RU2716346C1 - Гидравлический привод с усилителем давления - Google Patents

Abstract

Раскрыт гидравлический привод (1), содержащий корпус (2) цилиндра, поршень (5) с поршневым штоком (6), расположенные внутри корпуса (2) цилиндра с возможностью перемещения, и усилитель (10) давления, содержащий впускную секцию (18) с напорным впускным отверстием (20), рабочую секцию (19) с выпускным отверстием (22) высокого давления, камеру (32) низкого давления и камеру (38а) высокого давления. Целью настоящего изобретения является предоставление гидравлического привода (1) с модульным усилителем (10) давления. В связи с этим впускная секция (18) расположена внутри поршневого штока (6), и при этом камера (32) низкого давления неподвижно расположена относительно впускной секции (18). 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к гидравлическому приводу, содержащему корпус цилиндра, поршень с поршневым штоком, расположенные внутри корпуса цилиндра с возможностью перемещения, и усилитель давления, содержащий впускную секцию с напорным впускным отверстием и клапаном последовательного управления, находящимся в гидравлическом сообщении с напорным впускным отверстием, рабочую секцию с выпускным отверстием высокого давления, камеру низкого давления и камеру высокого давления.

Такой гидравлический привод известен, например, из WO 2011/104662 А1. Усилитель давления содержит поршень усиления, имеющий первую область давления, расположенную в камере низкого давления, и вторую область давления, которая меньше первой области давления и расположена в секции высокого давления. Вторая область давления ограничена втулкой, окружающей стержень. Стержень снабжен отверстием, через которое гидравлическая жидкость под повышенным давлением может вытесняться в третью камеру давления. Давление в третьей камере давления перемещает поршневой шток.

Подобные гидравлические приводы известны и используются в различных отраслях промышленности. Например, их используют для приведения в действие механических элементов для прессования, резания и т.п. В таких применениях указанные механические элементы сталкиваются с сопротивлением, которое создается обрабатываемым изделием, подлежащим прессованию или резанию. В процессе работы это сопротивление может значительно изменяться. Поэтому важно, чтобы гидравлический привод мог обеспечивать достаточное рабочее давление на всех этапах процесса работы. Поскольку требуемое давление зависит от сопротивления, создаваемого обрабатываемым изделием, также изменяется потребное давление, обеспечение которого требуется от гидравлического привода.

Во избежание нехватки давления в ходе процесса работы известно использование усилителей давления в сочетании с гидравлическим приводом. Указанные усилители давления содержат впускную секцию с впускным отверстием. Рабочая жидкость, используемая для работы гидравлического привода, поступает во впускную секцию через впускное отверстие. Рабочая жидкость проходит через камеру низкого давления. Давление рабочей жидкости впоследствии повышается. Затем она проходит через камеру высокого давления и выходит из усилителя давления через выпускное отверстие высокого давления рабочей секции. Таким образом может быть выполнено усиление давления рабочей жидкости внутри гидравлического привода. Может быть обеспечено повышенное потребное давление гидравлического привода.

Однако также очевидно, что к гидравлическому приводу необходимо добавить дополнительные элементы, такие как усилитель давления с его напорным впускным отверстием, впускной секцией, рабочей секцией и выпускным отверстием высокого давления. Требуется обеспечить гидравлическое сообщение между гидравлическим приводом и усилителем давления. Обычно для этого необходимы конструктивные модификации технического проекта гидравлического привода или дополнительные детали. Модифицированный таким образом технический проект делает конструирование и сборку громоздкими и дорогостоящими. Гидравлический привод и усилитель давления необходимо собирать одновременно. Различные детали гидравлического привода и усилителя давления необходимо подвергать механической обработке для их соответствия друг другу.

Таким образом, целью настоящего изобретения является предоставление гидравлического привода с модульным усилителем давления.

Данная цель достигается тем, что впускная секция, включая клапан последовательного управления, расположена внутри поршневого штока, при этом клапан последовательного управления расположен в осевом направлении впускной секции и при этом камера низкого давления неподвижно расположена относительно впускной секции.

Расположение впускной секции внутри поршневого штока делает возможным обеспечение модульной конструкции усилителя давления. Дополнительное конструкционное пространство для размещения впускной секции не требуется. Для этой цели могут использоваться уже существующие детали гидравлического привода. Гидравлическое соединение между гидравлическим приводом и впускной секцией может быть легко установлено. При неподвижном расположении камеры низкого давления относительно впускной секции количество движущихся деталей внутри гидравлического привода и усилителя давления может оставаться небольшим. Исключается износ, возникающий из-за трения между различными деталями. Срок службы гидравлического привода и усилителя давления может быть увеличен. Во время хода поршня объем камеры низкого давления остается постоянным. Поскольку камера низкого давления неподвижно расположена относительно впускной секции, а впускная секция расположена внутри поршневого штока, то камера низкого давления следует за движением поршневого штока во время хода поршня. Однако объем камеры низкого давления остается постоянным во время подобных ходов. Клапан последовательного управления может быть установлен путем ввинчивания в осевом направлении во впускную секцию. Нижняя часть клапана последовательного управления соединена здесь с напорным впускным отверстием посредством главного впускного канала. Обычно клапан последовательного управления закрыт.Таким образом, он обеспечивает возможность втекания всего потока рабочей жидкости в главный впускной канал. Расположение клапана последовательного управления в осевом направлении обеспечивает возможность простой и компактной сборки.

В другом варианте осуществления рабочая секция расположена внутри поршневого штока, и при этом камера высокого давления неподвижно расположена относительно рабочей секции. Расположение рабочей секции внутри поршневого штока делает возможным обеспечение модульной конструкции усилителя давления. Дополнительное конструкционное пространство для размещения рабочей секции не требуется. Для этой цели могут использоваться уже существующие детали гидравлического привода. Гидравлическое сообщение между гидравлическим приводом и рабочей секцией может быть легко обеспечено. При неподвижном расположении камеры высокого давления относительно рабочей секции количество движущихся деталей внутри гидравлического привода и усилителя давления может оставаться небольшим. Исключается износ, возникающий из-за трения между различными деталями. Срок службы гидравлического привода и усилителя давления может быть увеличен. Во время хода поршня объем камеры высокого давления остается постоянным. Поскольку камера высокого давления неподвижно расположена относительно рабочей секции, а рабочая секция расположена внутри поршневого штока, то камера высокого давления следует за движением поршневого штока во время хода поршня. Однако объем камеры высокого давления остается постоянным во время подобных ходов.

В другом варианте осуществления камера высокого давления расположена внутри рабочей секции, и при этом поршневой шток содержит головку поршня, фиксирующую рабочую секцию внутри поршневого штока. Объем необходимого конструкционного пространства может быть также значительно уменьшен посредством размещения камеры высокого давления внутри рабочей секции. Усилитель давления содержит две секции: впускную секцию и рабочую секцию, благодаря сборке всех его внутренних деталей. Для обеспечения основной функции усилителя давления впускная секция и рабочая секция должны быть зафиксированы в своем соответствующем положении. В связи с этим необходимо применение внешнего усилия. Данная фиксация положения рабочей секции может быть легко обеспечена посредством использования конструкционных признаков гидравлического привода. Поскольку рабочая секция расположена внутри поршневого штока, то головка поршня может быть удобно использована для фиксации положения рабочей секции внутри поршневого штока. Головка поршня фиксирует положение рабочей секции с использованием посадки с натягом. Она прикладывает внешнее усилие на рабочую секцию.

В еще одном варианте осуществления камера низкого давления расположена внутри впускной секции, и при этом поршневой шток фиксирует впускную секцию внутри поршневого штока. Объем необходимого конструкционного пространства может быть также значительно уменьшен посредством расположения камеры низкого давления внутри впускной секции. Усилитель давления содержит две секции: впускную секцию и рабочую секцию, благодаря сборке всех его внутренних деталей. Для обеспечения основной функции усилителя давления впускная секция и рабочая секция должны быть зафиксированы в своем соответствующем положении. В связи с этим необходимо применение внешнего усилия. Данная фиксация положения впускной секции может быть легко обеспечена посредством использования конструкционных признаков гидравлического привода. Поскольку впускная секция расположена внутри поршневого штока, то поршневой шток может быть удобно использован для фиксации положения впускной секции внутри поршневого штока. Поршневой шток фиксирует положение впускной секции с использованием посадки с натягом. Он прикладывает внешнее усилие на впускную секцию. Иными словами, положение рабочей секции предусмотрено неподвижным относительно впускной секции. Как впускная секция, так и рабочая секция расположены в поршневом штоке. В то же время объемы камеры низкого давления и камеры высокого давления являются постоянными. Положение камеры низкого давления относительно положения камеры высокого давления также неподвижное. Головка поршня и поршневой шток фиксируют положение впускной секции и рабочей секции относительно друг друга. Усилитель давления может быть собран в виде модуля внутри поршневого штока. Сам поршень функционирует в качестве муфты, удерживающей впускную секцию и рабочую секцию при помощи внешнего усилия. Таким образом, обеспечивается выполнение основной функции усилителя давления.

В другом варианте осуществления поршневой шток содержит боковое отверстие поршневого штока, расположенное в радиальном направлении поршневого штока, обеспечивающее гидравлическое сообщение между усилителем давления и корпусом цилиндра. Боковое отверстие поршневого штока используется в качестве противоточного впускного отверстия и/или противоточного выпускного отверстия усилителя давления. Боковое отверстие поршневого штока сопровождается боковым отверстием поршня.

Боковое отверстие поршня может быть расположено концентрически с поршневым штоком внутри головки поршня. Боковое отверстие поршня функционирует в качестве выпускного отверстия высокого давления усилителя давления. Оно обеспечивает гидравлическое сообщение между усилителем давления и рабочей камерой корпуса цилиндра.

В еще одном варианте осуществления напорное впускное отверстие и выпускное отверстие высокого давления коаксиально расположены на противоположных осевых концах усилителя давления. Данное расположение способствует снабжению усилителя давления рабочей жидкостью. Например, можно расположить напорное впускное отверстие вблизи от проушины поршня. Каналы, снабжающие усилитель давления рабочей жидкостью через напорное впускное отверстие, могут, таким образом, быть расположены внутри поршневого штока и проушины поршня. Во избежание неустойчивостей напорное впускное отверстие и выпускное отверстие высокого давления расположены коаксиально. Это также обеспечивает эффективную передачу рабочей жидкости от усилителя давления к гидравлическому приводу.

В еще одном варианте осуществления обеспечено приведение клапана последовательного управления в действие давлением, когда давление в напорном впускном отверстии превышает предварительно заданное значение, при этом обеспечено открытие канала управления от напорного впускного отверстия к камере низкого давления. Нижняя часть клапана последовательного управления соединена с напорным впускным отверстием посредством главного впускного канала. Он соединен посредством первого канала управления с первым стержнем клапана управления. Первый стержень клапана управления образует часть гидравлического соединения между клапаном последовательного управления и камерой низкого давления через канал управления. Обычно клапан последовательного управления закрыт.В этом состоянии он препятствует гидравлическому сообщению, относящемуся к первому стрежню клапана управления и камере низкого давления. При достижении давлением рабочей жидкости во впускной секции предварительно заданного значения клапан последовательного управления открывается. Таким образом, открывается канал управления от напорного впускного отверстия к камере низкого давления. Из-за повышенного потребного давления давление рабочей жидкости последовательно усиливается. Установка клапана последовательного управления на предварительно заданное значение может являться регулируемой. Установка клапана последовательного управления также может быть зафиксирована на некотором предварительно заданном значении.

В еще одном варианте осуществления рабочая секция содержит уравновешивающий клапан, обеспечивающий гидравлическое сообщение между напорным впускным отверстием и выпускным отверстием высокого давления и расположенный в осевом направлении рабочей секции. Уравновешивающий клапан содержит множество деталей, которые встроены в рабочую секцию в ее осевом направлении. После установки впускной секции и рабочей секции друг относительно друга больше нельзя задать уровень давления уравновешивающего клапана. Поэтому надлежащая настройка достигается пружинами нескольких типов. Эти пружины образуют часть множества деталей уравновешивающего клапана. Уравновешивающий клапан может обеспечивать течение всего потока рабочей жидкости от напорного впускного отверстия к выпускному отверстию высокого давления. Кроме того, он может обеспечивать функцию удержания нагрузки в выпускном отверстии высокого давления, обеспечивая таким образом повышенное потребное давление в гидравлическом приводе. Наконец, уравновешивающий клапан также может обеспечивать функцию управляемого снижения давления от выпускного отверстия высокого давления к напорному впускному отверстию, что, таким образом, позволяет избежать резких перепадов давления. Уравновешивающий клапан содержит три соединительных отверстия: впускное отверстие уравновешивающего клапана, связанное с главным впускным каналом, выпускное отверстие уравновешивающего клапана, связанное со вторым каналом высокого давления, и отверстие управления уравновешивающего клапана, связанное с линией управления. Линия управления соединяет уравновешивающий клапан с главным противоточным каналом. В направлении от напорного впускного отверстия к выпускному отверстию высокого давления уравновешивающий клапан обеспечивает течение всего потока рабочей жидкости через главный впускной канал. Это можно осуществить посредством обратного клапана, встроенного в уравновешивающий клапан. Уравновешивающий клапан препятствует течению рабочей жидкости в направлении противотока от выпускного отверстия высокого давления к напорному впускному отверстию. Однако при превышении давлением, приложенным к линии управления, некоторого предварительно заданного значения уравновешивающий клапан открывает путь потока от выпускного отверстия высокого давления в главный противоточный канал.

В еще одном варианте осуществления уравновешивающий клапан установлен на первой осевой торцевой поверхности впускной секции, при этом первая осевая торцевая поверхность впускной секции упирается в первую осевую торцевую поверхность рабочей секции. Уравновешивающий клапан содержит множество деталей, таких как, например, пружины нескольких типов. Эти детали компактным образом установлены в осевом направлении рабочей секции. Здесь имеется перегородка, которая состоит из опорной поверхности между первой осевой торцевой поверхностью впускной секции и первой осевой торцевой поверхностью рабочей секции. Все детали уравновешивающего клапана установлены на первой осевой торцевой поверхности впускной секции, т.е. начиная от перегородки. Таким образом, правильное расположение всех деталей уравновешивающего клапана может быть обеспечено за счет накрывания первой осевой торцевой поверхности рабочей секции первой осевой торцевой поверхностью впускной секции. В установке уравновешивающего клапана путем ввинчивания нет необходимости. Резьба в рабочей секции не требуется. Сборка и изготовление усилителя давления становятся простыми и дешевыми.

В еще одном варианте осуществления камера низкого давления содержит поршень низкого давления и втулку поршня низкого давления, при этом поршень низкого давления выполнен с возможностью перемещения относительно втулки поршня низкого давления. Наличие втулки поршня низкого давления представляет собой простой и экономный способ продления срока службы поршня низкого давления. Он обеспечивается путем снижения трения между поршнем низкого давления и периферийными стенками камеры низкого давления впускной секции. Втулка поршня низкого давления, например, может быть сформована во впускную секцию или может быть установлена при помощи прессовой посадки (в зависимости от материала, использованного для втулки). Она может состоять из одной части. Она также может состоять из различных частей. Тогда эти различные части формуются во впускной секции одна за другой. Следует избегать зазоров между различными частями. Может быть обеспечено управление правильным расположением различных частей в ходе процесса формования при помощи оправки. После процесса формования поршень низкого давления необходимо механически обработать до определенного внутреннего диаметра.

В еще одном варианте осуществления камера высокого давления содержит поршень высокого давления и втулку поршня высокого давления, при этом поршень высокого давления выполнен с возможностью перемещения относительно втулки поршня высокого давления. Втулка поршня высокого давления представляет собой простой и экономный способ продления срока службы поршня высокого давления. Он обеспечивается путем снижения трения между поршнем высокого давления и периферийными стенками камеры высокого давления рабочей секции. Втулка поршня высокого давления содержит две детали разной длины: первый элемент втулки поршня высокого давления и второй элемент втулки поршня высокого давления. Может быть обеспечено управление правильным расположением различных втулок в ходе процесса формования при помощи оправки. После процесса формования поршень высокого давления необходимо механически обработать до определенного внутреннего диаметра. Втулка также может быть установлена при помощи прессовой посадки.

В еще одном варианте осуществления втулка поршня высокого давления содержит проем, открывающий второй канал управления, который обеспечивает гидравлическое сообщение между камерой высокого давления и клапаном управления. Втулка поршня высокого давления может содержать первый элемент втулки высокого давления и второй элемент втулки поршня высокого давления. Между этими втулками предусмотрен проем. Проем открывает второй канал управления, как только поршень высокого давления достигает осевого конечного положения на дальнем конце впускной секции внутри камеры высокого давления. Посредством втулки можно продлить срок службы усилителя давления, в то же время, обеспечив его надлежащее функционирование. Втулку поршня высокого давления можно реализовать без необходимости в модификации конструктивных признаков усилителя давления.

В еще одном варианте осуществления усилитель давления содержит внутренний переходник, обеспечивающий гидравлическое сообщение между напорным впускным отверстием и впускным отверстием поршня. Впускное отверстие поршня может быть расположено в проушине поршня. Впускное отверстие поршня может представлять собой высверленное отверстие в проушине поршня. Впускное отверстие поршня может быть расположено концентрически относительно поршневого штока. Внутренний переходник соединяет впускное отверстие поршня с напорным впускным отверстием и, следовательно, усилителем давления. Внутренний переходник может представлять собой трубку. Внутренний переходник представляет собой простой способ обеспечения гидравлического сообщения между гидравлическим приводом и усилителем давления. Длина внутреннего переходника может меняться в зависимости от хода поршневого штока. Таким образом, все детали, необходимые для обеспечения подобного гидравлического соединения, могут быть собраны внутри поршневого штока.

В последнем варианте осуществления внутренний переходник содержит радиальное уплотнение, концентрически фиксирующее внутренний переходник относительно поршневого штока. Оно делает сборку простой и эффективной. Радиальное уплотнение может представлять собой уплотнительное кольцо. Поскольку впускное отверстие поршня, а также усилитель давления могут быть расположены концентрически относительно поршневого штока, концентрическая фиксация внутреннего переходника относительно поршневого штока является преимущественной. Может быть обеспечена компактность сборки. Обеспечено гидравлическое сообщение между усилителем давления и гидравлическим приводом.

Настоящее изобретение будет описано в нижеследующих абзацах со ссылкой на различные варианты осуществления в сочетании с фигурами. На них:

фиг. 1 представляет собой гидравлический привод с усилителем давления согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг. 2 представляет собой первый вариант осуществления усилителя давления;

фиг. 3 представляет собой второй вариант осуществления усилителя давления;

фиг. 4 представляет собой третий вариант осуществления усилителя давления;

фиг. 5 представляет собой четвертый вариант осуществления усилителя давления.

Гидравлический привод 1 содержит корпус 2 цилиндра. Корпус 2 цилиндра содержит на своем первом осевом конце проушину 3 цилиндра. Также он содержит головку 4 цилиндра, герметично изолирующую внутренний объем корпуса 2 цилиндра. Гидравлический привод 1 также содержит поршень 5 с поршневым штоком 6, расположенные с возможностью перемещения внутри корпуса 2 цилиндра. Поршневой шток 6 входит в контакт с головкой 4 цилиндра. Поршневой шток 6 содержит головку 7 поршня на своем первом осевом конце и проушину 7а поршня на своем втором осевом конце. Рабочая камера 8 гидравлического привода 1 расположена на стороне головки 7 поршня, противоположной проушине 7а поршня.

Головка 7 поршня содержит боковое отверстие 9 поршня. Боковое отверстие 9 поршня расположено коаксиально относительно поршневого штока 6. Оно обеспечивает первое гидравлическое сообщение между рабочей камерой 8 гидравлического привода 1 и усилителем 10 давления. Усилитель 10 давления расположен внутри поршневого штока 6. Поршневой шток 6 дополнительно содержит боковое отверстие 11 поршневого штока, обеспечивающее второе гидравлическое сообщение между усилителем 10 давления и внутренним объемом корпуса 2 цилиндра.

На осевом конце усилителя 10 давления вблизи проушины 7а поршня расположен внутренний переходник 12. Внутренний переходник 12 прикреплен в определенном положении внутри поршневого штока 6 посредством радиального уплотнения 13. Радиальное уплотнение 13 фиксирует внутренний переходник 12 коаксиально относительно поршневого штока 6. Внутренний переходник 12 обеспечивает гидравлическое сообщение между усилителем 10 давления и впускным отверстием 14 поршня. Впускное отверстие 14 поршня расположено в проушине 7а поршня. Выпускное отверстие 15 поршня, соответствующее впускному отверстию 14 поршня, также расположено в проушине 7а поршня.

В варианте осуществления, представленном на фиг. 1, усилитель 10 давления концентрически установлен внутри высверленного поршневого штока 6. Усилитель 10 давления расположен ближе к головке 7 поршня, чем к проушине 7а поршня. Впускное отверстие 14 поршня и выпускное отверстие 15 поршня расположены в проушине 7а поршня в виде высверленных отверстий. Они доставляют рабочую жидкость под определенным, предварительно заданным давлением. Рабочая жидкость под давлением доставляется, например, внешним насосом (не показан). Впускное отверстие 14 поршня расположено коаксиально относительно поршневого штока 6. Оно соединено с внутренним переходником 12. Внутренний переходник 12 соединен с усилителем 10 давления. Внутренний переходник 12 может представлять собой трубку. Он расположен коаксиально относительно поршневого штока внутри высверленного поршневого штока 6. Внутренний переходник 12 может изменяться в соответствии с длиной хода поршня 6. Внутренний переходник 12 может быть прикреплен в определенном положении посредством радиального уплотнения 13. Радиальное уплотнение 13 может представлять собой уплотнительное кольцо. Радиальное уплотнение 13 удерживает внутренний переходник 12 в определенном положении коаксиально относительно поршневого штока 6. Сборка становится более простой и эффективной. Поршневой шток 6 имеет диаметр, который больше диаметра внутреннего переходника 12. Таким образом, канал кольцевого поршня открывает гидравлическое сообщение между усилителем 10 давления и выпускным отверстием 15 поршня. Данный канал кольцевого поршня используется для обратного потока рабочей жидкости из усилителя 10 давления в выпускное отверстие 15 поршня.

Затем рабочая жидкость под давлением доставляется во впускное отверстие 14 поршня и внутренний переходник 12 в сторону усилителя 10 давления. Давление рабочей жидкости, подаваемой таким образом в усилитель 10 давления, повышается с помощью усилителя 10 давления. Рабочая жидкость высокого давления выходит из усилителя 10 давления через боковое отверстие 9 поршня в рабочую камеру 8 гидравлического привода 1. Таким образом, в гидравлический привод 1 может быть подана рабочая жидкость под повышенным давлением.

Вариант осуществления, представленный на фиг. 1, показывает усилитель 10 давления, содержащий впускную секцию 18, а также рабочую секцию 19. Разделение усилителя 10 давления обусловлено сборкой его внутренних деталей. Для обеспечения надлежащего функционирования усилителя 10 давления впускная секция 18 и рабочая секция 19 удерживаются вместе при помощи внешнего усилия. Данное внешнее усилие прикладывается головкой 7 поршня на поршневой шток 6, содержащий как впускную секцию 18, так и рабочую секцию 19.

В остальном принцип работы гидравлического привода 1 согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 1, известен в уровне техники.

Как можно понять из фиг. 2, впускная секция 18 содержит напорное впускное отверстие 20. Напорное впускное отверстие 20 соединено с внутренним переходником 12 согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 1. Таким образом, рабочая жидкость под давлением доставляется в усилитель 10 давления. Рабочая жидкость под давлением втекает в главный впускной канал 21. Главный впускной канал 21 соединяет напорное впускное отверстие 20 с выпускным отверстием 22 высокого давления. Выпускное отверстие 22 высокого давления соединено с боковым отверстием 9 поршня гидравлического привода 1. Таким образом, рабочая жидкость под усиленным давлением может быть доставлена в гидравлический привод 1. Выпускное отверстие 22 высокого давления расположено в рабочей секции 19 усилителя 10 давления.

Рабочая секция 19 также содержит противоточное впускное отверстие 23. Противоточное впускное отверстие 23 соединено с главным противоточным каналом 24, ведущим к противоточному выпускному отверстию 25. Противоточное выпускное отверстие 23 соединено с боковым отверстием 11 поршневого штока гидравлического привода 1. Противоточное выпускное отверстие 24 соединено с выпускным отверстием 14 поршня.

Принцип работы усилителя 10 давления является следующим.

При отсутствии потребности в рабочей жидкости под усиленным давлением рабочая жидкость поступает через напорное впускное отверстие 20 и проходит через главный впускной канал 21. В главном впускном канале 21 внутри рабочей секции 19 расположен уравновешивающий клапан 26. При отсутствии потребности в рабочей жидкости под усиленным давлением обратный клапан в уравновешивающем клапане 26 допускает течение всего потока рабочей жидкости через главный впускной канал 21 в выпускное отверстие 22 высокого давления. Усиления давления не происходит. В то же время противоток рабочей жидкости направляется непосредственно из противоточного впускного отверстия 23 в противоточное выпускное отверстие 25 через главный противоточный канал 24.

После приложения повышенной внешней нагрузки к гидравлическому приводу 1 давление рабочей жидкости в напорном впускном отверстии 20 также повышается. Когда давление рабочей жидкости превышает некоторое предварительно заданное значение, клапан 27 последовательного управления открывает первый канал 28 управления. Таким образом, клапан 27 последовательного управления является закрытым до тех пор, пока давление рабочей жидкости не превысит предварительно заданное значение. Однако при открытии клапана 27 последовательного управления рабочая жидкость проходит через первый канал 28 управления и оказывает давление на первый стержень 29 клапана 30 управления. Давление, приложенное к первому стержню 29 клапана управления, переводит клапан 30 управления в положение, в котором рабочая жидкость может проходить через него и поступать в канал 31 поршня низкого давления.

Канал 31 поршня низкого давления ведет в камеру 32 низкого давления. В указанной камере 32 низкого давления с возможностью скольжения расположен поршень 33 низкого давления. Поршень 33 низкого давления содержит поверхность 34 поршня низкого давления. Рабочая жидкость действует на указанную поверхность 34 поршня низкого давления, и поршень 33 низкого давления начинает перемещение в направлении, противоположном каналу 31 поршня низкого давления, и в сторону к рабочей камере 35 низкого давления. Поршень 33 низкого давления соединен посредством штока 36 поршня низкого давления/высокого давления с поршнем 37 высокого давления внутри камеры 38а высокого давления.

Поршень 37 высокого давления содержит поверхность 38 поршня высокого давления. Указанная поверхность 38 поршня высокого давления имеет меньшую площадь, чем поверхность 34 поршня низкого давления. Таким образом, давление, действующее на поверхность 34 поршня низкого давления, усиливается за счет соотношения площадей двух поверхностей, когда поршень 37 высокого давления действует на рабочую жидкость внутри рабочей камеры 39 высокого давления. Рабочая жидкость под усиленным давлением, выходящая из рабочей камеры 39 высокого давления, проходит через отверстие первого обратного клапана 40 в направлении выпускного отверстия 22 высокого давления посредством первого канала 41 высокого давления. Первый канал 41 высокого давления ведет во второй канал 42 высокого давления главного впускного канала 21.

Таким образом, когда поршень 33 низкого давления (и, соответственно, поршень 37 высокого давления) достигает своего конечного положения, проем 43 открывает гидравлическое сообщение со вторым каналом 44 управления. Второй канал 44 управления соединяется со вторым стержнем 45 клапана 30 управления. Так как площадь поверхности второго стержня 45 клапана управления больше площади поверхности первого стержня 29 клапана управления, клапан 30 управления переводится в свое предыдущее положение. Затем первый обратный клапан 40 перекрывается. Так как в этот момент оба из клапана 27 последовательного управления и первого обратного клапана 40 закрыты, давление прикладывается ко второму обратному клапану 46. Второй обратный клапан 46 открывает гидравлическое сообщение между главным впускным каналом 21 и рабочей камерой 39 высокого давления. Давление, прикладываемое к рабочей камере 39 высокого давления, вызывает вынужденное перемещение поршня 37 высокого давления к камере 32 низкого давления. Кольцевой канал 47 соединяет рабочую камеру 35 низкого давления с клапаном 30 управления. Таким образом, клапан 27 последовательного управления в конечном итоге возвращается в свое первоначальное положение, и цикл повторяется.

Вариант осуществления, представленный на фиг. 3, показывает, каким образом клапан 27 последовательного управления может быть установлен путем ввинчивания в осевом направлении впускной секции 18. Нижняя часть клапана 27 последовательного управления затем соединяется с напорным впускным отверстием 20 посредством главного впускного канала 21. Боковое отверстие клапана 27 последовательного управления соединяется через первый канал 28 управления с первым стержнем 29 клапана управления. Настройка клапана 27 последовательного управления также может быть зафиксирована на некотором предварительно определенном значении.

Как можно также предположить на основании фиг. 3, усилитель 10 давления состоит из двух отдельных секций: впускной секции 18 и рабочей секции 19. Впускная секция 18 содержит первую осевую торцевую поверхность 48 и вторую осевую торцевую поверхность 49. Рабочая секция 19 содержит первую осевую торцевую поверхность 50 и вторую осевую торцевую поверхность 51. В данном случае первая осевая торцевая поверхность 48 впускной секции 18 и первая осевая торцевая поверхность 50 рабочей секции 19 упираются друг в друга. Следовательно, для обеспечения надлежащего функционирования усилителя 10 давления впускная секция 18 и рабочая секция 19 удерживаются вместе при помощи внешнего усилия, прилагаемого головкой 7 поршня, а также поршневым штоком 6.

В варианте осуществления, представленном на фиг. 4, приведен пример расположения уравновешивающего клапана 26 внутри рабочей секции 19. Уравновешивающий клапан 26 состоит из множества деталей, расположенных в осевом направлении рабочей секции 19. Все эти детали установлены, начиная от первой осевой торцевой поверхности 48 впускной секции 18. Правильное расположение всех деталей обеспечивается путем накрывания впускной секции 18. Таким образом, отсутствует потребность в резьбе внутри рабочей секции 19. После установки впускной секции 18 и рабочей секции 19 нельзя задать уровень давления уравновешивающего клапана 26. Поэтому данная настройка осуществляется при помощи пружин нескольких типов.

Уравновешивающий клапан 26 может обеспечивать втекание всего потока рабочей жидкости из напорного впускного отверстия 20 в выпускное отверстие 22 высокого давления. Он может обеспечивать функцию удержания нагрузки на выпускном отверстии 22 высокого давления. Также он может обеспечивать функцию управляемого снижения давления от выпускного отверстия 22 высокого давления к напорному впускному отверстию 20. Уравновешивающий клапан 26 содержит три соединительных отверстия: впускное отверстие уравновешивающего клапана, связанное с главным впускным каналом 21; выпускное отверстие уравновешивающего клапана, связанное со вторым каналом 42 высокого давления; и отверстие управления для уравновешивания, связанное с линией 52 управления. Линия 52 управления соединяет уравновешивающий клапан 26 с главным противоточным каналом 24. В направлении от напорного впускного отверстия 20 к выпускному отверстию 22 высокого давления уравновешивающий клапан 26 обеспечивает функцию течения всего потока рабочей жидкости через встроенный обратный клапан. В противоположном направлении уравновешивающий клапан 26 поддерживается в закрытом состоянии вплоть до приложения достаточного давления к линии 52 управления. Уравновешивающий клапан 26 также соединен с обходным каналом 53.

В варианте осуществления, представленном на фиг. 5, усилитель 10 давления показан с втулкой 54 поршня низкого давления и втулкой 55 поршня высокого давления. Данные встроенные втулки представляют собой подходящий способ продления срока службы как поршня 33 низкого давления, так и поршня 37 высокого давления. Втулка 54 поршня низкого давления снижает трение между поршнем 33 низкого давления и стенками камеры 32 низкого давления. Втулка 55 поршня высокого давления снижает трение между поршнем 37 высокого давления и стенками камеры 38а высокого давления.

Втулка 54 поршня низкого давления формована во впускной секции 18. Обеспечено управление ее правильным расположением в ходе процесса формования при помощи оправки. Существует необходимость в формовании втулки 54 поршня низкого давления до получения определенного диаметра после формования.

Втулка 55 поршня высокого давления содержит первый элемент 56 втулки поршня высокого давления и второй элемент 57 втулки поршня высокого давления. Процесс сборки является таким же, как для втулки 54 поршня низкого давления. Однако первый элемент 56 втулки поршня высокого давления и второй элемент 57 втулки поршня высокого давления расположены так, что между ними имеется проем 43. Первый элемент 56 втулки поршня высокого давления может быть короче второго элемента 57 втулки поршня высокого давления.

Claims (14)

1. Гидравлический привод (1), содержащий корпус (2) цилиндра, поршень (5) с поршневым штоком (6), расположенные внутри корпуса (2) цилиндра с возможностью перемещения, и усилитель (10) давления, содержащий впускную секцию (18) с напорным впускным отверстием (20) и клапаном (27) последовательного управления, находящимся в гидравлическом сообщении с напорным впускным отверстием (20), рабочую секцию (19) с выпускным отверстием (22) высокого давления, камеру (32) низкого давления и камеру (38а) высокого давления, отличающийся тем, что впускная секция (18), включая клапан (27) управления, расположена внутри поршневого штока (6), при этом клапан (27) последовательного управления расположен в осевом направлении впускной секции (18), при этом камера (32) низкого давления неподвижно расположена относительно впускной секции (18).

2. Гидравлический привод по п. 1, отличающийся тем, что рабочая секция (19) расположена внутри поршневого штока (6), и при этом камера высокого давления (38а) неподвижно расположена относительно рабочей секции (19).

3. Гидравлический привод по п. 1 или 2, отличающийся тем, что камера (38а) высокого давления расположена внутри рабочей секции (19), и при этом поршневой шток (6) содержит головку (7) поршня, фиксирующую рабочую секцию (19) внутри поршневого штока (6).

4. Гидравлический привод по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что камера (32) низкого давления расположена внутри впускной секции (18), и при этом поршневой шток (6) фиксирует впускную секцию (18) внутри поршневого штока (6).

5. Гидравлический привод по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что поршневой шток (6) содержит боковое отверстие (11) поршневого штока, расположенное в радиальном направлении поршневого штока (6), обеспечивающее гидравлическое сообщение между усилителем (10) давления и корпусом (2) цилиндра.

6. Гидравлический привод по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что напорное впускное отверстие (20) и выпускное отверстие (22) высокого давления коаксиально расположены на противоположных осевых концах усилителя (10) давления.

7. Гидравлический привод по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что обеспечено приведение клапана (27) последовательного управления в действие давлением, когда давление в напорном впускном отверстии (20) превышает предварительно заданное значение, при этом обеспечено открытие первого канала (28) управления от напорного впускного отверстия (20) к камере (32) низкого давления.

8. Гидравлический привод по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что рабочая секция (19) содержит уравновешивающий клапан (26), обеспечивающий гидравлическое сообщение между напорным впускным отверстием (20) и выпускным отверстием (22) высокого давления и расположенный в осевом направлении рабочей секции (19).

9. Гидравлический привод по п. 8, отличающийся тем, что уравновешивающий клапан (26) установлен на первой осевой торцевой поверхности (48) впускной секции (18), при этом первая осевая торцевая поверхность (48) впускной секции (18) упирается в первую осевую торцевую поверхность (50) рабочей секции (19).

10. Гидравлический привод по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что камера (32) низкого давления содержит поршень (33) низкого давления и втулку (54) поршня низкого давления, при этом поршень (33) низкого давления выполнен с возможностью перемещения относительно втулки (54) поршня низкого давления.

11. Гидравлический привод по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что камера (38а) высокого давления содержит поршень (37) высокого давления и втулку (55) поршня высокого давления, при этом поршень (37) высокого давления выполнен с возможностью перемещения относительно втулки (55) поршня высокого давления.

12. Гидравлический привод по п. 11, отличающийся тем, что втулка (55) поршня высокого давления содержит проем (43), открывающий второй канал (44) управления, который обеспечивает гидравлическое сообщение между камерой (38а) высокого давления и клапаном (30) управления.

13. Гидравлический привод по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что гидравлический привод (1) содержит внутренний переходник (12), обеспечивающий гидравлическое сообщение между напорным впускным отверстием (20) и впускным отверстием (14) поршня.

14. Гидравлический привод по п. 13, отличающийся тем, что внутренний переходник (12) содержит радиальное уплотнение (13), концентрически фиксирующее внутренний переходник (12) относительно поршневого штока (6).

Images