RU2230188C1 - Hydropneumatic impulse drive - Google Patents

Hydropneumatic impulse drive Download PDF

Info

Publication number
RU2230188C1
RU2230188C1 RU2002125779/03A RU2002125779A RU2230188C1 RU 2230188 C1 RU2230188 C1 RU 2230188C1 RU 2002125779/03 A RU2002125779/03 A RU 2002125779/03A RU 2002125779 A RU2002125779 A RU 2002125779A RU 2230188 C1 RU2230188 C1 RU 2230188C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
cylinder
ring
hollow
cavity
Prior art date
Application number
RU2002125779/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002125779A (en
Inventor
С.Н. Семенюк (RU)
С.Н. Семенюк
Original Assignee
Орловский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Орловский государственный технический университет filed Critical Орловский государственный технический университет
Priority to RU2002125779/03A priority Critical patent/RU2230188C1/en
Publication of RU2002125779A publication Critical patent/RU2002125779A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230188C1 publication Critical patent/RU2230188C1/en

Links

Landscapes

  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: device has cylinder, control valve with locking element with valve body, gas and cocking hollows formed by plunger with rod placed in the cylinder, the rod being fixed by locking element of control valve, saddle and pre-valve hollow connected through external control valve to force-pumping and draining main lines, said pre-valve hollow being formed by cylinder and valve and being connected to cocking hollow by means of apertures made in the valve. Locking element of control valve is made of valve body having ring-shaped hollow, a resilient element placed in said hollow, moveable barrel and fixing ring for limiting moveable barrel in axial direction. Saddle is placed in the cylinder and contains body with a stop, a ring and compacting element placed in the hollow formed by stop of saddle body and by the ring. EFFECT: higher reliability and durability of hydropneumatic drive due to lowered wear, higher water tightness and use of resilient element of lower hardness in resilient connection. 2 dwg

Description

Изобретение относится к силовым импульсным системам и предназначено для создания бурильных установок, отбойных молотков, гидроударников, проходческих и очистных машин, используемых в горнорудной и угольной промышленности.The invention relates to power impulse systems and is intended to create drilling rigs, jack hammers, hammers, sinking and cleaning machines used in the mining and coal industries.

Известен гидропневматический привод, включающий цилиндр с газовой и жидкостными полостями, поршень со штоком и распределитель с клапаном [1].Known hydropneumatic actuator, comprising a cylinder with gas and liquid cavities, a piston with a rod and a distributor with a valve [1].

Указанный привод имеет, низкий ресурс в условиях воздействия среды высокого давления и клапанную систему управления, которая не обеспечивает требуемых эксплуатационных показателей (герметичность).The specified drive has a low resource under conditions of high pressure and valve control system, which does not provide the required performance (tightness).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является гидропневматический привод, содержащий цилиндр, переднею и заднею крышку, поршень с гидрозамком, шток, клапан со спиральными каналами и коническим седлом, образующие при сборке газовые и жидкостные полости [2].The closest in technical essence to the proposed solution is a hydropneumatic actuator containing a cylinder, front and rear covers, a piston with a hydraulic lock, a stem, a valve with spiral channels and a conical seat, which form gas and liquid cavities during assembly [2].

Недостатком прототипа является низкая герметичность клапанного распределителя, поскольку при изготовлении клапана и седла неизбежно наличие отклонений формы контактируемых поверхностей (уплотнительных и базирующих), вследствие этого возникают несоосность и зазоры в уплотнительной паре, поэтому контакт металла по металлу (клапана и седла) не обеспечивает полной герметизации из-за технологической сложности получения единой линии контакта, а также неравномерного износа участков поверхности, из-за возможности поворота клапана вокруг оси в процессе эксплуатации.The disadvantage of the prototype is the low tightness of the valve distributor, since in the manufacture of the valve and seat there will inevitably be deviations in the shape of the contacting surfaces (sealing and base), as a result of this, misalignment and gaps in the sealing pair occur, so the metal contact between the metal (valve and seat) does not provide complete sealing due to the technological complexity of obtaining a single contact line, as well as uneven wear of surface areas, due to the possibility of rotation of the valve around si during operation.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении герметичности клапанного распределителя и увеличение ресурса гидропневмопривода за счет использования в уплотнительном соединении упругого элемента пониженной жесткости (кольца).The problem to which the invention is directed, is to increase the tightness of the valve distributor and increase the life of the hydraulic actuator due to the use of a low-rigidity elastic element (ring) in the sealing joint.

Это достигается тем, что в гидропневматическом импульсном приводе, содержащем цилиндр, клапанный распределитель, имеющем запирающий элемент с корпусом клапана, газовую и взводящую полости, образованные размещенными в цилиндре поршнем со штоком, последний из которых охвачен запирающим элементом клапанного распределителя, седло и сообщенную через внешний распределитель с напорной и сливной магистралями доклапанную полость, образованную цилиндром и клапаном и сообщенную с взводящей полостью посредством выполненных в клапане отверстий, в отличие от прототипа запирающий элемент клапанного распределителя выполнен из корпуса клапана, имеющего кольцевую полость, расположенного в этой полости упругого элемента, подвижного стакана и фиксирующего кольца для ограничения подвижного стакана в осевом направлении, а седло размещено в цилиндре и содержит корпус с упором, кольцо и уплотнительный элемент, расположенный в полости, образованной упором корпуса седла и кольцом.This is achieved by the fact that in a hydropneumatic pulse drive containing a cylinder, a valve distributor having a locking element with a valve body, gas and cocking cavities formed by a piston with a rod placed in the cylinder, the last of which is covered by a locking element of the valve distributor, a seat and communicated through an external distributor with pressure and drain lines the pre-valve cavity formed by the cylinder and the valve and communicated with the cocking cavity through the holes made in the valve , unlike the prototype, the locking element of the valve distributor is made of a valve body having an annular cavity located in this cavity of the elastic element, a movable cup and a retaining ring to limit the movable cup in the axial direction, and the seat is placed in the cylinder and contains a body with an emphasis, the ring and a sealing element located in the cavity formed by the seat body stop and the ring.

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Гидропневматический привод состоит из цилиндра 1, в котором расположен поршень 2, имеющий возможность перемещаться в осевом направлении. К поршню 2 жестко закреплен шток 3, охваченный запирающим элементом клапанного распределителя, состоящего из корпуса клапана 4, в кольцевой полости которого расположен упругий элемент 5, и подвижного стакана 6, ограниченного в осевом направлении фиксирующим кольцом 7. Цилиндр 1 в совокупности с поршнем 2 образует газовую 15 и взводящую 10 полости, а с клапаном 4 доклапанную полость 9, которая периодически сообщается с напорной и сливной магистралью посредством внешнего распределителя. В клапане 4 выполнены дросселирующие отверстия 8, обеспечивающие движение жидкости с потерями давления из доклапанной полости 9 во взводящую полость 10. В цилиндре 1 размещено седло, состоящее из корпуса 11 с расположенным в нем кольцом 12, в корпусе седла 11 выполнен упор 13 и в полости, образованной ими, расположен уплотнительный элемент 14.The hydropneumatic drive consists of a cylinder 1, in which a piston 2 is located, having the ability to move in the axial direction. A rod 3 is rigidly fixed to the piston 2, covered by a locking element of the valve distributor, consisting of a valve body 4, in the annular cavity of which an elastic element 5 is located, and a movable cup 6, axially limited by a locking ring 7. The cylinder 1 together with the piston 2 forms gas 15 and cocking 10 cavity, and with valve 4 pre-valve cavity 9, which periodically communicates with the pressure and drain line through an external distributor. In the valve 4, throttling openings 8 are made, which ensure fluid movement with pressure losses from the pre-valve cavity 9 to the cocking cavity 10. A seat is placed in the cylinder 1, consisting of a housing 11 with an annulus 12 located in it, an emphasis 13 is made in the seat housing 11 and in the cavity formed by them, is located the sealing element 14.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Рабочая жидкость под давлением от насоса через внешний распределитель поступает в доклапанную полость 9. Под действием давления жидкости запирающий элемент клапанного распределителя перемещается, закрывая клапанный распределитель. При движении запирающего элемента клапанного распределителя первым в контакт с корпусом седла вступает подвижный стакан 6. Взаимодействуя с поверхностью цилиндра 1, подвижный стакан 6 остается неподвижным. При дальнейшем движении запирающего элемента клапанного распределителя клапан 4 сдавливает упругий элемент 5, рассеивая энергию движения. Упругие свойства материала упругого элемента 5 позволяют клапану 4 войти в соприкосновение с кольцом 12 и сохранять свое положение сколь угодно долго. По мере продвижения клапана 4 происходит упругая деформация кольца 12, которое имеет возможность свободно деформироваться до контакта с упором 13, компенсируя погрешности формы и расположения контактируемых поверхностей клапана 4. Уплотнительный элемент 14 деформируется, герметизируя часть взводящей полости 10, ограниченной цилиндром 1, штоком 3, корпусом клапана 4 и фиксирующим кольцом 12, для создания давления в этой части взводящей полости 10, которое при сообщении доклапанной полости 9 со сливом обеспечит перемещение запирающего элемента в сторону доклапанной полости 9, снижения за счет этого давления во взводящей полости 10. При этом жидкость через дросселирующие отверстия 8 поступает во взводящую полость 10. Под действием жидкости поршень 2 со штоком 3 перемещается в направлении газовой полости 15, в которой происходит сжатие газа, для накопления энергии для рабочего хода. Силы, действующие на поршень 2, при завершении взвода уравновешиваются, и он останавливается. Затем переключается внешний распределитель, и доклапанная полость 9 сообщается со сливной магистралью. Под действием давления жидкости во взводящей полости 10 запирающий элемент клапанного распределителя перемещается, открывая клапанный распределитель. Давление во взводящей полости падает до минимума, близкого к нулю. Поршень 2 со штоком 3 под действием газа, расширяющегося в полости 15, совершает рабочий ход (на чертеже влево) и вытесняет жидкость из взводящей полости 10 в сливную магистраль. После завершения рабочего хода внешний распределитель переключается и сообщает доклапанную полость с напорной магистралью. Цикл повторяется.The working fluid under pressure from the pump through the external distributor enters the pre-valve cavity 9. Under the action of the fluid pressure, the locking element of the valve distributor moves, closing the valve distributor. When the locking element of the valve distributor moves, the movable cup 6 comes into contact with the seat body first. Interacting with the surface of the cylinder 1, the movable cup 6 remains stationary. With further movement of the locking element of the valve distributor, the valve 4 compresses the elastic element 5, dissipating the energy of movement. The elastic properties of the material of the elastic element 5 allow the valve 4 to come into contact with the ring 12 and maintain its position for an arbitrarily long time. As the valve 4 advances, elastic deformation of the ring 12 occurs, which can deform freely until it contacts the stop 13, compensating for errors in the shape and location of the contact surfaces of the valve 4. The sealing element 14 is deformed, sealing part of the cocking cavity 10 bounded by cylinder 1, rod 3, the valve body 4 and the locking ring 12, to create pressure in this part of the cocking cavity 10, which, when the pre-valve cavity 9 communicates with the drain, will ensure the movement of the locking element in side of the pre-valve cavity 9, due to this pressure reduction in the cocking cavity 10. In this case, the liquid through the throttling holes 8 enters the cocking cavity 10. Under the action of the liquid, the piston 2 with the rod 3 moves in the direction of the gas cavity 15, in which the gas is compressed, for energy storage for the stroke. The forces acting on the piston 2, when the platoon is completed, are balanced, and it stops. Then, the external distributor switches, and the pre-valve cavity 9 communicates with the drain line. Under the action of fluid pressure in the cocking cavity 10, the locking element of the valve distributor moves, opening the valve distributor. The pressure in the cocking cavity drops to a minimum close to zero. The piston 2 with the rod 3 under the action of a gas expanding in the cavity 15, makes a working stroke (to the left in the drawing) and displaces the liquid from the cocking cavity 10 into the drain line. After completion of the stroke, the external distributor switches and communicates the pre-valve cavity with the pressure line. The cycle repeats.

Использование в гидропневматическом приводе клапана с подвижным стаканом и упругим элементом позволяет уменьшить ударную нагрузку в месте контакта клапана с седлом, а седла с уплотнительным элементом и кольцом, снизить эксплуатационные требования к точности геометрической формы поверхности контакта седла и клапана, тем самым снижается износ клапанного распределителя, продлевается срок службы гидропневмопривода. Использование данной конструкции клапанного распределителя, повышает его надежность и долговечность, что ведет к увеличению эффективности работы гидропневмопривода.The use of a valve with a movable sleeve and an elastic element in a hydropneumatic actuator reduces the shock load at the point of contact of the valve with the seat, and the seat with the sealing element and the ring, reduces operational requirements for the accuracy of the geometric shape of the contact surface of the seat and valve, thereby reducing valve distributor wear, extends the life of the hydraulic actuator. Using this design of the valve distributor increases its reliability and durability, which leads to an increase in the efficiency of the hydraulic actuator.

Источники информацииSources of information

1. А.С. №889838. Гидравлическое устройство ударного действия.1. A.S. No. 889838. Hydraulic shock device.

2. A.C. №444878. Гидропневматический привод (прототип).2. A.C. No. 444878. Hydropneumatic drive (prototype).

Claims (1)

Гидропневматический импульсный привод, содержащий цилиндр, клапанный распределитель, имеющий запирающий элемент с корпусом клапана, газовую и взводящую полости, образованные размещенными в цилиндре поршнем со штоком, последний из которых охвачен запирающим элементом клапанного распределителя, седло и сообщенную через внешний распределитель с напорной и сливной магистралями доклапанную полость, образованную цилиндром и клапаном и сообщенную c взводящей полостью посредством выполненных в клапане отверстий, отличающийся тем, что запирающий элемент клапанного распределителя выполнен из корпуса клапана, имеющего кольцевую полость, расположенного в этой полости упругого элемента, подвижного стакана и фиксирующего кольца для ограничения подвижного стакана в осевом направлении, а седло размещено в цилиндре и содержит корпус с упором, кольцо и уплотнительный элемент, расположенный в полости, образованной упором корпуса седла и кольцом.A hydropneumatic pulse actuator comprising a cylinder, a valve distributor having a locking element with a valve body, gas and cocking cavities formed by a piston with a rod placed in the cylinder, the last of which is covered by a locking element of the valve distributor, a seat and communicated through an external distributor with pressure and drain lines pre-valve cavity formed by the cylinder and the valve and communicated with the cocking cavity through the holes made in the valve, characterized in that The valve distributor element is made of a valve body having an annular cavity located in this cavity of the elastic element, a movable cup and a retaining ring to limit the movable cup in the axial direction, and the seat is placed in the cylinder and contains a housing with a stop, a ring and a sealing element located in the cavity formed by the seat body stop and the ring.
RU2002125779/03A 2002-09-27 2002-09-27 Hydropneumatic impulse drive RU2230188C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125779/03A RU2230188C1 (en) 2002-09-27 2002-09-27 Hydropneumatic impulse drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002125779/03A RU2230188C1 (en) 2002-09-27 2002-09-27 Hydropneumatic impulse drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002125779A RU2002125779A (en) 2004-03-27
RU2230188C1 true RU2230188C1 (en) 2004-06-10

Family

ID=32846153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002125779/03A RU2230188C1 (en) 2002-09-27 2002-09-27 Hydropneumatic impulse drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230188C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002125779A (en) 2004-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108487857B (en) Valve type hydraulic impactor
CN111058848A (en) Double-cylinder force-increasing splitter
RU2230188C1 (en) Hydropneumatic impulse drive
CN107191155B (en) High-temperature underground safety valve
CN219220904U (en) Double-acting buffer oil cylinder
CN209959617U (en) Constant-speed equal-thrust two-stage hydraulic cylinder
RU2186968C2 (en) Hydropneumatic pulse drive
KR20070067469A (en) Gas spring
CN212154764U (en) Double-cylinder force-increasing splitter
JP6780820B2 (en) Air cylinder
CN112065806A (en) Hydraulic cylinder unloading structure
CN111237466A (en) Double-ring lip-shaped sealing ring and fluid valve sealing structure
CN212201951U (en) Back-up tong is driven on top
CN214465207U (en) Valve core assembly
CN219974443U (en) Colliery drilling rod clamping device
CN113669326B (en) Double-piston-rod hydraulic servo oil cylinder applied to hydraulic drive legged robot
CN216421596U (en) Hydraulic press-fitting device for electromagnetic valve
CN220218346U (en) Spring self-resetting hydraulic stretcher
CN211116903U (en) High-sealing hydraulic cylinder
CN213144700U (en) Long-life booster pump copper sheathing formula cylinder lower cover
CN219888394U (en) Hydraulic cylinder and working machine
CN113790041B (en) Multifunctional pumping aid with righting function
CN219809203U (en) Novel telescopic cylinder piston rod
CN219159297U (en) Hydraulic cylinder structure of offshore non-dismantling quick-change sealing ring
CN216866648U (en) Elastic sleeve of diameter-changing mechanism of underground drainage gas production robot

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040928