RU2132494C1

RU2132494C1 - Hydraulic motor with reciprocating and rotary movement of output link

Info

Publication number: RU2132494C1
Application number: RU96112397A
Authority: RU
Inventors: С.А. Смирнов; В.Н. Иванов; М.А. Фаляхов
Original assignee: Камский политехнический институт
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 1999-06-27

Abstract

FIELD: materials handling facilities; working member of safety device with hydraulic drive for electromagnetic grip. SUBSTANCE: hydraulic motor has housing 1 with covers 2 and 3, hollow piston 6 with cover 9 and with output link 7 installed in housing to form working spaces 4 and 5. Piston 6 has turnable vane motor, it serves as motor housing and is provided with two drain holes with check valves connecting in turn vane motor spaces with lower working space 5. Piston cover has two holes 10 placing in turn spaces of vane motor in communication with upper working space 4. Plate of turnable motor is rigidly coupled with output link 7 made for rotation and translational movement and is furnished with permanent magnets. Pull-back springs are installed on inner surface of vane motor. EFFECT: enhanced reliability of operation. 5 dwg

Description

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к объемному гидроприводу, и может быть использовано в качестве рабочего органа специального страховочного устройства с гидроприводом для электромагнитного захвата. The invention relates to power engineering, in particular to a volumetric hydraulic actuator, and can be used as a working body of a special safety device with a hydraulic actuator for electromagnetic capture.

Известен гидродвигатель с возвратно-поступательным и поворотным движением выходного звена, содержащий корпус с крышками, поршень с выходным звеном, установленным в корпусе с образованием рабочих полостей, привод поворота поршня с выходным звеном, включающий в себя гибкие элементы, связанные с поршнем и расположенные с закруткой относительно оси поршня, причем привод поворота поршня снабжен дополнительными дисками, расположенными по обе стороны поршня и соединенными с последним посредством гибких элементов и храповыми колесами, жестко связанными с крышками, а выходной элемент снабжен ограничителем поворота, выполненным в виде упорной шайбы, закрепленной на выходном элементе, и упоров, расположенных на корпусе /1/. A known hydraulic motor with reciprocating and pivoting movement of the output link, comprising a housing with covers, a piston with an output link installed in the housing to form working cavities, a piston rotation drive with an output link, including flexible elements associated with the piston and arranged to twist relative to the axis of the piston, and the piston rotation drive is equipped with additional disks located on both sides of the piston and connected to the latter by means of flexible elements and ratchet wheels, rigidly associated with the lids, and the output element is provided with a rotation limiter designed as a thrust washer secured to the output member, and stoppers disposed on the body / 1 /.

Недостатками известного гидродвигателя являются осуществление поворотного движения в начальное положение только после того, как поршень вернется в свое начальное положение, что ограничивает сферу применения и функциональные возможности гидродвигателя, громоздкость, сложный монтаж элементов устройства. The disadvantages of the known hydraulic motor are the implementation of the rotary movement to the initial position only after the piston returns to its initial position, which limits the scope and functionality of the hydraulic motor, cumbersome, complicated installation of the elements of the device.

Наиболее близким к изобретению является поворотно-линейное устройство, содержащее в корпусе последовательно расположенные по оси устройства, поворотный пластинчатый двигатель, и участок выходной штанги, при этом выступающая выходная часть рабочего участка соединяется для привода как с линейным приводом, так и с поворотным пластинчатым двигателем. Привод находится по оси между двигателем и участком выходной штанги /2/. Closest to the invention is a rotary linear device comprising a rotary vane motor and an output rod portion in the housing sequentially arranged along the axis of the device, and the protruding output portion of the working portion is connected to drive both a linear actuator and a rotary vane motor. The drive is located on the axis between the engine and the section of the output rod / 2 /.

Недостатками известного поворотно-линейного устройства являются раздельное питание рабочей жидкостью линейного и поворотного приводов, сложность механизма соединения участка выходной штанги с каким-либо приводом, увеличенные габариты в осевом направлении. The disadvantages of the known rotary linear device are the separate supply of the working fluid of linear and rotary drives, the complexity of the mechanism for connecting the portion of the output rod to any drive, increased dimensions in the axial direction.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей, позволяющее осуществлять поступательное и поворотное движение как одновременно, так и дискретно, уменьшение габаритов, упрощение конструкции путем совмещения в одном исполнительном звене поступательного и поворотного движителя, а также совмещение управляющего элемента привода: управление поступательным и поворотным движением выходного звена. The invention is aimed at expanding the functionality, allowing translational and rotary motion both simultaneously and discretely, reducing the size, simplifying the design by combining the translational and rotary propulsors in one actuator, as well as combining the drive control element: controlling the translational and rotational motion of the output link .

Для этого в гидродвигателе с возвратно-поступательным и поворотным движением выходного звена, содержащем корпус с крышками, полый поршень с крышкой и с выходным звеном, установленным в корпусе с образованием рабочих полостей, поршень снабжен поворотным пластинчатым двигателем, является его корпусом и имеет два сливных отверстия с обратными клапанами, соединяющими поочередно полости пластинчатого двигателя с нижней рабочей полостью, а крышка поршня также снабжена двумя отверстиями, связывающими поочередно полости пластинчатого двигателя с верхней рабочей полостью, при этом пластина поворотного двигателя жестко связана с выходным звеном, выполненным с возможностью поворотного и поступательного движения, и снабжена постоянными магнитами, а на внутренней поверхности пластинчатого двигателя установлены возвратные пружины. For this, in a hydraulic motor with a reciprocating and rotary movement of the output link containing the housing with covers, a hollow piston with a cover and an output link installed in the housing with the formation of working cavities, the piston is equipped with a rotary vane motor, is its housing and has two drain holes with check valves connecting alternately the cavities of the vane motor with the lower working cavity, and the piston cover is also provided with two openings connecting the cavities of the vane motor alternately ator with the upper working chamber, wherein the rotary plate motor is rigidly connected with the output member adapted for pivotal and translational movement, and is provided with permanent magnets and the inner surface of the plate mounted engine return springs.

На фиг. 1 представлен общий вид гидродвигателя;
на фиг. 2 - разрез по А-А /поршень изображен без крышки/;
на фиг. 3 представлен принцип действия поворотной части гидродвигателя;
на фиг. 4 изображен золотник;
на фиг. 5 изображен один из способов возврата золотника.In FIG. 1 shows a general view of a hydraulic motor;
in FIG. 2 - a section along aa / the piston is depicted without a cover /;
in FIG. 3 shows the principle of operation of the rotary part of the hydraulic motor;
in FIG. 4 shows a spool;
in FIG. 5 depicts one way to return a spool.

Гидродвигатель содержит корпус 1 с крышками 2 и 3, в котором, образуя рабочие полости 4 и 5, установлен поршень 6 с выходным звеном 7, выполненным с виде штока, одновременно являющимся выходным звеном для поворотного пластинчатого двигателя, который расположен внутри поршня 6 /не показан/. Поршень 6 содержит корпус с двумя сливными отверстиями 8, снабженными обратными клапанами, в нижней части и крышку 9, имеющую два рабочих отверстия 10 для соединения верхней полости 4 устройства с рабочими полостями 11 и 12 поворотного пластинчатого двигателя, пластину 13, жестко закрепленную на выходном звене 7, золотник 14, перемещающийся в кольцевом пазу крышки 9, для пружины 15, жестко установленные на внутренней поверхности сектора 16, и постоянные магниты 17, закрепленные соответственно на пластине 13 и золотнике 14. The hydraulic motor comprises a housing 1 with covers 2 and 3, in which, forming the working cavities 4 and 5, a piston 6 is installed with an output link 7 made in the form of a rod, which at the same time is an output link for a rotary vane motor, which is located inside the piston 6 / not shown /. The piston 6 contains a housing with two drain holes 8, equipped with check valves, in the lower part and a cover 9, which has two working holes 10 for connecting the upper cavity 4 of the device with the working cavities 11 and 12 of the rotary vane motor, a plate 13, rigidly fixed to the output link 7, the spool 14 moving in the annular groove of the cover 9, for the spring 15, rigidly mounted on the inner surface of the sector 16, and permanent magnets 17, mounted respectively on the plate 13 and the spool 14.

Полости 11 и 12 образованы кольцеобразным сектором 16 и пластиной 13. The cavities 11 and 12 are formed by an annular sector 16 and a plate 13.

Гидродвигатель с возвратно-поступательным и поворотным движением выходного звена работает следующим образом. The hydraulic motor with reciprocating and pivoting movement of the output link operates as follows.

Рабочая жидкость под давлением поступает в верхнюю рабочую полость 4 через внешний управляющий элемент привода. The working fluid under pressure enters the upper working cavity 4 through an external actuator control element.

Поршень 6 с выходным звеном 7 опускается вниз. После остановки в нижнем положении начинает расти давление в полости 11 /на фиг. 2 пластина 13 показана в конце хода/ пластинчатого двигателя, объединенной в данный момент с полостью 4 поршня 6 через отверстие 10 в крышке 9 и отверстие 18 золотника 14. Пластина 13 поворачивается против часовой стрелки. Полость 12 с обратной стороны пластины 13 соединена со сливом через полость 5 посредством отверстия 8. Пластина 13 в конце хода начинает воздействовать на пружину 15 /фиг. 3а/ и прикрывать сливное отверстие 8, тем самым осуществляя демпфирование и плавную остановку пластины 13. Пластина 13 доходит до упора, сжав при этом пружину 15 /фиг. 3б/, после чего давление в напорной полости 11 поворотного двигателя растет до момента срабатывания электроконтактного реле давления. Подается сигнал на внешний управляющий распределитель, который соединяет полость 3 со сливной линией. Давление в полостях 4 и 11 снимается. Пластина 13, поворачиваясь посредством пружины 15, возвращается назад на небольшой угол, а постоянный магнит /или захватное устройство/, увлекая за собой золотник 14, поворачивает его до упора /фиг. 3в/. При этом происходит закрытие рабочих отверстий /напорное отверстие в полости 11, сливное - в полости 12/ и открытие других рабочих отверстий /сливное отверстие в полости 11, напорное - в полости 12/. При следующей подаче рабочей жидкости в верхнюю полость 4 пластина 13 будет поворачиваться в обратном направлении. В конце хода пластины 13 произойдет аналогичная перекоммутация линий. The piston 6 with the output link 7 goes down. After stopping in the lower position, the pressure in the cavity 11 / in FIG. 2, the plate 13 is shown at the end of the stroke / vane motor, currently combined with the cavity 4 of the piston 6 through the hole 10 in the cover 9 and the hole 18 of the spool 14. The plate 13 is rotated counterclockwise. The cavity 12 on the reverse side of the plate 13 is connected to the drain through the cavity 5 through the hole 8. The plate 13 at the end of the stroke begins to act on the spring 15 / Fig. 3a / and cover the drain hole 8, thereby damping and smoothly stopping the plate 13. The plate 13 comes to a stop, compressing the spring 15 / Fig. 3b /, after which the pressure in the pressure chamber 11 of the rotary engine increases until the moment the electrical contact pressure switch is activated. A signal is sent to an external control valve, which connects the cavity 3 to the drain line. The pressure in the cavities 4 and 11 is removed. The plate 13, turning by means of the spring 15, returns back to a small angle, and the permanent magnet / or gripper /, entraining the spool 14, rotates it to the stop / Fig. 3c /. When this happens, the closing of the working holes / pressure hole in the cavity 11, the drain in the cavity 12 / and the opening of the other working holes / drain hole in the cavity 11, the pressure in the cavity 12 /. At the next supply of the working fluid to the upper cavity 4, the plate 13 will turn in the opposite direction. At the end of the stroke of the plate 13, a similar line switching occurs.

Таким образом, данная конструкция может обеспечить как фиксированное движение выходного звена 7 сначала поступательно, а затем при нахождении поршня 6 в крайнем нижнем положении - поворот, так и совмещение этих движений. Для этого необходимо подобрать соответствующие соотношения сопротивлений отверстий 10 в крышке 9 и продольной нагрузки на выходное звено 7. Thus, this design can provide both a fixed movement of the output link 7, first translationally, and then when the piston 6 is in its lowest position, a rotation and a combination of these movements. To do this, you need to select the appropriate ratio of the resistances of the holes 10 in the cover 9 and the longitudinal load on the output link 7.

Источники информации
1. СССР авт. св. 1027436, М. Кл. F 15 B 15/06.Sources of information
1. USSR auth. St. 1027436, M. Cl. F 15 B 15/06.

2. DE заявка 4229989, М. Кл. F 15 B 15/06. 2. DE application 4229989, M. Cl. F 15 B 15/06.

Claims

A hydraulic motor with a reciprocating and rotary movement of the output link, comprising a housing with covers, a hollow piston with a cover and an output link installed in the housing with the formation of working cavities, characterized in that the piston is equipped with a rotary vane motor, is its housing and has two drain openings with check valves connecting alternately the cavities of the vane engine with the lower working cavity, and the piston cover is also provided with two openings connecting alternately the cavities of the plate th engine with an upper working chamber, wherein the rotary plate motor is rigidly connected with the output member adapted for pivotal and translational movement, and is provided with permanent magnets and the inner surface of the plate mounted engine return springs.