RU2562504C1 - Telescopic hydraulic cylinder and damper for telescopic hydraulic cylinder - Google Patents
Telescopic hydraulic cylinder and damper for telescopic hydraulic cylinder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562504C1 RU2562504C1 RU2014136403/06A RU2014136403A RU2562504C1 RU 2562504 C1 RU2562504 C1 RU 2562504C1 RU 2014136403/06 A RU2014136403/06 A RU 2014136403/06A RU 2014136403 A RU2014136403 A RU 2014136403A RU 2562504 C1 RU2562504 C1 RU 2562504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- hydraulic cylinder
- telescopic hydraulic
- rods
- piston
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Actuator (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к длинноходовым телескопическим гидравлическим цилиндрам гидроприводов грузоподъемных машин, к которым принадлежат передвижные краны, подъемные установки для ремонта нефтяных и газовых скважин и др.The group of inventions relates to the field of engineering, in particular to long-stroke telescopic hydraulic cylinders for hydraulic drives of hoisting machines, which include mobile cranes, hoisting installations for the repair of oil and gas wells, etc.
В машиностроении имеется большой ряд машин с гидравлическими системами (тракторы, экскаваторы, погрузчики гусеничные машины и т.п.), неотъемлемой частью которых является силовой гидроцилиндр, состоящий из корпуса с закрытыми по торцам цилиндрическими отверстиями, поршня, шток которого выходит наружу и соединяется с нагрузкой, уплотнительных колец штока и поршня, гидравлического демпфера для устранения удара в конце хода поршня (см. Никольский Л.Н. Фрикционные амортизаторы удара М.: Машиностроение, 1964).In mechanical engineering, there is a large number of machines with hydraulic systems (tractors, excavators, track loaders, etc.), an integral part of which is a power hydraulic cylinder, consisting of a housing with cylindrical openings closed at the ends, a piston whose rod extends and connects to load, o-rings of the rod and piston, a hydraulic damper to eliminate shock at the end of the piston stroke (see Nikolsky L.N. Friction shock absorbers M .: Mechanical Engineering, 1964).
Недостатком известных технических решений является ударное воздействие при соприкосновении стопорных колец, чрезмерный износ узлов перемещаемой конструкции, особенно если она имеет большую массу и инерцию, например, в случае с грузовыми лифтами большого тоннажа.A disadvantage of the known technical solutions is the impact upon contact of the locking rings, excessive wear of the nodes of the movable structure, especially if it has a large mass and inertia, for example, in the case of freight elevators of large tonnage.
Кроме того, из уровня техники известен гидроцилиндр с демпфирующим устройством, состоящим из корпуса, подвижного рабочего элемента, состоящего из поршня и штоков, узлов уплотнения поршня и штоков, грундбукс с выполненными в них аксиально расположенными отверстиями и кольцевой проточкой для подвода в рабочую штоковую полость и отвода из нее рабочей жидкости. На штоке концентрично его оси закреплен элемент, поджимающий узел уплотнения поршня. Гильза выполнена в виде стакана с двойными концентричными стенками и установлена с возможностью взаимодействия с подпружиненной втулкой (см. А.С. СССР №1691578 А1, опубл. 15.11.1991).In addition, the prior art hydraulic cylinder with a damping device, consisting of a housing, a movable working element, consisting of a piston and rods, piston and rod seal assemblies, a packing follower with axially arranged holes and an annular groove for supplying to the working rod cavity and drain from it working fluid. An element is mounted on the rod concentrically to its axis, which compresses the piston seal assembly. The sleeve is made in the form of a glass with double concentric walls and is installed with the possibility of interaction with a spring-loaded sleeve (see AS USSR No. 1691578 A1, publ. 15.11.1991).
Недостатком известного устройства также является его низкая надежность, обусловленная сложной конструкцией и высокой вероятностью выхода из строя отдельных конструктивных элементов.A disadvantage of the known device is also its low reliability, due to the complex design and the high probability of failure of individual structural elements.
Также из уровня техники известно применение в качестве демпфирующих устройств гидроцилиндров пластмассовых колец, пружин, сложных систем демпфирования (см. Никольский Л.Н. Фрикционные амортизаторы удара М.: Машиностроение, 1964).Also known from the prior art is the use of plastic rings, springs, complex damping systems as damping devices for hydraulic cylinders (see Nikolsky L.N. Friction shock absorbers M: Mechanical Engineering, 1964).
Недостатком таких устройств является сложная конструкция, а также высокая вероятность возникновения удара в конце хода поршня. Кроме того, из уровня техники известен демпфер в виде подпружиненной втулки, в которой выполнены радиальные дросселирующие прорези и осевые отверстия, сообщенные между собой кольцевой проточкой. При использовании демпфера происходит дросселирование рабочей жидкости, давление на узлах уплотнений нарастает плавно (см. А.С. СССР №1691578 А1, опубл. 15.11.1991).The disadvantage of such devices is the complex design, as well as the high probability of an impact at the end of the piston stroke. In addition, from the prior art, a damper is known in the form of a spring-loaded sleeve in which radial throttling slots and axial holes are made, interconnected by an annular groove. When using a damper, throttling of the working fluid occurs, the pressure on the seal assemblies increases smoothly (see AS USSR No. 1691578 A1, publ. 15.11.1991).
Недостатком известного устройства является сложная конструкция демпфера, а также наличие дополнительных конструктивных элементов с низким сроком эксплуатации.A disadvantage of the known device is the complex design of the damper, as well as the presence of additional structural elements with a low lifetime.
Задачей настоящей группы изобретений является устранение вышеуказанных недостатков.The objective of this group of inventions is to eliminate the above disadvantages.
Общий технический результат заключается в повышении надежности телескопического гидроцилиндра, упрощении конструкции, а также в исключении возникновения удара в конце хода каждого сегмента поршня телескопического гидроцилиндра.The overall technical result consists in increasing the reliability of the telescopic hydraulic cylinder, simplifying the design, as well as eliminating the occurrence of an impact at the end of the stroke of each piston segment of the telescopic hydraulic cylinder.
Технический результат обеспечивается тем, что телескопический гидроцилиндр включает корпус с отверстием для подвода и отвода рабочей среды, установленные в корпусе один внутри другого полые штоки, образующие камеру прямого хода и штоковые полости, поршень и демпферы. Штоки имеют по меньшей мере два дренажных отверстия для подвода и отвода рабочей среды, телескопический гидроцилиндр содержит стопорные кольца. При этом ниже уплотнительных элементов стопорных колец закреплены демпферы в виде коронообразных кольцевых элементов. В нижней части каждого штока выполнены бурты, на концах которых закреплены уплотнительные элементы. Кроме того, демпфер обеспечивает возможность оставления открытым одного из дренажных отверстий на самом малом ходу штока в самом конце его выдвижения.The technical result is ensured by the fact that the telescopic hydraulic cylinder includes a housing with a hole for supplying and discharging a working medium, hollow rods installed in the housing inside one another, forming a forward-running chamber and rod cavities, a piston and dampers. The rods have at least two drainage holes for supplying and discharging the working medium, the telescopic hydraulic cylinder contains lock rings. At the same time, dampers in the form of corona-shaped ring elements are fixed below the sealing elements of the lock rings. Bumps are made in the lower part of each rod, at the ends of which sealing elements are fixed. In addition, the damper makes it possible to leave open one of the drainage holes at the smallest stroke of the rod at the very end of its extension.
Сумма площадей дренажных отверстий для подвода и отвода рабочей среды каждого штока равна площади выполненного в корпусе отверстия для подвода и отвода рабочей среды.The sum of the areas of the drainage holes for supplying and discharging the working medium of each rod is equal to the area of the hole made in the housing for supplying and discharging the working medium.
Технический результат также обеспечивается тем, что демпфер для телескопического гидроцилиндра выполнен в виде коронообразного кольцевого элемента, что обеспечивает возможность поддержания дренажных отверстий в открытом состоянии.The technical result is also ensured by the fact that the damper for the telescopic hydraulic cylinder is made in the form of a crown-shaped annular element, which makes it possible to maintain the drainage holes in the open state.
Сущность настоящей группы изобретений поясняется следующими иллюстрациям:The essence of this group of inventions is illustrated by the following illustrations:
фиг. 1 отображает телескопический цилиндр с убранным положением штоков и поршня;FIG. 1 shows a telescopic cylinder with the retracted position of the rods and piston;
фиг. 2 отображает телескопический цилиндр с выдвинутом положением штоков и поршня;FIG. 2 shows a telescopic cylinder with the extended position of the rods and piston;
фиг. 3 отображает демпфер.FIG. 3 displays the damper.
На иллюстрациях отображены следующие конструктивные элементы:The illustrations show the following features:
1 - корпус;1 - housing;
2 - отверстие в корпусе;2 - hole in the housing;
3 - шток;3 - stock;
4 - шток;4 - stock;
5 - шток;5 - stock;
6 - поршень;6 - the piston;
7 - демпфер - коронообразный кольцевой элемент;7 - damper - crown-shaped ring element;
8 - дренажное отверстие;8 - drainage hole;
9 - стопорное кольцо;9 - a lock ring;
10 - бурт;10 - shoulder;
11 - камера прямого хода;11 - camera forward motion;
12 - уплотнительный элемент бурта;12 - sealing element shoulder;
13 - уплотнительный элемент стопорного кольца;13 - a sealing element of a lock ring;
14 - зубцы;14 - teeth;
15 - штоковая полость;15 - stock cavity;
16 - штоковая полость;16 - rod cavity;
17 - штоковая полость;17 - stock cavity;
18 - компенсационная полость.18 - compensation cavity.
Телескопический гидроцилиндр включает корпус 1 с отверстием 2 для подвода и отвода рабочей среды, установленные в корпусе один внутри другого полые штоки 3, 4, 5 и поршень 6. В устройстве установлены демпферы 7, выполненные в виде коронообразных кольцевых элементов. Штоки 3,4, 5 имеют по меньшей мере два дренажных отверстия 8 для подвода и отвода рабочей среды. Штоки имеют равное количество дренажных отверстий 8. В убранном положении штоков дренажные отверстия 8 расположены одно над другим на продольной оси, то есть ступенчато. При этом выше всех (то есть на наибольшем расстоянии от нижней части корпуса 1) расположены отверстия 8 штока 5, имеющего самый маленький диаметр. Сумма площадей отверстий 8 для подвода и отвода рабочей среды каждого штока 3, 4, 5 равна площади выполненного в корпусе 1 отверстия 2 для подвода и отвода рабочей среды. На свободных концах штоков 3, 4 и в верхней части корпуса установлены стопорные кольца 9, в нижней части каждого штока выполнены бурты 10. Устройство содержит три штока 3, 4, 5, установленные в корпусе 1 один внутри другого, при этом шток 5 с меньшим диаметром выполнен в виде открытого полого цилиндра, имеющего основание.The telescopic hydraulic cylinder includes a
На концах буртов 10 закреплены уплотнительные элементы 12. Кроме того, в корпусе 1 и в двух штоках имеются 3 и 4 уплотнительные элементы 13, зафиксированные в месте расположения стопорных колец 9. В корпусе 1 имеется камера прямого хода 11. Кроме того, устройство имеет штоковые полости 15,16, 17 и компенсационную полость 18. Штоковая полость 15 образована внутренней стенкой корпуса 1 и внешней стенкой штока 3, штоковая полость 16 образована внутренней стенкой штока 3 и внешней стенкой штока 4, штоковая полость 17 образована внутренней стенкой штока 4 и внешней стенкой штока 5. Штоковая полость 15 сообщается с помощью по меньшей мере двух радиальных отверстий 8 с штоковой полостью 16, штоковая полость 16 сообщается с помощью по меньшей мере двух дренажных отверстий 8 с штоковой полостью 17, которая с помощью по меньшей мере двух дренажных отверстий 8 соединена с компенсационной полостью 18, образованной внутри цилиндра, она позволяет отводить рабочую среду из штоковых полостей 15, 16, 17. Демпфер 7 для телескопического гидроцилиндра выполнен в виде коронообразного кольцевого элемента, то есть имеет форму перевернутой короны с выступами в виде зубцов 14 по окружности. Демпфер закреплен под уплотнительным элементом 13 стопорного кольца 9. Демпфер обеспечивает оставление открытым одного из дренажных отверстий на самом малом ходу штока в самом конце его выдвижения, что необходимо для работы автоматики системы выдвижения и складывания штоков. Устройство функционирует следующим образом.At the ends of the shoulders 10, sealing elements 12 are fixed. In addition, in the
Телескопический гидроцилиндр с гидравлическим демпфированием (здесь и далее - ГЦГД) напоминает телескопические гидроцилиндры двустороннего силового действия с односторонними штоками 3,4,5, содержащие несколько концентрично расположенных поршней, перемещающихся один относительно другого.A telescopic hydraulic cylinder with hydraulic damping (hereinafter referred to as the GTCH) resembles telescopic hydraulic cylinders of double-acting force with single-
В поршневую полость 11 жидкость подводится через отверстие в корпусе 2 в стенке корпуса 1. В штоковые полости 15, 16, 17 жидкость подводится/отводится через два (или более) дренажных отверстия (ДО) 8, расположенные в нижней части каждого из штоков.In the
Шток наименьшего диаметра 5 выполнен полым цилиндром, внутри него ходит поршень 6 без штока, позволяя в образовавшуюся полость 18 (компенсационная полость - КП) отводить жидкость из каскада штоковых полостей 15, 16, 17. Либо же поршень 6 со штоком - тогда этот шток также совершает работу, увеличивая рабочий диапазон ГЦ. Объем КП равен сумме вытесняемых объемов каскада штоковых полостей.The rod of the
В убранном положении поршней поршневая полость 11 представляет собой рабочую полость гидроцилиндра, а все штоковые полости (включая КП), объединенные каскадом посредством ДО между собой - образуют отдельную объединенную полость. Суммарное сечение каждой пары дренажных отверстий равняется сечению питающего отверстия 2 в стенке гильзы 1. При наполнении камеры прямого хода 11 от питающей магистрали происходит выдвижение пакета штоков 3, 4, 5 (штоки имеют иерархию площадей нижних буртов от большей площади (для штока 3), до меньшей (шток 5), соответственно, первым выдвигается шток 3, имеющий наибольшее сечение основания) и как следствие - происходит сокращение первой штоковой полости 15: в ней создается повышенное давление жидкости, которое через каскад дренажных отверстий 8 и штоковых полостей разгружается в компенсационную полость 18. В почти выдвинутом положении первого звена (шток 3) первое дренажное отверстие 8 штоковой полости 15 первого звена перекрывается уплотнительным кольцом предыдущего звена (в данном случае - в верхней части гильзы), что сокращает вполовину сечения дренажных отверстий 8 первой штоковой полости 15, создавая в первой штоковой полости 15 повышенное давление, тем самым замедляя скорость движения этого звена и, вследствие этого, провоцируя начало движения следующего звена (шток 4 с пакетом всех вышерасположенных штоков) еще до остановки предыдущего звена (здесь - шток 3). С началом движения следующего звена (здесь - шток 4) второе ДО 8 предыдущей штоковой полости 15 перестает сообщаться с каскадом штоковых полостей 16 и 17 и открывается для сообщения с объединенной поршневой полостью 11, давление в первой штоковой полости 15 выравнивается с давлением поршневой полости 11, звено останавливается. Аналогично работает каждое из последующих звеньев, при этом за счет замедления хода каждого предыдущего звена (с последующим остановом с упором на гидравлическую подушку) с одновременным началом хода и разгоном последующего звена не происходит жесткого контакта стопорных элементов ГЦ, ударная нагрузка отсутствует.In the retracted position of the pistons, the
Таким образом, штоковые полости в процессе относительных перемещений подвижных частей попеременно-последовательно переключаются с одной объединенной полости на другую.Thus, the rod cavities in the process of relative movements of the moving parts alternately sequentially switch from one united cavity to another.
При подводе жидкости в поршневую полость 11 происходит последовательное выдвижение штоков, начиная от большого диаметра к меньшему.When the fluid is supplied into the
При прекращении подачи жидкости в поршневую полость и перекрытии клапана подачи в стенке гильзы 1 выдвижение штоков прекращается. При переключении клапана подачи на слив жидкости из поршневой полости 11 под воздействием гравитации и веса груза одновременно с движением вниз поршня 6 сначала происходит втягивание штока 5 самого малого диаметра, штоковая полость 17 через дренажные отверстия наполняется маслом посредством втягивания масла из компенсационной полости 18 - сначала через одно дренажное отверстие 8 - медленное движение штока, а после высвобождения второго отверстия 8 (оно затенено уплотнительным элементом стопорного кольца) - через оба ДО - быстрое движение штока. Верхний шток 5 движется вниз до тех пор, пока он не прошел второе (нижнее) дренажное отверстие 8 следующей штоковой полости 16. Прохождение этого дренажного отверстия донной частью штока 5 перекрывает связь штоковой полости 16 с общей поршневой полостью 11 и обеспечивает начало поступления масла в штоковую полость 16 каскадом из КП (из предыдущей штоковой полости 17 каскадом из КП) - следующий шток 4 трогается с места и начинает движение вниз (однако с меньшей скоростью, нежели предыдущий шток 5). Сразу после начала движения этого штока 4 разблокируется верхнее дренажное отверстие 8 штоковой полости 16 - масло из компенсационной полости 18 начинает поступать в штоковую полость 16 беспрепятственно, скорости движения штоков 5 и 4 вниз выравниваются - прямо перед столкновения буртов этих штоков (либо иных стопорных приспособлений) - удара от столкновения не происходит, либо он сокращается разложением скоростей движения двух штоков. Дальнейшее складывание звеньев происходит аналогично, при этом верхний поршень и каждый последующий движутся одновременно с разными скоростями, что уменьшает контактное воздействие каждого из звеньев при полном складывании с последующим звеном за счет разности скоростей движения (из большей скорости вычитается меньшая, которая и является скоростью столкновения звеньев, в отличие от обычной схемы, когда движущаяся часть звеньев встречается с неподвижным последующим звеном). Последовательное складывание "телескопа" происходит в обратном порядке - от поршня наименьшего диаметра к наибольшему.When the supply of fluid to the piston cavity is stopped and the supply valve in the wall of the
Коронообразный демпфирующий элемент при сложенном гидроцилиндре находится в верхней части штоковой полости при уплотнительном элементе 13 стопорного кольца 9.The crown-shaped damping element with the folded hydraulic cylinder is located in the upper part of the rod cavity with the sealing element 13 of the retaining ring 9.
Перегрев масла и его увеличение в объеме за счет расширения, возникающего при его трении при прохождении отверстий перетеканием из одной штоковой полости в другую, компенсируется свободным ходом поршня 6 и несколько превышающим объем каскада штоковых полостей объемом компенсационной полости 18 - с остыванием масла поршень 6 сам постепенно опускается в своем цилиндре.Overheating of the oil and its increase in volume due to the expansion that occurs during friction when the holes flow from one rod cavity to another is compensated by the free stroke of the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014136403/06A RU2562504C1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Telescopic hydraulic cylinder and damper for telescopic hydraulic cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014136403/06A RU2562504C1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Telescopic hydraulic cylinder and damper for telescopic hydraulic cylinder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2562504C1 true RU2562504C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014136403/06A RU2562504C1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Telescopic hydraulic cylinder and damper for telescopic hydraulic cylinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2562504C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU694673A1 (en) * | 1973-05-23 | 1979-10-30 | Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт | Telescopic hydraulic calinder |
FR2433121A1 (en) * | 1978-08-11 | 1980-03-07 | Meca Precision Mont Fab | Telescopic hydraulic jack for tipper truck - has combined guide rings of plastics, which also act as shock absorber |
US4516468A (en) * | 1983-01-10 | 1985-05-14 | Hydraulic Technology Corporation | Double acting telescopic cylinder construction |
SU1691578A1 (en) * | 1989-07-17 | 1991-11-15 | Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения "Гипроуглемаш" | Hydraulic cylinder with damping device |
UA9583U (en) * | 2004-12-28 | 2005-10-17 | Univ Vinnytsia Nat Tech | Vibration hydro-cylinder |
-
2014
- 2014-09-08 RU RU2014136403/06A patent/RU2562504C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU694673A1 (en) * | 1973-05-23 | 1979-10-30 | Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт | Telescopic hydraulic calinder |
FR2433121A1 (en) * | 1978-08-11 | 1980-03-07 | Meca Precision Mont Fab | Telescopic hydraulic jack for tipper truck - has combined guide rings of plastics, which also act as shock absorber |
US4516468A (en) * | 1983-01-10 | 1985-05-14 | Hydraulic Technology Corporation | Double acting telescopic cylinder construction |
SU1691578A1 (en) * | 1989-07-17 | 1991-11-15 | Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения "Гипроуглемаш" | Hydraulic cylinder with damping device |
UA9583U (en) * | 2004-12-28 | 2005-10-17 | Univ Vinnytsia Nat Tech | Vibration hydro-cylinder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102562709B (en) | Difunctional synchronous telescopic type multistage hydraulic cylinder and hydraulic device | |
CN103603975B (en) | Multistage hydraulic cylinder | |
CN104776085B (en) | The strength mechanical self-locking hydraulic cylinder of band buffering | |
JP6515194B2 (en) | Cylinder and piston unit | |
CN102400975B (en) | Secondary stretching and retracting hydraulic cylinder and hydraulic equipment | |
CN105473808B (en) | Equipment relative to environmental pressure adjustment pressure medium | |
SE504248C2 (en) | Gear maneuvering device | |
JP2014043873A (en) | Damper | |
CN108006141B (en) | Hydraulic buffer | |
CN110410381B (en) | Multi-stage composite telescopic hydraulic cylinder for heavy load | |
CN102459945A (en) | Shock absorber and landing gear provided with such a shock absorber | |
CN104591014A (en) | Telescopic cylinder, landing leg control system and crane | |
CN106015140A (en) | Balance valve | |
CN107355439B (en) | Integrated internal expansion type mechanical locking hydraulic support leg and operation method thereof | |
RU2562504C1 (en) | Telescopic hydraulic cylinder and damper for telescopic hydraulic cylinder | |
CN105443499A (en) | Multi-stage telescopic oil cylinder, control method thereof and crane | |
CN103671344B (en) | Pumping oil cylinder and comprise the pumping equipment of this pumping oil cylinder | |
CN102996570A (en) | Single-action double-graded hydraulic cylinder and engineering machine | |
JP7177805B2 (en) | Multistage fluid pressure cylinder | |
CN201671908U (en) | Actuator cylinder internally installed with buffer device | |
KR20170020031A (en) | Double acting piston cylinder having improved cushion structure | |
JP5176527B2 (en) | Telescopic boom | |
CN105384091A (en) | Telescopic boom structure with a multilevel independent telescopic cylinder and crane | |
CN207513984U (en) | Hydraulic cylinder | |
CN104074837A (en) | Buffering oil cylinder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170909 |