RU2319867C2

RU2319867C2 - Universal hydraulic cylinder

Info

Publication number: RU2319867C2
Application number: RU2005139916/06A
Authority: RU
Inventors: н Артур Рафаэлович Арутюн (RU); Артур Рафаэлович Арутюнян; Александр Владимирович Шаманин (RU); Александр Владимирович Шаманин
Original assignee: Оао "Скбим"
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2008-03-20
Also published as: RU2005139916A

Abstract

FIELD: pneumohydraulic systems.

SUBSTANCE: proposed hydraulic cylinder has housing with covers, plunger, electrohydraulic amplifiers installed on housing, channels to supply and remove working liquid connected with electrohydraulic amplifiers. Plunger consists of two parts: piston with one rod and shaft of rotation connected by rotation transmission rod.

EFFECT: possibility of reproduction of complex stressed conditions (extensions- compression-rotation) on object of testing with possibility of replacement of loading components.

2 dwg

Description

Изобретение относится к конструктивным элементам пневмогидравлических систем, в частности к цилиндрам для движущихся в них поршней.The invention relates to structural elements of pneumohydraulic systems, in particular to cylinders for pistons moving in them.

Известны гидравлические цилиндры - силовые, прямолинейного возвратно-поступательного движения.Hydraulic cylinders are known - power, rectilinear reciprocating motion.

Например, силовые цилиндры фирмы MTS серии 242, серии 244 (Каталог фирмы MTS, США, 1987 г. Силовые цилиндры серии 244, 247, стр.6, 10), состоящие из корпуса, плунжера, гидроподшипников, крышек, уплотнений, в которых движение осуществляется попеременной подачей рабочей жидкости в одну из полостей.For example, power cylinders of the MTS series 242, 244 series (Catalog of the MTS company, USA, 1987 Power cylinders of the 244, 247 series, pages 6, 10), consisting of a housing, a plunger, hydraulic bearings, covers, seals in which movement is carried out by alternately supplying the working fluid to one of the cavities.

Моментные цилиндры вращательного действия фирмы MTS серии 215 (Каталог фирмы MTS, США, 1987 г., моментные цилиндры серии 215, стр.14) состоят из корпуса с лопастями, вала с лопастями, подшипниковой втулки, крышек, уплотнений.MTS series 215 rotary torque cylinders (Catalog of MTS, USA, 1987, 215 torque cylinders, p. 14) consist of a housing with blades, a shaft with blades, a bearing sleeve, covers, seals.

Рабочая жидкость подается в полость между лопастями, вследствие чего вал поворачивается. Распределив жидкость в противоположную полость, вал проворачивается в обратную сторону.The working fluid is supplied into the cavity between the blades, as a result of which the shaft rotates. Having distributed the liquid in the opposite cavity, the shaft rotates in the opposite direction.

Недостатками подобных цилиндров являются: неудобство при комбинировании совместной работы цилиндров для нагружения объекта испытания.The disadvantages of such cylinders are: inconvenience when combining the joint operation of the cylinders to load the test object.

Наиболее близким к предлагаемому является комбинированный гидроцилиндр, совмещающий два движения (возвратно-поступательное и вращательное). Схематично он описан в книге (В.А.Марутов, С.А.Павловский. «Гидроцилиндры». М.: Машиностроение. 1966 г., стр.15).Closest to the proposed is a combined hydraulic cylinder that combines two movements (reciprocating and rotational). It is described schematically in the book (V.A. Marutov, S.A. Pavlovsky. "Hydraulic cylinders." M .: Mechanical Engineering. 1966, p. 15).

Гидроцилиндр состоит из одного поршня, в котором между двумя глухими днищами образованы две продольные сегментные полости. Каждая полость разделена лопастью, входящей в продольный паз сектора-лопасти на корпусе цилиндра.The hydraulic cylinder consists of one piston in which two longitudinal segmental cavities are formed between two deaf bottoms. Each cavity is divided by a blade entering the longitudinal groove of the sector-blade on the cylinder body.

Основным недостатком этого гидроцилиндра является то, что он не позволяет получить одновременно разные регулируемые движения концов поршня.The main disadvantage of this hydraulic cylinder is that it does not allow to obtain simultaneously different adjustable movements of the ends of the piston.

Задачей заявляемого изобретения является создание устройства, способного воспроизводить сложнонапряженное состояние (растяжение-сжатие-вращение) на объекте испытания с возможностью смены компонентов нагружения.The objective of the invention is to provide a device capable of reproducing a difficult state (tensile-compression-rotation) at the test object with the possibility of changing the loading components.

Указанная задача решается за счет того, что универсальный гидроцилиндр содержит корпус с крышками, плунжер, усилители электрогидравлические, установленные на корпусе, каналы подвода и отвода рабочей жидкости, соединенные с усилителями электрогидравлическими, при этом новым является то, что плунжер выполнен из двух частей: поршня с одним штоком и вала вращения, соединенных штоком передачи вращения.This problem is solved due to the fact that the universal hydraulic cylinder contains a housing with covers, a plunger, electro-hydraulic amplifiers mounted on the housing, channels for supplying and discharging the working fluid connected to electro-hydraulic amplifiers, the new one being that the plunger is made of two parts: a piston with one rod and a rotation shaft connected by a rotation transmission rod.

На фиг.1 показан продольный разрез универсального гидроцилиндра.Figure 1 shows a longitudinal section of a universal hydraulic cylinder.

На фиг.2 показан разрез гидроцилиндра по А-А на фиг.1.Figure 2 shows a section of the hydraulic cylinder along aa in figure 1.

Универсальный гидроцилиндр состоит из корпуса 1, поршня 2 с одним штоком, вала вращения 3 с лопастью 4, штока 5 передачи вращения, крышки-лопасти 6, крышки гидроподшипника 7, усилителей электрогидравлических 8 и 9, уплотнений 10, каналов подвода и отвода 11, 12, 13, 14, канала слива 15, резьбовых отверстий 16, 17.A universal hydraulic cylinder consists of a housing 1, a piston 2 with one rod, a rotation shaft 3 with a blade 4, a rotation transmission rod 5, a blade cover 6, a hydraulic bearing cover 7, electro-hydraulic amplifiers 8 and 9, seals 10, inlet and outlet channels 11, 12 , 13, 14, drain channel 15, threaded holes 16, 17.

Крышка гидроподшипника 7 служит для исключения трения между подвижными частями поршня 2 с одним штоком. Усилители электрогидравлические 8 и 9 служат для распределения рабочей жидкости в полостях универсального гидроцилиндра. Каналы 11, 12, 13, 14 попеременно служат для подвода и отвода рабочей жидкости, причем каналы 11, 12 обеспечивают возвратно-поступательное движение поршня 2 с одним штоком, а каналы 13, 14 - вращательное движение вала вращения 3 с лопастью 4.The cover of the hydraulic bearing 7 is used to eliminate friction between the moving parts of the piston 2 with one rod. Electro-hydraulic amplifiers 8 and 9 are used to distribute the working fluid in the cavities of the universal hydraulic cylinder. Channels 11, 12, 13, 14 alternately serve for the supply and removal of working fluid, and channels 11, 12 provide reciprocating motion of the piston 2 with one rod, and channels 13, 14 - rotational movement of the rotation shaft 3 with the blade 4.

Работа универсального гидроцилиндра заключается в следующем.The operation of the universal hydraulic cylinder is as follows.

Рабочая жидкость от установки насосной (не показана) подводится к усилителям электрогидравлическим 8 и 9, установленным на корпусе 1: низкое давление - для обеспечения работы усилителей, высокое давление и слив - для работы механизма.The working fluid from the pumping unit (not shown) is supplied to the electro-hydraulic amplifiers 8 and 9 installed on the housing 1: low pressure - to ensure the operation of the amplifiers, high pressure and drain - for the operation of the mechanism.

Усилитель электрогидравлический 8, распределив рабочую жидкость по команде системы управления в канал 11, канал 12 соединит со сливом. В этом случае поршень 2 с одним штоком начнет перемещаться вправо. Одновременно усилитель электрогидравлический 9 распределит рабочую жидкость в канал 13, соединив канал 14 со сливом, что заставит вал вращения 3 проворачиваться по часовой стрелке.The electro-hydraulic amplifier 8, distributing the working fluid at the command of the control system in channel 11, channel 12 connects to the drain. In this case, the piston 2 with one rod will begin to move to the right. At the same time, the electro-hydraulic amplifier 9 will distribute the working fluid into the channel 13, connecting the channel 14 to the drain, which will cause the rotation shaft 3 to rotate clockwise.

Шток 5 передачи вращения передаст проворот поршню 2 с одним штоком, не мешая ему перемещаться. Таким образом, левый край универсального гидроцилиндра, имеющий резьбовое отверстие 16, будет объект растягивать и проворачивать по часовой стрелке, а правый край через отверстие 17 будет только проворачивать.The rod 5 of the transmission of rotation will give a turn to the piston 2 with one rod, without preventing it from moving. Thus, the left edge of the universal hydraulic cylinder having a threaded hole 16 will stretch and rotate the object clockwise, and the right edge through the hole 17 will only rotate.

По команде системы управления усилители электрогидравлические 8 и 9 перераспределят рабочую жидкость в противоположные полости по каналам 12 и 14, после чего поршень 2 с одним штоком начнет перемещаться влево и проворачиваться от движения против часовой стрелки вала вращения.At the command of the control system, the electro-hydraulic amplifiers 8 and 9 redistribute the working fluid into the opposite cavities along the channels 12 and 14, after which the piston 2 with one rod will begin to move to the left and turn counterclockwise from the rotation shaft.

Шток 5 передачи вращения предусмотрен съемным. В этом случае при том же порядке поступления и распределения жидкости работа поршня 2 с одним штоком изменится, он перестанет проворачиваться.Rod 5 transmission rotation is provided removable. In this case, with the same order of fluid intake and distribution, the operation of the piston 2 with one rod will change, it will stop turning.

Для недопущения утечек жидкости служат уплотнения 10. Предусмотрен канал 15 для слива накопившейся рабочей жидкости.Seals 10 are used to prevent fluid leaks. A channel 15 is provided for draining the accumulated working fluid.

Предлагаемая схема позволит проводить сложнокомбинированное нагружение образца, добавляя либо убавляя компоненты нагружения.The proposed scheme will allow for complex loading of the sample by adding or decreasing the loading components.

Устройство отличается простотой изготовления и удобством обслуживания.The device is simple to manufacture and easy to maintain.

Предполагается использование заявляемого устройства в испытательных машинах для испытания образцов металлов, сплавов, конструкций объектов, стройматериалов и конструкций, стендовых испытаний узлов и деталей автомобилей, в сейсмических вибраторах, в вибростендах, в сравнительных испытаниях образцов.It is intended to use the inventive device in testing machines for testing samples of metals, alloys, structures of objects, building materials and structures, bench tests of units and parts of cars, in seismic vibrators, in vibration stands, in comparative tests of samples.

Claims

A universal hydraulic cylinder containing a housing with covers, a plunger, electro-hydraulic amplifiers mounted on the housing, channels for supplying and discharging a working fluid connected to electro-hydraulic amplifiers, characterized in that the plunger is made of two parts: a piston with one rod and a rotation shaft connected by a transmission rod rotation.