RU47063U1

RU47063U1 - HYDROCYLINDER

Info

Publication number: RU47063U1
Application number: RU2005115730/22U
Authority: RU
Inventors: А.И. Вольхин; Н.М. Чухланцев; А.Ф. Костин; И.Д. Плеханов; А.И. Погорелов; В.В. Шарабрин; В.И. Винник; А.П. Сериков; С.Г. Гугучкин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Кыштымский медеэлектролитный завод"
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2005-08-10

Abstract

Предлагаемое решение относится к области машиностроения, в частности к средствам для перемещения грузов и частей машин в одном направлении и может быть использовано в грузоподъемных и транспортных механизмах в виде исполнительного органа. Технической задачей предлагаемого технического решения является повышение срока службы гидроцилиндра за счет постепенного р и равномерного гашения скорости перемещения поршня в процессе работы. Указанная техническая задача достигается тем, устройство для замедления скорости перемещения поршня со стороны крышек цилиндра расположено на штоке по обе стороны поршня и выполнено в виде втулок, а каждая из крышек корпуса снабжена дополнительной камерой, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру втулок. Использование предлагаемого технического решения позволяет увеличить срок службы гидроцилиндров, упростить конструкцию устройства для замедления скорости перемещения поршня в конце хода и полностью исключить удар по внутренней поверхности крышек по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.The proposed solution relates to the field of engineering, in particular to means for moving goods and machine parts in one direction and can be used in lifting and transport mechanisms in the form of an executive body. The technical task of the proposed technical solution is to increase the life of the hydraulic cylinder due to the gradual p and uniform damping of the piston speed during operation. This technical problem is achieved by the fact that a device for slowing down the speed of movement of the piston from the side of the cylinder covers is located on the rod on both sides of the piston and is made in the form of bushings, and each of the housing covers is equipped with an additional chamber, the inner diameter of which is equal to the outer diameter of the bushings. Using the proposed technical solution allows to increase the service life of hydraulic cylinders, simplify the design of the device to slow down the speed of movement of the piston at the end of the stroke and completely eliminate the impact on the inner surface of the covers in comparison with known devices of a similar purpose.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения, в частности к средствам для перемещения грузов и частей машин в осевом направлении и может быть использовано в любых механизмах, исполнительным органом является гидравлический цилиндр..The proposed technical solution relates to the field of engineering, in particular to means for moving goods and machine parts in the axial direction and can be used in any mechanisms, the executive body is a hydraulic cylinder ..

Известен силовой цилиндр, содержащий корпус, внутри которого установлен шток с закрепленным на нем поршнем. Перифепия поршня снабжена уплотнением, расположенным в кольцевой канавке. К торцам цилиндра прижаты съемные опоры с уплотнениями под шток и полостью для подвода и отвода жидкой среды из полостей цилиндра. Устройство для фиксации штока размещено в опоре со стороны внутренней полости с запирающим кольцом в виде кольцевых полостей и подпружиненных шариком. (см. патент РФ №2097609 по кл. F 15 В 15/26 за 1997 год.)A known power cylinder containing a housing, inside of which a rod is installed with a piston fixed to it. The periphery of the piston is equipped with a seal located in the annular groove. Removable bearings are pressed to the ends of the cylinder with seals under the rod and cavity for supplying and discharging liquid medium from the cylinder cavities. The device for fixing the rod is placed in the support from the side of the internal cavity with a locking ring in the form of annular cavities and a spring-loaded ball. (see RF patent No. 2097609 for CL F 15 B 15/26 for 1997.)

Недостатком этого вида гидроцилиндров является невысокая стойкость цилиндра из-за отсутствия в их конструкции узлов гашения скорости движения поршня со стороны опор. Поэтому поршень наносит удар по опорам и разрушает узлы крепления опор с цилиндром. В результате между опорами и цилиндром появляется зазор и весь цилиндр выходит из строя.The disadvantage of this type of hydraulic cylinders is the low resistance of the cylinder due to the lack of damping units in their design of the piston speed from the bearings. Therefore, the piston strikes the bearings and destroys the attachment points of the bearings with the cylinder. As a result, a gap appears between the bearings and the cylinder and the entire cylinder fails.

Так же известны гидравлические силовые цилиндры, содержащий рабочий цилиндр, установленный в рабочем цилиндре поршень со штоком и уплотнением по поверхности штока и поршня. Цилиндры снабжены Hydraulic power cylinders are also known, comprising a working cylinder, a piston installed in the working cylinder with a rod and a seal on the surface of the rod and piston. Cylinders are equipped

устройствами для гашения скорости расположенные в крышках и выполнены в виде дополнительных каналов в поршне или в виде упругих шайб, которые способствуют перетеканию жидкости в полостях цилиндра во время работы (см. например патенты РФ №2037680 и №2068121 по кл. F 15 В 15/22 за 1995 год).speed damping devices located in the lids and made in the form of additional channels in the piston or in the form of elastic washers that facilitate fluid flow in the cylinder cavities during operation (see, for example, RF patents No. 2037680 and No. 2068121 according to class F 15 B 15 / 22 for 1995).

Наиболее близким по технической сущности с предлагаемым является гидроцилиндр, у которого устройство для гашения скорости перемещения поршня выполнен в виде клапанного устройства, расположенного в крышках цилиндра. (см. патент РФ №2079735 по кл. F 15 В 15/22 за 1996 г.)The closest in technical essence to the proposed one is a hydraulic cylinder, in which the device for damping the speed of movement of the piston is made in the form of a valve device located in the caps of the cylinder. (see RF patent No. 2079735 according to class F 15 B 15/22 for 1996)

Недостатком этого вида гидроцилиндров является сложность конструкции из-за расположения узла движение поршня в конце хода непосредственно в крышках цилиндра. Кроме того, сами гидроцилиндры ненадежны в работе из-за перегрузки и отказов рабочих органов клапанов цилиндра при больших значениях нагрузки на поршень как в начале хода так и в конце. Поршень не останавливается, а ударяет по дну рабочего цилиндра, создавая при этом жесткий удар через нижний клапан, который быстро выходит из строя в процессе эксплуатации.The disadvantage of this type of hydraulic cylinders is the complexity of the design due to the location of the node the movement of the piston at the end of the stroke directly in the cylinder covers. In addition, the hydraulic cylinders themselves are unreliable due to overload and failures of the working parts of the cylinder valves with large loads on the piston both at the beginning of the stroke and at the end. The piston does not stop, but strikes the bottom of the working cylinder, creating a hard blow through the bottom valve, which quickly fails during operation.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение срока службы гидроцилиндров и постепенное гашение силы нагрузки на поршень в процессе работы с одновременным упрощением конструкции самого гидроцилиндра.The technical task of the proposed solution is to increase the service life of hydraulic cylinders and gradually dampen the load on the piston during operation, while simplifying the design of the hydraulic cylinder itself.

Указанная задача достигается тем, что в гидравлическом цилиндре, содержащем цилиндрический корпус, внутри которого расположен подвижный в осевом направлении шток с закрепленным на нем съемным поршнем с уплотнением по периферии, расположенным в его кольцевых канавках, крышки, закрепленные на обоих сторонах цилиндрического This problem is achieved by the fact that in a hydraulic cylinder containing a cylindrical body, inside of which is located an axially movable rod with a removable piston fixed to it with peripheral seals located in its annular grooves, covers fixed on both sides of the cylindrical

корпуса с уплотнениями и магистралями для подвода и отвода рабочей среды из полости цилиндра и устройство для замедления скорости перемещения со стороны крышек, при этом устройство для замедления скорости перемещения поршня расположено на штоке с обоих сторон поршня и выполнено в виде втулок, а каждая из крышек снабжена дополнительной камерой, внутренний диаметр которой равен наружному диаметру втулок штока.housings with seals and highways for supplying and discharging the working medium from the cylinder cavity and a device for slowing down the speed of movement from the side of the caps, while the device for slowing down the speed of moving the piston is located on the rod on both sides of the piston and is made in the form of bushings, and each of the covers is equipped with additional chamber, the inner diameter of which is equal to the outer diameter of the stem bushings.

Еще одним отличием предлагаемого гидроцилиндра является то, что каждая их втулок выполнена из двух частей, наружная из которых снабжена каналами, а между втулками выполнен гарантированный зазорAnother difference of the proposed hydraulic cylinder is that each of their bushings is made of two parts, the outer of which is provided with channels, and a guaranteed clearance is made between the bushings

На фиг 1 изображено продольное сечение предлагаемого гидроцилиндра.In Fig 1 shows a longitudinal section of the proposed hydraulic cylinder.

На фиг 2. - сечение по А-А фиг 1.In Fig 2. - section aa of Fig 1.

На фиг.3 - вид Б фиг 2.Figure 3 is a view B of figure 2.

Как показано на фиг.1 предлагаемый гидроцилиндр содержит цилиндрический корпус 1 с полостью 2. Внутри полости 2 расположен подвижный в осевом направлении шток 3, с закрепленным на нем поршнем 4. На наружной поверхности корпуса 1 закреплены опоры 5 и 6, на которых с помощью болтов 7 прижаты к торцам корпуса крышки 8 и 9. В каждой из крышек 8 и 9 выполнены полости 10 и 11, соединенные с подводящей магистралью 12. На штоке 3 с обоих сторон по отношению к поршню 4 установлены втулки 13 и 14, между которыми имеется гарантированный зазор 15. На наружной поверхности втулок 14 по их длине выполнено по меньшей мере одно обнижение 16, в виде лыски, с конусной образующей поверхностью, причем большее основание этих лысок расположено со стороны крышек 8 и 9. На конце штока 17 имеется резьбовой участок As shown in figure 1, the proposed hydraulic cylinder contains a cylindrical body 1 with a cavity 2. Inside the cavity 2 is located axially movable rod 3, with a piston 4 mounted on it. On the outer surface of the housing 1, supports 5 and 6 are fixed, on which are bolted 7 are pressed to the ends of the body of the cover 8 and 9. In each of the covers 8 and 9, cavities 10 and 11 are made, connected to the supply line 12. On the stem 3, on both sides of the piston 4 there are bushings 13 and 14, between which there is a guaranteed gap 15. On the outer surface tulok 14 formed along their length at least one obnizhenie 16, in the form of flats, with a conical envelope surface, the larger base of these flats is located by caps 8 and 9. At the end of the rod 17 has a threaded portion

соединенный с толкателем (не показано), который перемещается вместе со штоком. Втулки 13 и 14 вместе с поршнем 4 закреплены гайкой 18, выполненной в виде резьбового участка на одной из втулок 13. Крышка 8 за полостью 10 снабжена уплотнением 19 в виде воротниковых манжет. Поршень 4 снабжен уплотнением 20, установленным в кольцевой канавке. Крышка 9 снабжена рычагом 21 для крепления корпуса 1 на неподвижной поверхности.connected to a pusher (not shown) that moves with the stem. The bushings 13 and 14 together with the piston 4 are fixed with a nut 18 made in the form of a threaded section on one of the bushings 13. The cover 8 behind the cavity 10 is provided with a seal 19 in the form of collar cuffs. The piston 4 is provided with a seal 20 mounted in an annular groove. The cover 9 is equipped with a lever 21 for mounting the housing 1 on a fixed surface.

Сборка гидроцилиндра осуществляется следующим образом. На шток 3 устанавливаются втулки 13 и 14 и перемещаются до упора. Затем одевается поршень 4 и прижимается к втулкам 13 и 14. Затем по другую сторону поршня 4 устанавливается другая пара втулок 13 и 14 и закрепляются све установленные детали гайкой 18. После этого в канавку поршня 4 закладывается уплотнение 20 и поршень 4 вместе со штоком 3 вставляется в полость 2 корпуса 1. На резьбовые участки корпуса 1 наворачиваются опоры 5 и 6. После этого на торца корпуса 1 устанавливаются крышки 8 и 9 и закрепляются на опорах 5 и 5 с помощью болтов 7. На этом сборка гидроцилиндра заканчивается и он рычагом 21 устанавливается на рабочее место.The assembly of the hydraulic cylinder is as follows. On the rod 3 are installed bushings 13 and 14 and are moved all the way. Then the piston 4 is put on and pressed against the bushings 13 and 14. Then, on the other side of the piston 4, another pair of bushings 13 and 14 is installed and the installed parts are fixed with the nut 18. After that, the seal 20 is inserted into the groove of the piston 4 and the piston 4 is inserted together with the rod 3 into the cavity 2 of the housing 1. On the threaded sections of the housing 1, the supports 5 and 6 are screwed on. After that, the covers 8 and 9 are installed on the ends of the housing 1 and fastened to the supports 5 and 5 by means of bolts 7. This completes the assembly of the hydraulic cylinder and it is installed by lever 21 at work place.

Работа гидроцилиндра осуществляется следующим образом. Из подводящей магистрали 12 рабочая среда в виде масла подается в полость 11 крышки 9, которая давит на горец гайки 18 и шток 3 с поршнем 4 начинает перемещаться вверх. Как только поршень отодвинется от торца крышки 9 на некоторую величину жидкость через зазор 15 между втулками 13 и 14 начинает поступать в полость 2 и поршень продолжает перемещаться дальше. Как только гайка 18 выйдет в полость 2 корпуса 1, полость 11 крышки 9 соединится с полостью 2 и давление в полости 2 сравняется с The operation of the hydraulic cylinder is as follows. From the supply line 12, the working medium in the form of oil is fed into the cavity 11 of the cover 9, which presses on the highlander of the nut 18 and the rod 3 with the piston 4 begins to move up. As soon as the piston moves away from the end face of the cover 9 by a certain amount of liquid through the gap 15 between the bushings 13 and 14 begins to flow into the cavity 2 and the piston continues to move further. As soon as the nut 18 enters the cavity 2 of the housing 1, the cavity 11 of the cover 9 is connected to the cavity 2 and the pressure in the cavity 2 is equal to

давлением в магистрали 12 и шток 3 с поршнем 4 начнет перемещаться с максимальной скоростью. Как только торец втулки 13 войдет в полость 10 крышки 8 скорость перемещения штока вверх снизится и начнет постепенно уменьшаться из-за возрастания давления в среде в полости 10. При этом часть среды из полости 10 через зазор 15 начнет поступать в полость 2. И это будет происходить до тех пор пока давление жидкости в полости 2 и полости 10 не сравняется. Как только давление сравняется шток остановится и будет находиться в этом положении, пока давление в полости 11 крышки 9 соединено с подводящей магистралью 12. Перемещение штока 3 в обратном направлении осуществляется следующим образом. Через отверстие магистрали 12 подается жидкая рабочая среда под давлением в полость 10 крышки 8 и давит на торец втулки 13. Под действием этого давления шток 3 медленно начинает перемещаться в обратном направлении в полости 2, а поршень 4 вытесняет оставшуюся среду в отверстие магистрали 12 крышки 9. Это происходит до тех пор пока торец втулки 13 не выйдет из полости 10. В этот момент площадь проходного отверстия резко возрастает жидкая среда заполняет всю площадь полости 2 и давит на поршень 4. Скорость перемещения штока 3 увеличивается. Как только гайка 18 зайдет в полость 11 крышки 9 скорость перемещения штока начинает снижаться вплоть до остановки. Это происходит потому, что оставшаяся часть рабочей среды в полости 2 между поршнем 4 и крышкой 9 оказывается отрезанной от магистрали 12 и она под действием силы давления поршня постепенно проходит через зазор 15 между втулками 13 и 14, проходное сечение которого намного меньше площади полости 2. В полости 2 со стороны крышки 9 возрастает давление постепенно и поршень 4 вместе со штоком 3 снижает скорость и останавливается. Лыски 16, выполненные на наружной pressure in the line 12 and the rod 3 with the piston 4 will begin to move at maximum speed. As soon as the end face of the sleeve 13 enters the cavity 10 of the lid 8, the upward velocity of the rod decreases and begins to gradually decrease due to the increase in pressure in the medium in the cavity 10. At the same time, part of the medium from the cavity 10 through the gap 15 will begin to enter the cavity 2. And this will be occur until the fluid pressure in cavity 2 and cavity 10 is equal. As soon as the pressure equalizes, the rod will stop and will be in this position, while the pressure in the cavity 11 of the cover 9 is connected to the supply line 12. The movement of the rod 3 in the opposite direction is as follows. Through the opening of the line 12, a liquid working medium is supplied under pressure into the cavity 10 of the cover 8 and presses on the end of the sleeve 13. Under the influence of this pressure, the rod 3 slowly begins to move in the opposite direction in the cavity 2, and the piston 4 displaces the remaining medium into the hole of the line 12 of the cover 9 This happens until the end of the sleeve 13 leaves the cavity 10. At this moment, the area of the passage opening increases sharply; the liquid medium fills the entire area of the cavity 2 and presses on the piston 4. The speed of movement of the rod 3 increases. As soon as the nut 18 enters the cavity 11 of the cover 9, the speed of movement of the rod begins to decrease until it stops. This is because the remaining part of the working medium in the cavity 2 between the piston 4 and the cover 9 is cut off from the line 12 and it gradually passes through the gap 15 between the bushings 13 and 14 under the influence of the pressure of the piston, the passage section of which is much smaller than the area of the cavity 2. In the cavity 2 from the side of the cover 9, the pressure increases gradually and the piston 4 together with the rod 3 reduces the speed and stops. Flats 16, performed on the outdoor

поверхности втулок 14 способствуют переходу жидкости в момент остановки поршня 4 из полостей 10 и 11 в полость 2 и обратно для лучшего перетекания жидкой среды, увеличивая или уменьшая площадь зазора 15.the surfaces of the bushings 14 facilitate the transition of the liquid at the moment the piston 4 stops from the cavities 10 and 11 into the cavity 2 and vice versa for a better flow of the liquid medium, increasing or decreasing the area of the gap 15.

Использование предлагаемого технического решения в гидравлических силовых цилиндрах, преимущественно для перемещения каких либо грузов или частей механизмов позволяет регулировать скорость перемещения по длине хода штока и плавному торможению и ускорению скорости перемещения в конце хода штока. Кроме того, расположение узла регулировки скорости непосредственно на движущемся поршне в виде пакета цилиндрических втулок позволяет полностью исключить несвоевременную остановку поршня и тем самым устранить удар поршня о торец крышек в процессе работы.The use of the proposed technical solution in hydraulic power cylinders, mainly for moving any loads or parts of mechanisms, allows you to adjust the speed of movement along the length of the stroke of the rod and smooth braking and accelerate the speed of movement at the end of the stroke of the rod. In addition, the location of the speed control unit directly on the moving piston in the form of a package of cylindrical bushings allows you to completely eliminate the untimely stop of the piston and thereby eliminate the impact of the piston on the end face of the caps during operation.

Предлагаемая конструкция гидравлического цилиндра, в сравнении с известными, позволяет полностью исключить удар поршня по плоскостям крышек, производить ступенчатое и плавное регулирование скорости перемещения штока по длине цилиндра, упростить конструкцию и увеличить срок службы гидроцилиндров в процессе работы.The proposed design of the hydraulic cylinder, in comparison with the known ones, makes it possible to completely eliminate the impact of the piston on the planes of the caps, to make stepwise and smooth regulation of the speed of the rod along the cylinder length, simplify the design and increase the life of the hydraulic cylinders during operation.

Claims

1. A hydraulic cylinder comprising a cylindrical body, inside which an axially movable rod and a removable piston rigidly connected to it are installed with a seal on the periphery located in the annular grooves, bearings fixed on both sides of the housing with seals and highways for supplying and discharging a working medium and a device for slowing the speed of the piston at the end of the stroke, characterized in that the device for slowing the speed of the piston is located on the rod on both sides of the piston and is made in the form a sleeve, and each of the supports is provided with a cavity whose inner diameter is equal to the outer diameter of the bushings.

2. The hydraulic cylinder according to claim 1, characterized in that each of the bushings is made of two parts, the outer of which is equipped with a channel system.

3. The hydraulic cylinder according to claim 2, characterized in that the channels on the outer parts are made in the form of inclined sections with an apex on the side of the cylinder supports.

4. The hydraulic cylinder according to claim 2, characterized in that in the middle part between the parts of the deceleration device a guaranteed clearance is made.