RU2608162C2 - Translational one-way action volumetric displacement cylinder - Google Patents

Translational one-way action volumetric displacement cylinder Download PDF

Info

Publication number
RU2608162C2
RU2608162C2 RU2014151178A RU2014151178A RU2608162C2 RU 2608162 C2 RU2608162 C2 RU 2608162C2 RU 2014151178 A RU2014151178 A RU 2014151178A RU 2014151178 A RU2014151178 A RU 2014151178A RU 2608162 C2 RU2608162 C2 RU 2608162C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
balls
piston
working
cylinder
cylinder according
Prior art date
Application number
RU2014151178A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014151178A (en
Inventor
Александр Семенович Рыжков
Original Assignee
Александр Семенович Рыжков
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 Александр Семенович Рыжков filed Critical Александр Семенович Рыжков
Priority to RU2014151178A priority Critical patent/RU2608162C2/en
Publication of RU2014151178A publication Critical patent/RU2014151178A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2608162C2 publication Critical patent/RU2608162C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1433—End caps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B2015/208—Special fluid pressurisation means, e.g. thermal or electrolytic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: cylinder is intended for working member moving from one position to another. Cylinder contains housing, including cylinder, front cover, having through holes for working balls inlet-outlet, rear cover, having through hole for piston rod output. In cover wall annular grooves are located, filled with balls. Two flanges, piston, which is working element. On its outer surface piston has annular grooves filled with balls.
EFFECT: technical result is production cost-cutting.
8 cl, 2 dwg

Description

По функциональности использования косвенными аналогами предлагаемого изобретения являются используемые в гидравлических приводах гидроцилиндры одностороннего действия, у которых движение рабочего органа (штока) в одну сторону происходит за счет давления рабочей среды, а в другую от действия нагрузки (воздействие пружин, вес узлов и пр.). [Башта Т.М. «Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем», М., «Машиностроение», 1974 г., с. 490, §127].According to the functionality of using indirect analogues of the present invention, single-acting hydraulic cylinders used in hydraulic drives, in which the movement of the working body (rod) in one direction occurs due to the pressure of the working medium, and in the other from the load (the influence of springs, weight of nodes, etc.) . [Bashta T.M. "Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems", M., "Mechanical Engineering", 1974, p. 490, §127].

Известно, что применение жидкостей и масел в качестве рабочей среды требует высокую степень герметичности рабочих камер. Что достигается высокой степенью чистоты обработки рабочих поверхностей, деталей этих машин и механизмов и применением разного рода уплотнений и уплотнительных устройств, что существенно повышает стоимость их изготовления, обслуживания и ремонта. Необходимость фильтрации и охлаждения рабочей жидкости также сказывается на удорожании изготовления, эксплуатации, обслуживания и ремонта. Чувствительность к перепадам температуры окружающей среды отрицательно сказывается на работе гидравлических цилиндров.It is known that the use of liquids and oils as a working medium requires a high degree of tightness of the working chambers. What is achieved by a high degree of purity of processing of work surfaces, parts of these machines and mechanisms and the use of various kinds of seals and sealing devices, which significantly increases the cost of their manufacture, maintenance and repair. The need for filtration and cooling of the working fluid also affects the cost of manufacture, operation, maintenance and repair. Sensitivity to changes in ambient temperature negatively affects the operation of hydraulic cylinders.

Существенным признаком предлагаемого изобретения является применение шариков, обладающих механической энергией, в качестве рабочих тел. Применение шариков в качестве рабочих тел не требует высокой степени герметичности рабочих камер. Вследствие чего отпадает необходимость в высокой чистоте обработки рабочих поверхностей цилиндра, поршня и штока и применении уплотнительных устройств и устройстве дренажа. Таким образом, снижение чистоты обработки и смягчение допусков при изготовлении поверхностей рабочих камер и отказ от уплотнительных устройств позволяют значительно удешевить изготовление, обслуживание и ремонт. Перепады температуры окружающей среды не влияют на работоспособность цилиндра.An essential feature of the invention is the use of balls having mechanical energy as working bodies. The use of balls as working fluids does not require a high degree of tightness of the working chambers. As a result, there is no need for high purity processing of the working surfaces of the cylinder, piston and rod and the use of sealing devices and a drainage device. Thus, reducing the purity of processing and softening tolerances in the manufacture of the surfaces of the working chambers and the rejection of sealing devices can significantly reduce the cost of manufacturing, maintenance and repair. Changes in ambient temperature do not affect the performance of the cylinder.

Удержание выдвинутого в нужное рабочее положение поршня в цилиндрах, использующих шарики в качестве рабочих тел, не требует дополнительных затрат энергоресурсов, т.к. не требуется поддержание постоянного рабочего давления, что приводит к существенной их экономии и снижению эксплуатационных затрат.The retention of the piston extended to the desired working position in the cylinders using balls as working bodies does not require additional energy costs, since maintenance of a constant working pressure is not required, which leads to their significant savings and lower operating costs.

На Фиг 1. показан продольный разрез цилиндра. Цилиндр состоит из корпуса 1 и поршня 2. В поперечном сечении и корпус 1 и поршень 2 имеют преимущественно круглое сечение.Figure 1. shows a longitudinal section of a cylinder. The cylinder consists of a housing 1 and a piston 2. In a cross section, both the housing 1 and the piston 2 have a predominantly circular cross-section.

На Фиг. 2 показан продольный разрез корпуса 1. Корпус 1 состоит из цилиндра 3, крышки передней 4, крышки задней 5 и предназначен для организации возвратно- поступательного движения поршня 2, находящегося в его внутренней полости, стенки которой со стороны впускных отверстий крышки передней 4 образуют рабочую камеру. Обе крышки крепятся к цилиндру необходимым количеством резьбовых креплений 6. Цилиндр 3 состоит из тубы преимущественного круглого поперечного сечения необходимой длины, диаметра и толщины стенки. На концах трубы жестко установлены фланцы, с внутренними отверстиями, повторяющим внешний контур трубы, и с отверстиями, располагающимися по периметру фланца для крепления крышек крепежными элементами. Кроме фланцев на наружной поверхности трубы могут быть закреплены проушины, цапфы и др. для установки цилиндра на месте применения. Труба, фланцы и крышки изготавливаются из прочных и износостойких материалов, различных сталей, сплавов, металлов, композитных материалов и др. Крышка передняя 4 отличается тем, что для беспрепятственного входа-выхода шариков на внутренней поверхности организовано конусообразное углубление с предпочтительным углом раскрытия конуса α=150°, которое заканчивается цилиндрическим углублением диаметром, превышающим троекратный максимальный диаметр применяемых шариков, глубиной, равной двукратному диаметру шариков, и имеющее конусообразное дно. Высота конуса дна предпочтительно больше или равна половине максимального диаметра применяемых шариков. В стенках цилиндрического углубления сделаны сквозные впускные отверстия, равномерно распределенные по длине окружности и под углом предпочтительно β=45° к продольной оси крышки, которые на своих внешних концах имеют организованные места для присоединения питающих трубопроводных магистралей, через которые подаются и отводятся рабочие шарики. Для эффективной работы цилиндра впускных отверстий должно быть необходимое количество.In FIG. 2 shows a longitudinal section of the housing 1. The housing 1 consists of a cylinder 3, a front cover 4, a rear cover 5 and is designed to organize the reciprocating movement of the piston 2 located in its internal cavity, the walls of which form a working chamber from the inlet openings of the front cover 4 . Both covers are attached to the cylinder by the required number of threaded fasteners 6. Cylinder 3 consists of a tube with a predominant round cross section of the required length, diameter and wall thickness. At the ends of the pipe, flanges are rigidly mounted, with internal holes repeating the external contour of the pipe, and with holes located around the perimeter of the flange for fastening the covers with fasteners. In addition to flanges, eyes, trunnions, etc. can be fixed on the outer surface of the pipe to install the cylinder at the place of use. The pipe, flanges and covers are made of strong and wear-resistant materials, various steels, alloys, metals, composite materials, etc. The front cover 4 is characterized in that for unobstructed entry and exit of balls on the inner surface a conical recess is organized with a preferred cone angle α = 150 °, which ends with a cylindrical recess with a diameter exceeding three times the maximum diameter of the balls used, a depth equal to twice the diameter of the balls, and having a cone-shaped bottom. The height of the bottom cone is preferably greater than or equal to half the maximum diameter of the balls used. Through inlet walls are made in the walls of the cylindrical recess, uniformly distributed along the circumference and preferably at an angle β = 45 ° to the longitudinal axis of the cover, which at their outer ends have organized places for connecting supply pipelines through which the working balls are fed and retracted. For the inlet cylinder to work efficiently, there must be the right amount.

Крышка задняя 5 отличается тем, что для уменьшения силы трения возвратно- поступательного движения штока поршня в стенке отверстия для прохода штока поршня организованы преимущественно кольцевые канавки, в которые плотно устанавливаются те же шарики, что и шарики, служащие рабочими телами.The back cover 5 is characterized in that in order to reduce the friction force of the reciprocating piston rod in the wall of the hole for the passage of the piston rod, mainly circular grooves are organized in which the same balls are tightly mounted as the balls serving as working bodies.

Поршень 2 в поперечном сечении имеет форму, соответствующую контуру внутренней полости корпуса 1 с размерами, обеспечивающими зазор λ по всему контуру. На внешней образующей поршень 2 имеет предпочтительно кольцевые канавки глубиной, обеспечивающей зазор λ, плотно заполненные шариками. Преимущественно применяются те же шарики, которые используются как рабочие тела для данного цилиндра.The piston 2 in cross section has a shape corresponding to the contour of the internal cavity of the housing 1 with dimensions that provide a gap λ along the entire contour. On the outer generatrix, the piston 2 preferably has annular grooves with a depth providing a gap λ tightly filled with balls. Mostly the same balls are used that are used as working fluids for a given cylinder.

Поршень может быть цельным или может состоять из нескольких частей: поршень, шток и др.The piston may be integral or may consist of several parts: piston, rod, etc.

Корпус 1 со всеми компонентами, поршень 2 изготавливаются из прочных и износостойких материалов, таких как различные стали, сплавы, металлы, композитные материалы и др. Степень точности изготовления рабочих поверхностей IX-XII. Класс шероховатости 3-4.The housing 1 with all components, the piston 2 are made of durable and wear-resistant materials, such as various steels, alloys, metals, composite materials, etc. The degree of accuracy of the manufacture of work surfaces IX-XII. Roughness Class 3-4.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Передняя крышка корпуса 1 имеет специально организованные отверстия для входа-выхода шариков, к которым присоединены питающие трубопроводные магистрали. Задняя крышка 5 корпуса 1 имеет сквозное отверстие для выхода штока поршня 2. В стенках отверстия сделаны преимущественно кольцевые канавки, плотно заполненные шариками, служащими опорами штоку поршня и облегчающие, за счет снижения силы трения, его возвратно-поступательные движения. Преимущественно применяются те же шарики, что используются как рабочие тела для данного цилиндра. Поршень 2 в поперечном сечении имеет форму, соответствующую контуру внутренней полости корпуса 1 с размерами, обеспечивающими зазор λ по всему контуру. На внешней образующей поршень 2 имеет предпочтительно кольцевые канавки глубиной, обеспечивающей зазор λ, плотно заполненные шариками. Преимущественно применяются те же шарики, что используются как рабочие тела для данного цилиндра.The front cover of the housing 1 has specially arranged openings for the entry and exit of balls to which the supply pipe lines are connected. The back cover 5 of the housing 1 has a through hole for the output of the piston rod 2. The annular grooves are made mainly in the walls of the hole, densely filled with balls serving as a support for the piston rod and facilitating, by reducing friction, its reciprocating motion. Mostly the same balls are used that are used as working fluids for a given cylinder. The piston 2 in cross section has a shape corresponding to the contour of the internal cavity of the housing 1 with dimensions that provide a gap λ along the entire contour. On the outer generatrix, the piston 2 preferably has annular grooves with a depth providing a gap λ tightly filled with balls. Mostly the same balls are used that are used as working fluids for a given cylinder.

Шарики, обладающие механической энергией, из питающих трубопроводных магистралей через отверстия в передней крышке поступают в рабочую камеру цилиндра и, воздействуя на поршень, совершают работу, сдвигая его к противоположному краю.Balls with mechanical energy from the supply pipe lines through the holes in the front cover enter the working chamber of the cylinder and, acting on the piston, do the work, shifting it to the opposite edge.

Claims (8)

1. Цилиндр объемного вытеснения поступательного одностороннего действия состоит из корпуса, включающего в себя цилиндр, крышку переднюю, имеющую сквозные отверстия для входа-выхода рабочих шариков, крышку заднюю, имеющую сквозное отверстие для выхода штока поршня, в стенке которого располагаются кольцевые канавки, заполненные шариками, 2-х фланцев, и поршня, являющегося рабочим органом и состоящего из штока и поршня, имеющего на своей внешней поверхности кольцевые канавки, заполненные шариками, и предназначен для совершения работы посредством перемещения поршня под воздействием шариков, обладающих механической энергией.1. Volumetric displacement cylinder of translational single-acting action consists of a housing including a cylinder, a front cover having through holes for the input and output of the working balls, a rear cover having a through hole for the piston rod to exit, in the wall of which there are ring grooves filled with balls , 2 flanges, and a piston, which is a working body and consisting of a rod and a piston, having annular grooves filled with balls on its outer surface and is designed to perform work in the middle stvom piston movement under the influence of balls having mechanical energy. 2. Цилиндр по п. 1, характеризующийся тем, что корпус состоит из двух и более частей.2. The cylinder according to claim 1, characterized in that the housing consists of two or more parts. 3. Цилиндр по п. 1, характеризующийся тем, что крышка передняя имеет более одного отверстия для входа-выхода рабочих шариков.3. The cylinder according to claim 1, characterized in that the front cover has more than one hole for the input-output of the working balls. 4. Цилиндр по п. 1, характеризующийся тем, что для снижения силы трения возвратно-поступательного движения штока поршня применяются шарики, аналогичные используемым, в качестве рабочих тел, плотно заполняющие кольцевые канавки, расположенные в стенке отверстия для выхода штока поршня в крышке задней.4. The cylinder according to claim 1, characterized in that, to reduce the friction force of the reciprocating motion of the piston rod, balls similar to those used as working bodies are used, tightly filling the annular grooves located in the wall of the hole for the piston rod to exit in the back cover. 5. Цилиндр по п. 4, характеризующийся тем, что в стенке отверстия для выхода штока в крышке задней располагается одна и более канавок, заполненных шариками.5. The cylinder according to claim 4, characterized in that in the wall of the hole for the outlet of the rod in the back cover is one or more grooves filled with balls. 6. Цилиндр по п. 1, характеризующийся тем, что поршень состоит из двух и более частей,6. The cylinder according to claim 1, characterized in that the piston consists of two or more parts, 7. Цилиндр по п. 6, характеризующийся тем, что для снижения силы трения возвратно-поступательного движения поршня применяются шарики, аналогичные используемым, в качестве рабочих тел, плотно заполняющие кольцевые канавки, расположенные на внешней поверхности поршня.7. The cylinder according to claim 6, characterized in that, to reduce the friction force of the reciprocating motion of the piston, balls similar to those used as working bodies are used, densely filling the annular grooves located on the outer surface of the piston. 8. Цилиндр по п. 7, характеризующийся тем, что на внешней поверхности поршня должна быть как минимум одна канавка, заполненная шариками.8. The cylinder according to claim 7, characterized in that at least one groove filled with balls must be on the outer surface of the piston.
RU2014151178A 2014-12-17 2014-12-17 Translational one-way action volumetric displacement cylinder RU2608162C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151178A RU2608162C2 (en) 2014-12-17 2014-12-17 Translational one-way action volumetric displacement cylinder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151178A RU2608162C2 (en) 2014-12-17 2014-12-17 Translational one-way action volumetric displacement cylinder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014151178A RU2014151178A (en) 2016-07-10
RU2608162C2 true RU2608162C2 (en) 2017-01-16

Family

ID=56372546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014151178A RU2608162C2 (en) 2014-12-17 2014-12-17 Translational one-way action volumetric displacement cylinder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2608162C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU848625A1 (en) * 1969-07-26 1981-07-23 Институт Горной Механики, Разработкиместорождений И Физики Взрываан Грузинской Ccp Stoping cutter-loader working member turning mechanism
SU1070413A1 (en) * 1982-02-23 1984-01-30 Челябинский государственный институт по проектированию металлургических заводов Hoisting apparatus for lifting heating furnace gates
DE3531640A1 (en) * 1985-09-05 1987-05-21 Krueger Beuster Helmut Recirculating ball mechanism
US5488881A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Lin; Hung-Chung Mechanical transmission mechanism with rolling means

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU848625A1 (en) * 1969-07-26 1981-07-23 Институт Горной Механики, Разработкиместорождений И Физики Взрываан Грузинской Ccp Stoping cutter-loader working member turning mechanism
SU1070413A1 (en) * 1982-02-23 1984-01-30 Челябинский государственный институт по проектированию металлургических заводов Hoisting apparatus for lifting heating furnace gates
DE3531640A1 (en) * 1985-09-05 1987-05-21 Krueger Beuster Helmut Recirculating ball mechanism
US5488881A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Lin; Hung-Chung Mechanical transmission mechanism with rolling means

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014151178A (en) 2016-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6476178B2 (en) Sealing device for piston
US3488763A (en) Rolling seal pump
MX2019001697A (en) Method for producing piston assembly and hydraulic fluid device.
RU2684739C2 (en) Piston cryogenic pump
WO2015132763A3 (en) High pressure valve assembly
CN104564905A (en) Three-stage telescopic oil cylinder
RU2011146116A (en) DEVICE AND TOOL FOR COLD EXPANSION OF FASTENING HOUSES
RU2608162C2 (en) Translational one-way action volumetric displacement cylinder
JP2014051950A (en) Bellows pump
CN204387004U (en) A kind of three grades of telescopic oil cylinders
RU2608163C2 (en) Double action translational movement volumetric displacement cylinder
CN108457931A (en) A kind of piston rod oil inlet oil extraction oil cylinder
CN208348198U (en) A kind of piston rod oil inlet oil extraction oil cylinder
RU2620617C1 (en) Control valve
CN106536945B (en) Guidance unit for actuator
KR101342001B1 (en) Automatic pneumatic piston pumps
RU146153U1 (en) WATER COOLED CYLINDER (OPTIONS)
US2928351A (en) Metering pump
RU2303175C1 (en) Double-sided action hydraulic cylinder for substantial strokes
CN110712059B (en) Version roller hydraulic pressure internal stay device
CN105736274B (en) A kind of water hydraulic axial plunger pump with pressure limiting overflow mechanism
US1832258A (en) Pump
US3326092A (en) Piston structure
KR101146027B1 (en) Acceleration and deceleration cylinder
RU2442039C1 (en) Free-wheeling clutch

Legal Events

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

Effective date: 20191218