RU2679958C1 - Double action hydraulic multiplier - Google Patents
Double action hydraulic multiplier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679958C1 RU2679958C1 RU2018112177A RU2018112177A RU2679958C1 RU 2679958 C1 RU2679958 C1 RU 2679958C1 RU 2018112177 A RU2018112177 A RU 2018112177A RU 2018112177 A RU2018112177 A RU 2018112177A RU 2679958 C1 RU2679958 C1 RU 2679958C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- hydraulic
- low
- piston
- channels
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 83
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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
- F15B3/00—Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидравлического оборудования, а именно: к мультипликаторам давления, и может быть использовано при создании любого гидрофицированного оборудования для передачи энергии рабочей жидкости с преобразованием ее давления.The invention relates to the field of hydraulic equipment, namely: to pressure multipliers, and can be used to create any hydraulic equipment for transmitting energy of the working fluid with the conversion of its pressure.
Известен мультипликатор давления одностороннего действия, содержащий плунжерные гидроцилиндры низкого и высокого давления и возвратный гидроцилиндр, плунжеры и корпуса которых соединены между собой с образованием замкнутой силовой цепи, при этом гидроцилиндры низкого и высокого давления расположены соосно (Корнилов В.В., Синицкий В.М. Гидропривод в кузнечно-штамповочном оборудовании: Учебное пособие для вузов / Под ред. Н.В. Пасечника. М.: Машиностроение, 2002. - 224 с. (с. 175, рис. 92)).A single-acting pressure multiplier is known, comprising low and high pressure plunger hydraulic cylinders and a return cylinder, the plungers and bodies of which are interconnected to form a closed power circuit, while the low and high pressure hydraulic cylinders are aligned (Kornilov V.V., Sinitsky V.M. Hydraulic drive in forging and stamping equipment: Textbook for universities / Edited by N.V. Pasechnik, M .: Mechanical Engineering, 2002. - 224 p. (P. 175, Fig. 92)).
Для обеспечения возврата плунжеров гидроцилиндров низкого и высокого давления в исходное положение в конструкции мультипликатора имеются два возвратных гидроцилиндра, рабочие полости которых постоянно соединены с напорной гидролинией низкого давления (с которой для осуществления рабочего хода мультипликатора соединяется и рабочая полость гидроцилиндра низкого давления). Эффективная площадь плунжеров возвратных гидроцилиндров выбирается из соображений наиболее экономичного с энергетической точки зрения расходования жидкости низкого давления при осуществлении обратного хода мультипликатора.To ensure the return of the plungers of the low and high pressure cylinders to the initial position, there are two return hydraulic cylinders in the design of the multiplier, the working cavities of which are constantly connected to the low pressure pressure hydraulic line (to which the working cavity of the low pressure hydraulic cylinder is connected to provide the working stroke of the multiplier). The effective area of the plungers of the return hydraulic cylinders is selected for reasons of the most economical, from the energy point of view, expenditure of low-pressure fluid during the reverse stroke of the multiplier.
Указанный мультипликатор давления характеризуется повышенными продольными и поперечными размерами, а также повышенной массой, что является недостатками его конструкции.The specified pressure multiplier is characterized by increased longitudinal and transverse dimensions, as well as increased mass, which are the disadvantages of its design.
Известен мультипликатор давления одностороннего действия, содержащий плунжерные гидроцилиндры низкого и высокого давления и возвратный гидроцилиндр, плунжеры и корпуса которых соединены между собой с образованием замкнутой силовой цепи, при этом гидроцилиндры низкого и высокого давления расположены соосно (Добринский Н.С. Гидравлический привод прессов. М.: Машиностроение, 1975. - 222 с. (с. 91, рис. 43)).Known single-pressure pressure multiplier containing plunger hydraulic cylinders of low and high pressure and a return cylinder, plungers and housings of which are interconnected to form a closed power circuit, while the hydraulic cylinders of low and high pressure are coaxial (Dobrinsky N.S. Hydraulic press drive. M .: Mechanical engineering, 1975 .-- 222 p. (P. 91, Fig. 43)).
У данного мультипликатора плунжер гидроцилиндра низкого давления одновременно является подвижным корпусом гидроцилиндра высокого давления, плунжер которого выполнен неподвижным. Благодаря этому размер мультипликатора в его осевом направлении может быть весьма близок к удвоенной величине хода плунжера гидроцилиндра низкого давления, то есть к минимально достижимому продольному размеру конструкции плунжерного мультипликатора давления одностороннего действия.In this multiplier, the plunger of the low-pressure hydraulic cylinder is at the same time a movable body of the high-pressure hydraulic cylinder, the plunger of which is made stationary. Due to this, the size of the multiplier in its axial direction can be very close to twice the stroke of the plunger of the low pressure hydraulic cylinder, that is, to the minimum achievable longitudinal dimension of the design of the single-acting pressure plunger multiplier.
Однако для обеспечения возврата плунжера гидроцилиндра низкого давления (подвижного корпуса гидроцилиндра высокого давления) в исходное положение в конструкции мультипликатора имеются два возвратных гидроцилиндра, рабочие полости которых во время рабочего хода мультипликатора соединены со сливом, а во время обратного хода с гидролинией низкого давления (для изменения коммутации полостей возвратных гидроцилиндров со сливом и с гидролинией низкого давления требуется дополнительный гидрораспределитель) или постоянно соединены с напорной гидролинией низкого давления (с которой для осуществления рабочего хода мультипликатора соединяется и рабочая полость гидроцилиндра низкого давления). Вне зависимости от того, какой из указанных вариантов подключения полостей возвратных гидроцилиндров используется во время рабочего хода мультипликатора, эффективную площадь плунжеров возвратных гидроцилиндров выбирают таким образом, чтобы, с одной стороны, усилие, создаваемое возвратными гидроцилиндрами при соединении их рабочих полостей с гидролинией низкого давления, было достаточно для возврата подвижных частей мультипликатора с заданной скоростью в исходное положение (соответствующее началу рабочего хода мультипликатора), а с другой стороны, в процессе возврата подвижных частей мультипликатора в исходное положение расходовался минимально возможный объем жидкости низкого давления.However, to ensure the return of the plunger of the low-pressure hydraulic cylinder (the movable housing of the high-pressure hydraulic cylinder) to the initial position, there are two return hydraulic cylinders in the construction of the multiplier, the working cavities of which are connected to the drain during the working stroke of the multiplier and with a low pressure hydraulic line during the reverse stroke (for switching cavities of return hydraulic cylinders with a drain and with a low pressure hydraulic line requires an additional control valve) or are constantly connected to molecular weight low pressure hydraulic line (which for the stroke is connected to the multiplier and the low-pressure working chamber of the hydraulic cylinder). Regardless of which of the indicated options for connecting the cavities of the return hydraulic cylinders is used during the working stroke of the multiplier, the effective area of the plungers of the return hydraulic cylinders is chosen so that, on the one hand, the force created by the return hydraulic cylinders when connecting their working cavities with a low pressure hydraulic line, was enough to return the moving parts of the multiplier with a given speed to its original position (corresponding to the beginning of the working stroke of the multiplier), and with on the other hand, in the process of returning the moving parts of the multiplier to its original position, the minimum possible volume of low-pressure liquid was consumed.
Возвратные гидроцилиндры расположены симметрично относительно оси гидроцилиндров низкого и высокого давления, при этом оси всех гидроцилиндров параллельны и лежат в одной плоскости. Наличие возвратных гидроцилиндров, расположенных с боков гидроцилиндров низкого и высокого давления, увеличивает поперечные габариты мультипликатора. Для обеспечения соединения плунжеров и корпусов гидроцилиндров, входящих в состав мультипликатора, с образованием замкнутой силовой цепи используются дополнительные детали, в частности подвижная и неподвижная траверсы, что увеличивает массу мультипликатора.The return hydraulic cylinders are located symmetrically with respect to the axis of the low and high pressure hydraulic cylinders, while the axes of all hydraulic cylinders are parallel and lie in the same plane. The presence of returnable hydraulic cylinders located on the sides of the low and high pressure hydraulic cylinders increases the transverse dimensions of the multiplier. To ensure the connection of plungers and cases of hydraulic cylinders that are part of the multiplier, with the formation of a closed power circuit, additional parts are used, in particular movable and fixed traverses, which increases the mass of the multiplier.
Основными недостатками известного мультипликатора давления являются значительные габаритные размеры и масса.The main disadvantages of the known pressure multiplier are significant overall dimensions and weight.
Известен мультипликатор давления одностороннего действия, содержащий плунжерные гидроцилиндры низкого и высокого давления и возвратный гидроцилиндр, плунжеры и корпуса которых соединены между собой с образованием замкнутой силовой цепи, причем гидроцилиндры низкого и высокого давления расположены соосно, при этом плунжеры гидроцилиндров низкого и высокого давления выполнены в виде одного силового плунжера постоянного рабочего диаметра, который установлен в корпусе, с торцов закрытом непроходными крышками и имеющем вид гильзы с внутренним центральным опорно-уплотнительным пояском, с образованием рабочих полостей низкого и высокого давления, а возвратный гидроцилиндр расположен соосно силовому плунжеру и его корпус жестко соединен с крышкой, расположенной со стороны полости высокого давления, и входит в расточку силового плунжера с образованием дренажной полости, в которую выходит плунжер возвратного гидроцилиндра (Патент РФ №2450173, заявка №2010144117/06 от 27.10.2010, МПК: F15В 3/00).Known single-pressure pressure multiplier containing plunger hydraulic cylinders of low and high pressure and a return cylinder, plungers and bodies of which are interconnected to form a closed power circuit, and the hydraulic cylinders of low and high pressure are coaxial, while the plungers of low and high pressure cylinders are made in the form one power plunger of constant working diameter, which is installed in the housing, with ends closed by impassable covers and having the appearance of a sleeve with an inside a central central supporting-sealing girdle, with the formation of working cavities of low and high pressure, and the return hydraulic cylinder is located coaxially to the power plunger and its body is rigidly connected to the cover located on the side of the high-pressure cavity, and enters the bore of the power plunger with the formation of a drainage cavity, which comes out the plunger of the return hydraulic cylinder (RF Patent No. 2450173, application No.2010144117 / 06 of 10.27.2010, IPC:
Указанный мультипликатор состоит из корпуса, имеющего вид гильзы с внутренним центральным опорно-уплотнительным пояском. Содержит плунжерные гидроцилиндры низкого и высокого давления и возвратный гидроцилиндр. С торцов корпус закрыт непроходными крышками. В корпусе установлен силовой плунжер постоянного рабочего диаметра с образованием рабочих полостей соответственно низкого и высокого давления. Корпус возвратного гидроцилиндра расположен соосно силовому плунжеру, жестко соединен с крышкой, расположенной со стороны полости высокого давления, и входит в расточку силового плунжера с образованием дренажной полости, в которую выходит плунжер возвратного гидроцилиндра. Плунжер может быть подпружинен относительно корпуса с помощью пружины сжатия, установленной в рабочей полости возвратного гидроцилиндра.The specified multiplier consists of a housing having the form of a sleeve with an inner central support and sealing girdle. Contains plunger hydraulic cylinders of low and high pressure and a return hydraulic cylinder. At the ends, the case is closed by impassable covers. A power plunger of constant working diameter is installed in the housing with the formation of working cavities, respectively, of low and high pressure. The housing of the return hydraulic cylinder is located coaxially with the power plunger, is rigidly connected to the cover located on the side of the high-pressure cavity, and enters the bore of the power plunger with the formation of a drainage cavity into which the plunger of the return hydraulic cylinder enters. The plunger can be spring-loaded relative to the housing by means of a compression spring installed in the working cavity of the return hydraulic cylinder.
Недостатками является значительная сложность конструкции и недостаточно высокий коэффициент повышения давления.The disadvantages are the significant complexity of the design and the insufficiently high coefficient of pressure increase.
Известен мультипликатор гидравлический одностороннего действия, содержащий коаксиально расположенные гидроцилиндры низкого и высокого давления с поршнями и с каналами подвода гидравлической жидкости низкого давления, дренажа и отвода гидравлической жидкости высокого давления, причем поршни и корпуса упомянутых гидроцилиндров соединены между собой с образованием замкнутой силовой конструкции, при этом в канале отвода гидравлической жидкости высокого давления установлен обратный клапан, при этом поршень гидроцилиндра высокого давления выполнен в виде полого цилиндра, открытого со стороны, обращенной к каналу отвода гидравлической жидкости высокого давления с упомянутым обратным клапаном, причем в противоположной части упомянутого полого цилиндра дополнительно размещен обратный клапан, при этом полость в гидроцилиндре высокого давления соединена с полостью входа гидравлической жидкости гидроцилиндра низкого давления через упомянутый обратный клапан, расположенный в поршне гидроцилиндра высокого давления, а в поршне гидроцилиндра низкого давления для обеспечения возвратно-поступательного перемещения поршней гидроцилиндров установлены гидрораспределительное и переключающее устройства, при этом переключающее устройство выполнено в виде гидрораспределителя клапанного типа, имеющего механическую связь с корпусом гидроцилиндра низкого давления и содержащего неподвижный запорный элемент, выполненный преимущественно в виде шарика, и плунжера с седлом, выполненным с возможностью осевого перемещения по отношению к запорному элементу, перемещающих в крайних положениях поршней высокого и низкого давления плунжер с установленным на нем седлом, при этом в гидроцилиндре низкого давления выполнены отверстия входа и дренажа выхода гидравлической жидкости (патент на изобретение №2643574, Заявка: №2016144740 от 16.11.2016, МПК: F15B 3/00 - прототип).A single-acting hydraulic multiplier is known, comprising coaxially located low and high pressure hydraulic cylinders with pistons and with channels for supplying hydraulic fluid of low pressure, drainage and drainage of hydraulic fluid of high pressure, the pistons and bodies of the said hydraulic cylinders being connected to each other with the formation of a closed power structure, a non-return valve is installed in the high-pressure hydraulic fluid channel, while the piston of the high-pressure hydraulic cylinder line is made in the form of a hollow cylinder, open on the side facing the channel for the removal of hydraulic fluid of high pressure with the above-mentioned check valve, and in the opposite part of the said hollow cylinder, a check valve is additionally placed, while the cavity in the high-pressure cylinder is connected to the cavity of the hydraulic fluid inlet of the hydraulic cylinder low pressure through the check valve located in the piston of the high pressure cylinder, and in the piston of the low pressure cylinder to ensure For the reciprocating movement of the pistons of the hydraulic cylinders, a hydrodistributing and switching device is installed, the switching device being made in the form of a valve type valve having mechanical connection with the housing of the low pressure hydraulic cylinder and containing a stationary locking element, made primarily in the form of a ball, and a plunger with a seat made with the possibility of axial movement in relation to the locking element, moving in the extreme positions of the pistons high and viscous pressure plunger mounted with a seat, while a low pressure hydraulic cylinder formed inlet and drainage of hydraulic fluid output (patent №2643574, Application: №2016144740 on 11.16.2016, IPC: F15B 3/00 - prototype).
Данный мультипликатор предназначен для передачи энергии рабочей жидкости с преобразованием ее давления. Мультипликатор содержит коаксиально расположенные гидроцилиндры низкого и высокого давления с поршнями и с каналами подвода гидравлической жидкости низкого давления, дренажа и отвода гидравлической жидкости высокого давления, причем поршни и корпуса упомянутых гидроцилиндров соединены между собой с образованием замкнутой силовой конструкции. В канале отвода гидравлической жидкости высокого давления установлен обратный клапан. Поршень гидроцилиндра высокого давления выполнен в виде полого цилиндра, открытого со стороны, обращенной к каналу отвода гидравлической жидкости высокого давления с упомянутым обратным клапаном. В противоположной части упомянутого полого цилиндра дополнительно размещен обратный клапан, при этом полость в гидроцилиндре высокого давления соединена с полостью входа гидравлической жидкости гидроцилиндра низкого давления через упомянутый обратный клапан, расположенный в поршне гидроцилиндра высокого давления, а в поршне гидроцилиндра низкого давления для обеспечения возвратно-поступательного перемещения поршней гидроцилиндров установлены гидрораспределительное и переключающее устройства. Переключающее устройство выполнено в виде гидрораспределителя клапанного типа, имеющего механическую связь с корпусом гидроцилиндра низкого давления и содержащего неподвижный запорный элемент, выполненный преимущественно в виде шарика, и плунжера с седлом, выполненным с возможностью осевого перемещения по отношению к запорному элементу, перемещающих в крайних положениях поршней высокого и низкого давления плунжер с установленным на нем седлом, при этом в гидроцилиндре низкого давления выполнены отверстия входа и дренажа выхода гидравлической жидкости.This multiplier is designed to transfer the energy of the working fluid with the conversion of its pressure. The multiplier contains coaxially located low and high pressure hydraulic cylinders with pistons and with channels for supplying hydraulic fluid of low pressure, drainage and drainage of hydraulic fluid of high pressure, and the pistons and bodies of the mentioned hydraulic cylinders are interconnected to form a closed power structure. A check valve is installed in the high-pressure hydraulic fluid channel. The piston of the high-pressure hydraulic cylinder is made in the form of a hollow cylinder, open on the side facing the channel for the removal of high-pressure hydraulic fluid with the above-mentioned check valve. An opposite check valve is additionally placed on the opposite side of the hollow cylinder, wherein the cavity in the high pressure cylinder is connected to the hydraulic fluid inlet of the low pressure cylinder through said check valve located in the piston of the high pressure cylinder and in the piston of the low pressure cylinder to provide a reciprocating hydraulic piston displacement installed hydraulic distribution and switching devices. The switching device is made in the form of a valve-type valve, having mechanical connection with the housing of the low pressure hydraulic cylinder and containing a stationary locking element, made mainly in the form of a ball, and a plunger with a seat made with the possibility of axial movement with respect to the locking element, moving in the extreme positions of the pistons high and low pressure plunger with a saddle mounted on it, while in the low pressure hydraulic cylinder, the inlet and outlet drain holes are made avlicheskoy liquid.
Основными недостатками является недостаточно высокая эффективность работы мультипликатора и низкая производительность, связанные с тем, что мультипликатор выполнен одностороннего действия и один ход поршня низкого давления является холостым.The main disadvantages are the insufficiently high efficiency of the multiplier and low productivity due to the fact that the multiplier is single-acting and one stroke of the low pressure piston is idle.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы мультипликатора с одновременным упрощением конструкции при обеспечении требуемого коэффициента повышения давления, исключение использования дополнительной трубной обвязки с системой клапанов.The objective of the invention is to increase the efficiency of the multiplier while simplifying the design while ensuring the required coefficient of pressure increase, eliminating the use of additional piping with a valve system.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном мультипликаторе гидравлическом двустороннего действия, содержащем корпус, в котором установлены коаксиально расположенные гидроцилиндр низкого и гидроцилиндр высокого давления с поршнями и с каналами подвода гидравлической жидкости низкого давления, дренажа и отвода гидравлической жидкости высокого давления, причем поршни и корпуса указанных гидроцилиндров находятся в непосредственной механической связи между собой с образованием единой замкнутой силовой конструкции, в каналах отвода гидравлической жидкости высокого давления установлены обратные клапаны, а полости в гидроцилиндрах высокого давления соединены с полостью входа гидравлической жидкости гидроцилиндра низкого давления через дополнительно установленные обратные клапаны, которые расположены в поршнях гидроцилиндров высокого давления, при этом в поршне гидроцилиндра низкого давления установлены гидрораспределительное и переключающее устройства, согласно изобретению, в корпусе, противоположно гидроцилиндру высокого давления, установлен дополнительный гидроцилиндр высокого давления, при этом гидрораспределительное устройство выполнено в виде клапанного узла двустороннего действия, внутри которого установлен подпружиненный поршень с каналами, выполненный с возможностью осевого перемещения, в своих крайних положениях взаимодействующий с подвижными запорными элементами, выполненными в виде шариков, и изменяющий при этом уплотнение шариков между конусами, выполненными в упомянутом поршне и конусами, выполненными в двух неподвижных седлах с отверстиями, причем полости двух гидроцилиндров высокого давления, через гидрораспределительное устройство и каналы в поршне низкого давления, соединены с полостью входа гидравлической жидкости гидроцилиндра низкого давления, при этом переключающее устройство, управляющее работой гидрораспределительного устройства, выполнено в виде двух независимых друг от друга запорных конических клапанов, имеющих жесткую связь с корпусами гидроцилиндров высокого давления и перемещающихся в открытое положение при крайних положениях поршня низкого давления, при этом в гидроцилиндре низкого давления выполнены отверстия входа и дренажа гидравлической жидкости из переключающего устройства, а в поршне цилиндра низкого давления выполнены каналы для подачи гидравлической жидкости к гидрораспределительному и управляющему устройствам.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed hydraulic double-acting multiplier, comprising a housing in which coaxially arranged low-pressure hydraulic cylinder and high-pressure hydraulic cylinder with pistons and with channels for supplying low-pressure hydraulic fluid, drainage and drainage of high-pressure hydraulic fluid are installed, the pistons and the cases of these hydraulic cylinders are in direct mechanical connection with each other with the formation of a single closed power structure, non-return valves are installed in the channels for diverting the high-pressure hydraulic fluid, and the cavities in the high-pressure hydraulic cylinders are connected to the hydraulic fluid inlet cavity of the low-pressure hydraulic cylinder through additionally installed non-return valves that are located in the pistons of the high-pressure hydraulic cylinders; the device according to the invention, in the housing, opposite the high-pressure cylinder, setting an additional high-pressure hydraulic cylinder is provided, while the hydraulic distribution device is made in the form of a double-acting valve assembly, inside of which there is a spring-loaded piston with channels, made with the possibility of axial movement, interacting in its extreme positions with movable locking elements made in the form of balls, and changing at this seal balls between the cones made in the aforementioned piston and the cones made in two fixed saddles with holes, and the floor two high-pressure hydraulic cylinders, through a hydraulic control device and channels in the low-pressure piston, are connected to the hydraulic fluid inlet cavity of the low-pressure hydraulic cylinder, while the switching device that controls the operation of the hydraulic control device is made in the form of two conical shut-off valves that are independent of each other and have a rigid communication with the bodies of the high-pressure hydraulic cylinders and moving to the open position at the extreme positions of the low-pressure piston, while in the low pressure hydraulic cylinder has openings for the inlet and drainage of hydraulic fluid from the switching device, and the channels for supplying hydraulic fluid to the hydraulic distribution and control devices are made in the piston of the low pressure cylinder.
Предложенная конструкция мультипликатора содержит коаксиально расположенные гидроцилиндр низкого и два гидроцилиндра высокого давления. Гидроцилиндры включают в себя поршни, каналы подвода гидравлической жидкости низкого давления, дренажа, отвода гидравлической жидкости высокого давления. Поршни и корпуса указанных гидроцилиндров находятся в непосредственной механической связи между собой с образованием единой замкнутой силовой цепи. Согласно изобретению, в поршне гидроцилиндра низкого давления для обеспечения возвратно-поступательного движения поршней гидроцилиндров установлены гидрораспределительное и переключающее устройства. В каналах отвода гидравлической жидкости высокого давления установлены обратные клапаны. Поршни гидроцилиндров высокого давления выполнены в виде полых цилиндров, в которые со стороны, обращенной к каналам отвода гидравлической жидкости высокого давления, дополнительно установлены обратные клапаны, разделяющие полость низкого давления и полости высокого давления.The proposed design of the multiplier contains a coaxially located low hydraulic cylinder and two high pressure hydraulic cylinders. Hydraulic cylinders include pistons, low pressure hydraulic fluid supply channels, drainage, high pressure hydraulic fluid drainage. Pistons and bodies of these hydraulic cylinders are in direct mechanical connection with each other with the formation of a single closed power circuit. According to the invention, in the piston of the low pressure hydraulic cylinder to provide reciprocating motion of the pistons of the hydraulic cylinders, a hydraulic distribution and switching device are installed. Non-return valves are installed in the channels for the removal of high-pressure hydraulic fluid. The pistons of the high-pressure hydraulic cylinders are made in the form of hollow cylinders, in which, on the side facing the drainage channels of the high-pressure hydraulic fluid, check valves are additionally installed separating the low-pressure cavity and the high-pressure cavity.
Гидрораспределительное устройство выполнено в виде клапанного узла двустороннего действия, который содержит подвижный подпружиненный поршень с каналами, имеющий возможность осевого перемещения и, в крайних положениях, изменяющий положение подвижных запорных элементов, выполненных преимущественно в виде шариков. Меняя уплотнение шариков между конусами, выполненными в упомянутом поршне и конусами, выполненными в двух неподвижных седлах с отверстиями, гидрораспределительное устройство изменяет подачу гидравлической жидкости в полости гидроцилиндров высокого давления из полости входа гидравлической жидкости гидроцилиндра низкого давления.The hydrodistributing device is made in the form of a double-acting valve assembly, which contains a movable spring-loaded piston with channels, having the possibility of axial movement and, in extreme positions, changing the position of the movable locking elements, made mainly in the form of balls. By changing the seal of the balls between the cones made in the said piston and the cones made in two fixed saddles with holes, the control valve changes the flow of hydraulic fluid into the cavity of the high pressure hydraulic cylinders from the cavity of the hydraulic fluid inlet of the low pressure hydraulic cylinder.
Переключающее устройство выполнено в виде двух независимых друг от друга запорных конических клапанов, имеющих механическую связь с корпусами гидроцилиндров высокого давления и перемещающихся в положение «открыто» в крайних положениях поршня низкого давления. При этом в гидроцилиндре низкого давления выполнены отверстия входа и дренажа гидравлической жидкости из переключающего устройства.The switching device is made in the form of two independent from each other shutoff conical valves, which are mechanically connected with the bodies of the high pressure cylinders and moving to the "open" position in the extreme positions of the low pressure piston. At the same time, the inlet and drainage of the hydraulic fluid from the switching device are made in the low-pressure hydraulic cylinder.
Подача гидравлической жидкости к гидрораспределительному и управляющему устройствам осуществляется через независимые друг от друга каналы, выполненные в поршне цилиндра низкого давления.The hydraulic fluid is supplied to the control valve and control devices through channels independent from each other, made in the piston of the low-pressure cylinder.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 показан общий вид предложенного мультипликатора двустороннего действия (далее-мультипликатор); на фиг. 2 показан продольный разрез мультипликатора; на фиг. 3 - выносной элемент А - разрез гидрораспределительного устройства при открытом канале подачи гидравлической жидкости из полости подачи на гидроцилиндры Г в полость управления гидроцилиндром низкого давления Ж при одновременном закрытии подачи рабочей жидкости из полости подачи давления на гидроцилиндры Г в полость К и открытии сообщения полости К с дренажом; на фиг. 4 - выносной элемент Б - разрез переключающего устройства в положении подачи гидравлической жидкости из полости входа В через управляющую полость переключающего устройства Д в управляющую полость гидрораспределителя Е; на фиг. 5 - выносной элемент А - разрез гидрораспределительного устройства при закрытом канале подачи гидравлической жидкости из полости подачи давления на гидроцилиндры Г в полость управления гидроцилиндром низкого давления Ж, открытии сообщения полости Ж с дренажом при одновременном открытии подачи гидравлической жидкости из полости подачи давления на гидроцилиндры Г в полость управления гидроцилиндром низкого давления К; на фиг. 6 - выносной элемент Б - разрез переключающего устройства в положении закрытия подачи гидравлической жидкости из полости входа В в управляющую полость переключающего устройства Д и сброса давления гидравлической жидкости из управляющей полости гидрораспределителя Е в дренаж.The invention is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 shows a general view of the proposed double-acting multiplier (hereinafter, the multiplier); in FIG. 2 shows a longitudinal section through a multiplier; in FIG. 3 - remote element A - section of the hydraulic distribution device with the hydraulic fluid supply channel open from the supply cavity to the hydraulic cylinders G to the control cavity of the low pressure hydraulic cylinder Ж while closing the supply of the working fluid from the pressure supply cavity to the hydraulic cylinders G to the cavity K and opening the cavity message K with drainage; in FIG. 4 - remote element B - section of the switching device in the position of the hydraulic fluid supply from the inlet cavity B through the control cavity of the switching device D to the control cavity of the hydraulic distributor E; in FIG. 5 - remote element A - section of the hydraulic distribution device with a closed channel for supplying hydraulic fluid from the pressure supply cavity to the hydraulic cylinders G to the control cavity of the low pressure hydraulic cylinder Ж, opening the communication of the cavity Ж with drainage while simultaneously opening the hydraulic fluid supply from the pressure supply cavity to the hydraulic cylinders G в control cavity of the low-pressure hydraulic cylinder K; in FIG. 6 - remote element B - section of the switching device in the closed position of the hydraulic fluid supply from the input cavity B to the control cavity of the switching device D and the pressure relief of the hydraulic fluid from the control cavity of the hydraulic distributor E to the drainage.
Предложенный мультипликатор содержит корпус-гидроцилиндр низкого давления 1, в котором выполнены отверстия-каналы входа гидравлической жидкости низкого давления и дренажа гидравлической жидкости. На гидроцилиндре низкого давления 1 установлены два гидроцилиндра высокого давления 2 и 3. В поршне низкого давления 4 установлен поршень высокого давления 5 с обратным клапаном 6 и поршень высокого давления 7 с обратным клапаном 8. Поршни высокого давления 5 и 7 закреплены на поршне низкого давления 4 при помощи стопорных колец. В корпусе гидроцилиндра низкого давления 1 имеются резьбовые отверстия для крепления гидроцилиндра высокого давления 2 в сборе с клапанами обратными 9 и каналом отвода гидравлической жидкости высокого давления - штуцером 10, а так же гидроцилиндра высокого давления 3 в сборе с клапанами обратными 11 и каналом отвода гидравлической жидкости высокого давления - штуцером 12.The proposed multiplier comprises a housing-hydraulic cylinder of
Поршень низкого давления 4 имеет перепускные каналы для входа и выхода гидравлической жидкости и места установки гидрораспределительного и переключающего устройств.The
Гидрораспределительное, устройство (фиг. 3) состоит из: седла 13, поршня 14, втулок резьбовых 15, фиксирующих составные части в поршне низкого давления 4, пят 16, седла 17, пружины 18, пружин 19, шариков 20.Hydrodistribution device (Fig. 3) consists of: a
Переключающее устройство (фиг. 4) состоит из двух независимых друг от друга запорных конических клапана - клапана подачи 21 и клапана сброса 22, каждый из которых включает в себя: втулку 23, седло 24, шток 25, пружину 26, кольцо резьбовое 27.The switching device (Fig. 4) consists of two independent from each other shutoff conical valves - a
В конструкции мультипликатора используются уплотнения (не обозначены) для исключения перетока жидкости из области высокого давления в дренажные полости, что обеспечивает надежное функционирование мультипликатора с заданной производительностью.The design of the multiplier uses seals (not marked) to exclude the flow of fluid from the high-pressure region into the drainage cavities, which ensures reliable operation of the multiplier with a given performance.
Предложенный мультипликатор работает следующим образом.The proposed multiplier works as follows.
Мультипликатор устанавливается в гидравлическую систему для повышения давления жидкости, подаваемой на исполнительный механизм без установки в системе дополнительного насоса высокого давления.The multiplier is installed in the hydraulic system to increase the pressure of the fluid supplied to the actuator without installing an additional high pressure pump in the system.
Гидравлическая жидкость под давлением поступает на вход гидроцилиндра низкого давления 1 (фиг. 2) в полость В и далее, через канал 28, выполненный в поршне низкого давления 4, поступает к переключающему устройству. В исходном положении клапан подачи 21 находится в положении «открыто» (фиг. 4). Таким образом, гидравлическая жидкость под действием входного давления через каналы 29, выполненные во втулке 23, зазор между штоком 25 и седлом 24, каналы 30, выполненные в седле 24, через каналы 31 и 32 (полость Д), выполненные в поршне низкого давления 4, заполняет полости переключающего устройства. Далее через канал 33, выполненный в поршне низкого давления 4, жидкость поступает в управляющую полость Е гидрораспределительного устройства и переключает устройство (фиг. 3) в положение подачи управляющего давления гидравлической жидкости в поршневую полость Ж. Клапан сброса 22 переключающего устройства находится в положении «закрыто» (фиг. 4), так как в исходном положении шток 25 находится в контакте с седлом 24 под действием усилия от пружины 26.Hydraulic fluid under pressure enters the inlet of the low-pressure cylinder 1 (Fig. 2) into cavity B and then, through a
Одновременно с этим гидравлическая жидкость из полости В (фиг. 1) через отверстие 34 заполняет канал 35 (фиг. 3), выполненный в поршне низкого давления 4 и расположенный в различных плоскостях с каналом 32 (фиг 4). Канал 35 (полость Г) выполнен для подачи гидравлической жидкости под входным давлением на гидроцилиндры (фиг. 3) через гидрораспределительное устройство. Далее из полости Г через каналы 36 и 37 (фиг. 3) жидкость под действием входного давления заполняет полости гидрораспределительного устройства (каналы 34, 36, 37 выполнены в поршне низкого давления 4).At the same time, the hydraulic fluid from the cavity B (Fig. 1) through the
Через каналы 38 (фиг. 3), выполненные во втулке резьбовой 15, зазор между поршнем 14 и седлом 13, через каналы 39, выполненные в седле 13, канал 40, выполненный в поршне низкого давления 4, гидравлическая жидкость поступает в поршневую полость Ж гидроцилиндра низкого давления 1. Движение жидкости после прохождения через канал 37 далее в полость К закрыто, так как шарик 20 находится в контакте с седлом 17 под действием усилия от пружины 19. Из полости Ж гидравлическая жидкость заполняет полость И (фиг. 2) гидроцилиндра высокого давления 2, проходя через обратный клапан 6. За счет действия входного давления гидравлической жидкости, находящейся в полостях Ж и И, поршень гидроцилиндра низкого давления 4 начинает перемещаться и перемещает поршень 7 гидроцилиндра высокого давления 3, перемещается так же и поршень 5 гидроцилиндра высокого давления 2. При этом происходит заполнение полостей Ж и И гидравлической жидкостью под действием входного давления и подача гидравлической жидкости с высоким давлением из полости Л к каналу отвода жидкости высокого давления - штуцеру 12 через обратный клапан 11.Through the channels 38 (Fig. 3) made in the threaded
В начале движения поршней шток 25 (фиг. 6) клапана подачи 21 теряет механическую связь с корпусом гидроцилиндра высокого давления 2 (фиг. 2) и шток 25, находясь в контакте с седлом 24 (фиг. 6) под действием усилия от пружины 26, перекрывает подачу гидравлической жидкости из полости входа В в управляющую полость Е гидрораспределительного устройства. При этом давление в полости Е остается равным входному давлению жидкости и гидрораспределительное устройство остается в положении подачи управляющего давления гидравлической жидкости в поршневую полость гидроцилиндра высокого давления 2 (фиг. 1).At the beginning of the movement of the pistons, the rod 25 (Fig. 6) of the
В конце хода поршней (фиг. 6) происходит перемещение штока 25 клапана сброса 22 посредством механической связи с корпусом гидроцилиндра высокого давления 3 (фиг. 2). Пружина 26 сжимается, шток 25 клапана сброса 22 выходит из контакта с седлом 24 (фиг. 6). Происходит сброс давления из управляющей полости гидрораспределителя Е через каналы 33, 32, канал 41, выполненный в поршне низкого давления, через каналы 42, выполненные во втулке 23, через зазор между штоком 25 и седлом 24, через каналы 43, выполненные в седле 24, через канал 44, выполненный в поршне низкого давления 4 в дренаж.At the end of the piston stroke (Fig. 6), the
При этом происходит переключение гидрораспределительного устройства на сброс давления гидравлической жидкости из управляющей полости Ж (фиг. 5) гидроцилиндра низкого давления 1 через каналы 40, 39, зазор между поршнем 14 и седлом 13, канал 45 и каналы 46, выполненные в поршне 14, далее через канал 47, выполненный в поршне низкого давления, в дренаж. Полость И (фиг. 2) остается заполненной гидравлической жидкостью, так как от полости Ж отделена обратным клапаном 9.In this case, the hydraulic switchgear switches to the pressure relief of the hydraulic fluid from the control cavity W (Fig. 5) of the
В данном положении гидрораспределительного устройства (фиг. 5) гидравлическая жидкость под действием входного давления из полости В (фиг. 2) через отверстие 34 (фиг. 5), каналы 35, 37, через каналы 48, выполненные во втулке резьбовой 15, зазор между поршнем 14 и седлом 13, через каналы 49, выполненные в седле 17, канал 50, выполненный в поршне низкого давления 4, гидравлическая жидкость поступает в поршневую полость К гидроцилиндра низкого давления 1 (фиг. 2) и далее через обратный клапан 8 в полость Л гидроцилиндра высокого давления 3.In this position of the hydraulic distribution device (Fig. 5), the hydraulic fluid under the action of the inlet pressure from the cavity B (Fig. 2) through the hole 34 (Fig. 5),
За счет действия входного давления гидравлической жидкости, находящейся в полостях К и Л (фиг. 2), поршень гидроцилиндра низкого давления 4 начинает перемещаться уже в обратном направлении и перемещает поршень 5 гидроцилиндра высокого давления 2, перемещается так же и поршень 7 гидроцилиндра высокого давления 3. При этом происходит подача гидравлической жидкости с высоким давлением из полости И к каналу отвода жидкости высокого давления - штуцеру 10 через обратный клапан 9. Движение гидравлической жидкости после прохождения через канал 36 (фиг. 5) и заполнения полостей гидрораспределительного устройства закрыто, так как шарик 20 находится в контакте с седлом 13 под действием усилия от пружины 19.Due to the input pressure of the hydraulic fluid located in the cavities K and L (Fig. 2), the piston of the
В начале движения поршней оба клапана управляющего устройства находятся в положении «закрыто», так как клапан сброса 22 теряет механическую связь с корпусом гидроцилиндра низкого давления 1 и шток 25 переходит в контакт с седлом 24 под действием усилия от пружины 26.At the beginning of the movement of the pistons, both valves of the control device are in the “closed” position, since the
В конце двойного хода поршней происходит перемещение штока 25 клапана подачи 21 (фиг. 2) посредством механической связи с корпусом гидроцилиндра низкого давления 1. Пружина 26 сжимается, шток 25 клапана подачи 21 выходит из контакта с седлом 24 (фиг. 4). Клапан подачи 21 переходит в положении «открыто». Таким образом, гидравлическая жидкость под действием входного давления через каналы 29, зазор между штоком 25 и седлом 24, каналы 30, 31 и 32 (полость Д), заполняет полости переключающего устройства. Далее через канал 33, выполненный в поршне низкого давления 4, гидравлическая жидкость поступает в управляющую полость Е гидрораспределительного устройства и переключает устройство в положение подачи управляющего давления рабочей жидкости в поршневую полость Ж (фиг. 3). Далее происходит новый цикл работы.At the end of the double piston stroke, the
Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность действия мультипликатора с одновременным упрощением конструкции при обеспечении требуемого коэффициента повышения давления.Using the proposed technical solution will improve the efficiency of the multiplier while simplifying the design while ensuring the required coefficient of pressure increase.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018112177A RU2679958C1 (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Double action hydraulic multiplier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018112177A RU2679958C1 (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Double action hydraulic multiplier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2679958C1 true RU2679958C1 (en) | 2019-02-14 |
Family
ID=65442709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018112177A RU2679958C1 (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Double action hydraulic multiplier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679958C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132001A (en) * | 1985-12-03 | 1987-06-15 | Diesel Kiki Co Ltd | High pressure generator |
| JP2001059501A (en) * | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Pascal Kk | Fluid pressure intensifying device |
| RU2458260C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Booster superhigh-pressure pump unit |
| RU2513060C1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет природообустройства" | Plunger-piston dual-action hydraulic booster |
| RU2645881C1 (en) * | 2016-09-14 | 2018-02-28 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Double action multiplicator |
-
2018
- 2018-04-05 RU RU2018112177A patent/RU2679958C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62132001A (en) * | 1985-12-03 | 1987-06-15 | Diesel Kiki Co Ltd | High pressure generator |
| JP2001059501A (en) * | 1999-08-23 | 2001-03-06 | Pascal Kk | Fluid pressure intensifying device |
| RU2458260C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Booster superhigh-pressure pump unit |
| RU2513060C1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет природообустройства" | Plunger-piston dual-action hydraulic booster |
| RU2645881C1 (en) * | 2016-09-14 | 2018-02-28 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Double action multiplicator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220243724A1 (en) | Fluid splitter, fluid end and plunger pump | |
| GB2090787A (en) | Hydraulically operated die closing unit of inspection molding machine | |
| US7540230B2 (en) | Three-way poppet valve for work exchanger | |
| RU2679516C1 (en) | Double-acting hydraulic pressure amplifier | |
| CN105570525A (en) | Flow control valve having a motion conversion device | |
| CN115898748B (en) | Radial plunger hydraulic device for controlling double-valve flow distribution by using single-group oil way and working method | |
| CN108712944A (en) | Device and method by mechanical force conversion for driving the press equipment for crimp contact | |
| WO1984002557A1 (en) | A fluid intensifier | |
| RU2643574C1 (en) | Hydraulic multiplier | |
| RU2679958C1 (en) | Double action hydraulic multiplier | |
| US5806314A (en) | Pressurized cylinder and booster in a low volume pressure circuit | |
| RU2637162C1 (en) | Hydraulic multiplier | |
| RU2039643C1 (en) | Transportable electrohydraulic tool for assembling, dismantling, displacement and other operations | |
| RU2703856C1 (en) | Piston-type hydraulic drive pump | |
| RU2715296C1 (en) | Hydraulic control valve | |
| RU2719754C1 (en) | Piston-type hydraulic drive pump | |
| RU2699598C1 (en) | Pump plunger pneumatic drive unit | |
| US4166411A (en) | Fluid-operated linear actuator | |
| JPS6224001A (en) | Booster | |
| RU2204742C2 (en) | Two-stage power hydraulic cylinder | |
| RU2786856C1 (en) | Pneumatic plug pumping unit | |
| US2683417A (en) | Automatic idling hydraulic pump | |
| US4846634A (en) | Water to emulsion transformer | |
| CN111120427B (en) | Double-plunger supercharger | |
| KR20180057162A (en) | Linear fluid pump with differential area piston and built-in valve |