного клапана и входом управляемого клапана, причем, в выключенной позиции гидрораспределителей их отводы соединены с выходами, а входы заперты, а в рабочей позиции выходы заперты, а входы соединены с отводами. At the same time, a distinctive feature of the proposed prototype is that the valves are made of two-position three-line, the inputs and outputs of which are connected in parallel to the pump and tank, and the working tap of one of the valves is connected to the rod cavity of the external hydraulic cylinder, the outlet of the controlled valve and the control chamber of the hydraulic lock, tap the second valve is connected to the valve control cavity and the inlet of the non-return valve, and the working tap of the third valve is connected to the inlet of the hydraulic lock moreover, the hydraulic cylinder is equipped with an additional cylinder mounted freely in the bore of the movable rod with the possibility of contact with the piston, and the fixed plunger rod is made in the form of a rod and piston forming a rod cavity with an additional cylinder in communication with the output of the hydraulic lock. In this case, the piston cavity of this inner cylinder is connected directly to the tank, and the piston cavity of the external hydraulic cylinder is connected to the output of the non-return valve and the input of the controlled valve, and, in the off position of the control valves, their branches are connected to the outputs and the inputs are locked, and in the working position the outputs are locked, and the inputs are connected to the taps.

Благодаря такому выполнению гидросистемы уменьшается количество потребных распределителей и клапанов, а также упрощается их конструкция и схема подключения, а также снижается количество утечек, что повышает КПД системы и значительно уменьшает требуемый расход жидкости при рабочем ходе гидроцилиндра, что уменьшает габариты и установочную мощность насосной станции и повышает долговечность. Thanks to such a hydraulic system, the number of valves and valves required is reduced, and their design and connection scheme is simplified, and the number of leaks is reduced, which increases the efficiency of the system and significantly reduces the required fluid flow during the hydraulic cylinder stroke, which reduces the dimensions and installation capacity of the pumping station and increases durability.

Кроме того, такое взаимное расположение двух гидроцилиндров дает возможность соосной самоустановки одного гидроцилиндра относительно другого, что также повышает долговечность деталей гидроцилиндра и надежность работы гидропривода в целом. In addition, such a mutual arrangement of the two hydraulic cylinders makes it possible to coaxially self-install one hydraulic cylinder relative to the other, which also increases the durability of the hydraulic cylinder parts and the reliability of the hydraulic drive as a whole.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемая гидросистема отличается наличием новых элементов и их взаимосвязями и соответствует критерию изобретения "новизна". A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the proposed hydraulic system is characterized by the presence of new elements and their relationships and meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение предлагаемого с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что оно соответствует критерию изобретения "изобретательский уровень". Comparison of the proposed with other technical solutions in the art shows that it meets the criteria of the invention of "inventive step".

На чертеже представлена принципиальная схема гидросистемы. The drawing shows a schematic diagram of a hydraulic system.

Гидросистема содержит насос 1, бак 2, три гидрораспределителя 3-5, гидрозамок 6, обратный 7 и управляемый 8 клапаны, телескопический гидроцилиндр, включающий подвижный поршень 9 и шток 10, расположенные в наружном гидроцилиндре 11 с образованием соответствующих полостей 12 и 13 и неподвижный плунжер-шток, закрепленный на глухой крышке 14 гидроцилиндра 11 и входящий в расточку 15 в подвижном штоке 10 с образованием полости 16. При этом гидрораспределители 3-5 выполнены двухпозиционными, трехлинейными входы 17-19 и выходы 20-22 которых подключены параллельно соответственно насосу 1 и баку 2, а рабочий отвод 23 распределителя 3 подключен к штоковой полости 13 наружного гидроцилиндра 11, выходу 24 управляемого клапана 8 и полости 25 управления гидрозамка 6, отвод 26 распределителя 4 подключен к полости 27 управления клапана 8 и входу обратного клапана 7, рабочий отвод 28 распределителя 5 подключен к входу гидрозамка 6, гидроцилиндр снабжен дополнительным цилиндром 29, установленным свободно в полости 16 подвижного штока 10 с возможностью контакта с поршнем 9, неподвижный плунжер-шток выполнен в виде штока 30 и поршня 31 на его конце, образующего с дополнительным цилиндром 29 штоковую полость 32, сообщенную с выходом 33 гидрозамка 6. При этом поршневая полость 16 этого цилиндра 29 подключена непосредственно к баку 2, а поршневая полость 12 наружного гидроцилиндра 11 связана с выходом обратного клапана 7 и входом 34 управляемого клапана 8, причем в выключенной позиции гидрораспределителя 3-6 их отводы 23, 26 и 28 соединены с выходами 20-22, а входы 17-19 заперты, а в рабочей позиции выходы 20-22 заперты, а входы 17-19 соединены с отводами 23, 26 и 28. Причем входы 17-19 соединены напорной гидролинией 35 с насосом 1, а выходы 20-22 сливной гидролинией 36 с баком 2. В сливной гидролинии 36 расположен подпорный клапан 37. The hydraulic system contains a pump 1, tank 2, three control valves 3-5, a hydraulic lock 6, a check valve 7 and a controlled 8 valves, a telescopic hydraulic cylinder including a movable piston 9 and a rod 10 located in the outer hydraulic cylinder 11 with the formation of the corresponding cavities 12 and 13 and a stationary plunger -the rod mounted on the blank cover 14 of the hydraulic cylinder 11 and included in the bore 15 in the movable rod 10 with the formation of the cavity 16. In this case, the control valves 3-5 are made two-position, three-line inputs 17-19 and outputs 20-22 of which are connected in parallel according to the pump 1 and tank 2, and the working branch 23 of the distributor 3 is connected to the rod cavity 13 of the external hydraulic cylinder 11, the output 24 of the controlled valve 8 and the control cavity 25 of the hydraulic lock 6, the tap 26 of the distributor 4 is connected to the control cavity 27 of the valve 8 and the inlet of the check valve 7 , the working tap 28 of the distributor 5 is connected to the inlet of the hydraulic lock 6, the hydraulic cylinder is equipped with an additional cylinder 29 mounted freely in the cavity 16 of the movable rod 10 with the possibility of contact with the piston 9, the fixed piston rod is made in the form of a rod 30 and pores a screw 31 at its end, forming a rod cavity 32 connected to the exit 33 of the hydraulic lock 6 with an additional cylinder 29. The piston cavity 16 of this cylinder 29 is connected directly to the tank 2, and the piston cavity 12 of the external hydraulic cylinder 11 is connected to the output of the check valve 7 and the input 34 of the controlled valve 8, and in the off position of the valve 3-6 their taps 23, 26 and 28 are connected to the outputs 20-22, and the inputs 17-19 are locked, and in the working position the outputs 20-22 are locked, and the inputs 17-19 connected to the taps 23, 26 and 28. Moreover, the inputs 17-19 are connected pressure second hydraulic line 35 to the pump 1, and the outputs 20-22 drain hydraulic line 36 to the tank 2. In the discharge line 36 is located a retaining valve 37.

Гидросистема работает следующим образом. The hydraulic system works as follows.

Четыре функциональных действия данной системы осуществляются за счет определенного подключения трех рабочих полостей 12, 13 и 32 телескопического гидроцилиндра к напорной и сливной гидролиниям 35, 36. Four functional actions of this system are carried out due to the specific connection of the three working cavities 12, 13 and 32 of the telescopic hydraulic cylinder to the pressure and drain hydraulic lines 35, 36.

1. При быстром ходе вверх подвижного штока 10 с напорной гидролинией 35 при помощи гидрораспределителя 5 соединяется штоковая полость 32 через гидрозамок 6, полость 13 соединена с клапаном 8 и сливной гидролинией 36 через гидрораспределитель 3, а полость 21 через управляемый клапан 8 и гидрораспределитель 3 также соединяется со сливной гидролинией 36. Основной поток жидкости из полости 12 перетекает через клапан 8 в полость 13, а избыток жидкости вытесняется в бак 2 через подпорный клапан 37. 1. With a fast upward movement of the movable rod 10 with a pressure hydraulic line 35 using a valve 5 connects the rod cavity 32 through the hydraulic lock 6, the cavity 13 is connected to the valve 8 and the drain hydraulic line 36 through the valve 3, and the cavity 21 through the controlled valve 8 and valve 3 also connected to the drain line 36. The main fluid flow from the cavity 12 flows through the valve 8 into the cavity 13, and the excess liquid is displaced into the tank 2 through the check valve 37.

2. При быстром ходе вниз штока 10 с напорной гидролинией 35 и, следовательно, насосом 1 соединяются три полости: 12, 13 и 32 гидроцилиндра с помощью трех включенных гидрораспределителей 3-5. При этом также открывается гидрозамок 6. Жидкость из штоковой полости 32 через гидрозамок 6 и включенный гидрораспределитель 5 поступает к распределителю 4, а от него в поршневую полость 12 через обратный клапан 7. Аналогично, только через гидрораспределитель 3, проходит жидкость из штоковой полости 13 в поршневую полость 12. Такое соединение обеспечивает минимально потребляемый расход жидкости из напорной гидролинии 35. 2. With a fast downward stroke of the rod 10 with a pressure hydraulic line 35 and, therefore, the pump 1 connects three cavities: 12, 13 and 32 hydraulic cylinders using three included valves 3-5. This also opens the hydraulic lock 6. The fluid from the rod cavity 32 through the hydraulic lock 6 and the activated valve 5 enters the distributor 4, and from it into the piston cavity 12 through the check valve 7. Similarly, only through the valve 3, the fluid passes from the rod cavity 13 into the piston cavity 12. This connection provides the minimum consumed flow rate of fluid from the pressure hydraulic line 35.

3. При силовом замыкании, т.е. максимальном силовом воздействии штока 10 на рабочий орган, с напорной гидролинией 35 при помощи гидрораспределителя 4 соединяется только поршневая полость 12, а полости 13 и 32 через гидрораспределители 3 и 5 соединяются с баком 2. 3. With a power circuit, ie the maximum force of the rod 10 on the working body, with the pressure hydraulic line 35 using the valve 4 is connected only to the piston cavity 12, and the cavity 13 and 32 through the valve 3 and 5 are connected to the tank 2.

4. Останов штока 10 в промежуточном положении осуществляется при включенных гидрораспределителях 3-5 путем соединения полостей 12 и 13 со сливной гидролиний 36 и запирания жидкости в полости 32 посредством гидрозамка 6. 4. The stem 10 is stopped in the intermediate position when the control valves 3-5 are turned on by connecting the cavities 12 and 13 with the drain hydraulic line 36 and locking the liquid in the cavity 32 by means of a hydraulic lock 6.

Claims

A HYDRAULIC SYSTEM, comprising a pump, a tank, three control valves, a hydraulic lock, a check valve and a controlled valve, a telescopic hydraulic cylinder with a movable piston and a rod located in the external hydraulic cylinder with the formation of the corresponding cavities, and a fixed piston rod mounted on the blind cover of the hydraulic cylinder and included in the bore a movable stem with the formation of a cavity, characterized in that the control valves are made of two-position three-linear, their inputs and outputs are connected in parallel, respectively, to the pump and the tank, and the working branch of one is connected to the rod cavity of the external hydraulic cylinder, the output of the controlled valve and the control chamber of the hydraulic lock, the second to the control cavity of the valve and the inlet of the check valve, the third to the hydraulic lock input, the main hydraulic cylinder is equipped with an additional hydraulic cylinder installed freely in the bore of the movable rod with the possibility axial contact with the piston, and the fixed plunger-rod is made in the form of a rod and a piston at its end, forming a rod cavity with an additional cylinder in communication with the outlet ohm hydraulic lock, while the piston cavity of this cylinder is connected directly to the tank, and the piston cavity of the external hydraulic cylinder is connected to the outlet of the non-return valve and the input of the controlled, moreover, in the off position of the directional valves, their branches are connected to the outputs and the inputs are locked, and in the working position the outputs are locked, and the inputs are connected to the taps.