RU55055U1

RU55055U1 - ELECTRO HYDRAULIC PUSHER

Info

Publication number: RU55055U1
Application number: RU2005141502/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Григорьевич Кирисюк; Николай Михайлович Красовский
Original assignee: Закрытое акционерное общество "МОСГИДРОМАШ"
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2006-07-27

Abstract

Электрогидравлический толкатель, содержащий корпус, заполненный рабочей жидкостью, приводной электродвигатель, центробежный насос, цилиндр и поршень со штоком, согласно новому техническому решению имеет на боковой поверхности поршня, по крайней мере, один кольцевой паз, в котором установлено уплотнительное кольцо, благодаря чему происходит значительное увеличение скорости работы электрогидравлического толкателя, повышается управляемость и надежность его работы и, таким образом, в целом повышается эффективности работы таких ответственных механизмов как козловые, мостовые, башенные краны, железнодорожные путеукладчики и краны на железнодорожном ходу, ленточные конвейеры, лебедки и др.According to a new technical solution, an electro-hydraulic pusher comprising a housing filled with a working fluid, a drive motor, a centrifugal pump, a cylinder and a piston with a rod has at least one annular groove on the side surface of the piston in which an o-ring is installed, which results in a significant increase in the speed of the electro-hydraulic pusher, increases the controllability and reliability of its work, and thus, in general, increases the efficiency of such responsibilities ennyh mechanisms as a trestle bridge, tower cranes, rail tracklayer and rail-mounted cranes, conveyors, winches, etc.

Description

Заявляемая полезная модель относится к гидравлическим исполнительным механизмам подъемно-транспортного оборудования, в частности, козловых, мостовых, башенных кранов, железнодорожных путеукладчиков и кранов на железнодорожном ходу, ленточных конвейеров, лебедок и других механизмов.The inventive utility model relates to hydraulic actuators of hoisting-and-transport equipment, in particular, gantry, bridge, tower cranes, railway track-laying and railway cranes, belt conveyors, winches and other mechanisms.

Электрогидравлический толкатель является компактным блоком, в котором объединены все основные элементы гидравлической системы. Он состоит из гидронасоса с приводным электродвигателем, гидропроводной системы, рабочего цилиндра с поршнем и штоком и служит для преобразования гидравлическим способом электроэнергии в механическое прямолинейное движение.The electro-hydraulic pusher is a compact unit in which all the main elements of the hydraulic system are combined. It consists of a hydraulic pump with a drive motor, a hydraulic conduit system, a working cylinder with a piston and a rod, and serves to hydraulically convert electrical energy into mechanical linear motion.

Известен электрогидравлический толкатель, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус, размещенный в нем электродвигатель, на фланце которого установлен корпус насоса с насосным колесом, жестко связанным с валом электродвигателя, размещенный аксиально насосному колесу цилиндр с поршнем и штоком, выполненным с пазом и проходящим через верхний торец корпуса, переходник, шарнирно связанный с рычагом тормоза и установленный в верхней части штока с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно него, установленную на торце штока стойку и регулирующую пружину, размещенную между верхним и нижним упорами, отличающийся тем, что переходник выполнен с диаметральными продольными пазами для размещения закрепленных в штоке цапф, пружина выполнена охватывающей переходник и установлена с возможностью взаимодействия нижним упором с цапфами штока, при этом верхний упор выполнен регулируемым, а закрепленная на торце штока стойка снабжена проходящим через торец переходника регулируемым упором (см. патент RU 2062910, 6 МПК F 15 В 15/18, дата публикации 1996.06.27, «Электрогидравлический толкатель»).Known electro-hydraulic pusher containing a housing filled with working fluid, an electric motor housed therein, a pump housing with a pump wheel rigidly connected to the motor shaft, an axial axial position of the pump wheel with a piston and a rod made with a groove and passing through the upper end of the housing , an adapter pivotally connected to the brake lever and mounted in the upper part of the rod with the possibility of limited axial movement relative to it, mounted on the rod end, a rack and an adjusting spring located between the upper and lower stops, characterized in that the adapter is made with diametrical longitudinal grooves to accommodate the pins fixed in the rod, the spring is made around the adapter and is installed to interact with the lower stop with the rod pins, with the upper stop is made adjustable, and the rack fixed to the end of the rod is equipped with an adjustable stop passing through the end of the adapter (see patent RU 2062910, 6 IPC F 15 B 15/18, publication date 1996.06.27, “Electro-hydraulic pusher”).

Известен также электрогидравлический толкатель для привода колодочных тормозов, содержащий корпус, заполненный рабочей жидкостью, приводной реверсивный электродвигатель, цилиндр и поршень со штоком, центробежный насос, включающий в себя корпус со спрямляющими радиальными ребрами и рабочее колесо с лопатками, выполненными радиально осесимметричными, причем каждая лопатка имеет симметрично расширяющийся к выходу профиль с углом выхода 2, определяемым из соотношения 90 2 130, и с отношением толщин на выходе и входе 1,5-5,5 (см. патент RU 2051862, 6 МПК B 66 D 5/26, дата публикации 1996.01.10, «Электрогидравлический толкатель для привода колодочных тормозов»).Also known is an electro-hydraulic pusher for driving shoe brakes, comprising a housing filled with a working fluid, a reversing electric drive motor, a cylinder and a piston with a rod, a centrifugal pump including a housing with straightening radial ribs and an impeller with blades made radially axisymmetric, each blade has a profile symmetrically expanding towards the exit with an exit angle of 2, determined from a ratio of 90 2 130, and with a ratio of thicknesses at the exit and inlet of 1.5-5.5 (see patent RU 2051862, 6 MP B 66 D 5/26, date of publication 1996.01.10 "Electrohydraulic drive pusher shoe brakes").

К недостаткам известного решения относится перетекание рабочей жидкости в зазоре между поршнем и цилиндром в процессе работы, ведущее к снижению надежности и стабильности фиксированного положения штока на протяжении всего рабочего цикла механизма, что связано с необходимостью дополнительной работы электродвигателя, приводящей к его перегреву и выходу из строя.The disadvantages of the known solutions include the flow of the working fluid in the gap between the piston and the cylinder during operation, leading to a decrease in the reliability and stability of the fixed position of the rod throughout the entire working cycle of the mechanism, which is associated with the need for additional operation of the electric motor, leading to its overheating and failure .

В связи с указанным перетеканием рабочей жидкости между поршнем и цилиндром известное устройство не обеспечивает необходимой скорости подъема и обратного хода поршня.In connection with the specified flow of the working fluid between the piston and the cylinder, the known device does not provide the necessary lifting speed and reverse piston.

Вследствие наличия эксцентриситета между осями поршня и цилиндра повышается объем перетекаемой рабочей жидкости и имеет место трение металла по металлу боковых поверхностей поршня и цилиндра, что приводит к их ускоренному износу.Due to the presence of eccentricity between the piston and cylinder axes, the volume of the overflowing working fluid increases and metal friction occurs on the metal of the side surfaces of the piston and cylinder, which leads to their accelerated wear.

Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности работы электрогидравлического толкателя путем увеличения скорости и повышения надежности его работы.The objective of the proposed technical solution is to increase the efficiency of the electro-hydraulic pusher by increasing speed and increasing the reliability of its operation.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в электрогидравлическом толкателе, содержащем корпус, заполненный рабочей жидкостью, приводной электродвигатель, центробежный насос, цилиндр и поршень со штоком, согласно заявляемой полезной модели, на боковой поверхности поршня выполнен, по крайней мере, один кольцевой паз, в котором установлено уплотнительное кольцо.The problem is solved due to the fact that in the electro-hydraulic pusher containing a housing filled with a working fluid, a drive motor, a centrifugal pump, a cylinder and a piston with a rod, according to the claimed utility model, at least one annular groove is made on the side surface of the piston, in which has a sealing ring.

Благодаря выполнению на боковой поверхности поршня кольцевого паза с установленным в нем уплотнительным кольцом устраняется перетекание рабочей жидкости между поршнем и цилиндром и, соответственно, обеспечивается повышенная компрессия в подпоршневом пространстве, что позволяет значительно увеличить скорость подъема и обратного хода штока, а также увеличить длительность удержания штока в фиксированном рабочем положении, увеличивая эффективность использования электрогидравлического толкателя и расширяя сферу его применения.Due to the execution on the side surface of the piston of an annular groove with a sealing ring installed in it, the overflow of the working fluid between the piston and the cylinder is eliminated and, accordingly, increased compression in the under-piston space is provided, which allows a significant increase in the rate of lift and reverse stroke of the rod, as well as increase the duration of the rod retention in a fixed working position, increasing the efficiency of using the electro-hydraulic pusher and expanding the scope of its application.

Поскольку электрогидравлический толкатель является приводным устройством какого-либо исполнительного механизма, то, соответственно, качественная работа электрогидравлического толкателя обеспечивает повышение эффективности работы исполнительного механизма.Since the electro-hydraulic pusher is the driving device of any actuator, then, accordingly, the high-quality operation of the electro-hydraulic pusher provides an increase in the efficiency of the actuator.

Например, заявляемый электрогидравлический толкатель такого исполнительного механизма как колодочный тормоз, в частности, в грузоподъемном кране, обеспечивает следующие преимущества:For example, the inventive electro-hydraulic pusher of such an actuator as a shoe brake, in particular in a crane, provides the following advantages:

- увеличение скорости срабатывания электрогидравлического толкателя и, соответственно, уменьшение времени его работы, а также надежное удержание механизма в фиксированном рабочем положении, обеспечивает более точную скоординированную работу тележки крана по отношению к точке расположения груза;- an increase in the operating speed of the electro-hydraulic pusher and, accordingly, a decrease in its operating time, as well as reliable retention of the mechanism in a fixed working position, provides more accurate coordinated operation of the crane truck with respect to the location of the load;

- увеличение скорости включения электрогидравлического толкателя в механизме подъема позволяет более точно скоординировать грузоподъемный механизм крана (крюк) по вертикали, тем самым уменьшая время на точную подачу крюка в точку расположения груза.- increasing the speed of inclusion of the electro-hydraulic pusher in the lifting mechanism allows you to more accurately coordinate the crane lifting mechanism (hook) vertically, thereby reducing the time for the exact feed of the hook to the location of the load.

Таким образом, за счет сокращения продолжительности такта включения электрогидравлического толкателя увеличивается коэффициент использования механизмов крана: основного привода передвижения крана; механизма передвижения тележки; механизма подъема и опускания груза. А также повышается безопасность работы грузоподъемного крана и облегчаются условия труда крановщика.Thus, by reducing the duration of the stroke of the electro-hydraulic pusher increases the utilization rate of the crane mechanisms: the main drive of the crane; trolley movement mechanism; mechanism for lifting and lowering the load. It also increases the safety of the crane and facilitates the working conditions of the crane operator.

Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features in the claimed technical solution allows us to conclude that it meets the condition of patentability “novelty”.

Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.The patentability condition "industrial applicability" is confirmed by the example of a specific implementation.

На фиг.1 показан разрез электрогидравлического толкателя в исходном положении, электродвигатель выключен.Figure 1 shows a section of an electro-hydraulic pusher in the initial position, the electric motor is turned off.

На фиг.2 изображено уплотнительное кольцо, на виде А - место соединения двух концов кольца с гарантированным зазором.Figure 2 shows the sealing ring, in the form And the place of connection of the two ends of the ring with a guaranteed clearance.

Электрогидравлический толкатель содержит корпус 1, заполненный рабочей жидкостью, приводной электродвигатель 2, центробежный насос 3, цилиндр 4 и поршень 5 со штоком 6.Electro-hydraulic pusher contains a housing 1 filled with a working fluid, a drive motor 2, a centrifugal pump 3, a cylinder 4 and a piston 5 with a rod 6.

На боковой поверхности поршня 5 выполнен кольцевой паз 7, в котором установлено уплотнительное кольцо 8. Корпус 1 снабжен в верхней части направляющей бобышкой 9 для штока 6.An annular groove 7 is made on the lateral surface of the piston 5, in which a sealing ring 8 is installed. The housing 1 is provided in the upper part with a guide boss 9 for the rod 6.

Центробежный насос 3 состоит из корпуса насоса 10 и рабочего колеса 11, смонтированного на валу приводного электродвигателя 2.The centrifugal pump 3 consists of a pump housing 10 and an impeller 11 mounted on a shaft of a drive motor 2.

Работа электрогидравлического толкателя состоит из трех тактов:The operation of the electro-hydraulic pusher consists of three clock cycles:

- такт включения - выдвижение штока из исходного положения до полностью выдвинутого положения;- cycle time - the extension of the rod from its original position to a fully extended position;

- такт фиксации - выдвинутое состояние штока;- locking stroke - extended state of the rod;

- такт выключения - возвращение штока из выдвинутого положения в исходное.- off cycle - return of the rod from the extended position to the original one.

В исходном положении поршень 5 и шток 6 находятся в нижнем положении.In the initial position, the piston 5 and the stem 6 are in the lower position.

Такт включения электрогидравлического толкателя сопровождается включением электродвигателя 2 рабочего колеса 11, которое, вращаясь, создает давление жидкости под поршнем 5.The stroke of the electro-hydraulic pusher is accompanied by the inclusion of an electric motor 2 of the impeller 11, which, rotating, creates a fluid pressure under the piston 5.

Давление рабочей жидкости, поток которой выпрямляется ребрами корпуса насоса 10, перемещает поршень 5 со штоком 6 вверх вдоль бобышки 9, которая служит удлиненной направляющей и в которой закреплены уплотнения штока 6. При этом рабочая жидкость из пространства под поршнем 5 перетекает по каналам между цилиндром 4 и корпусом 1 к нижней части насоса 3.The pressure of the working fluid, the flow of which is straightened by the ribs of the pump housing 10, moves the piston 5 with the rod 6 up along the boss 9, which serves as an elongated guide and in which the stem seals are fixed 6. In this case, the working fluid from the space under the piston 5 flows through the channels between the cylinder 4 and housing 1 to the bottom of the pump 3.

Скорость движения штока 6 возрастает по сравнению с известными аналогами в несколько раз, потому что в поршне 5 размещено уплотнительное кольцо 8, устраняющее перетекание рабочей жидкости между поршнем 5 и цилиндром 4, что также повышает надежность работы электрогидравлического толкателя в целом, а также улучшает точность и стабильность движения поршня 5. Связь между исполнительным механизмом и электрогидравлическим приводом, представляющим собой электрогидравлический толкатель, становится более эффективной, улучшается управляемость механизмами.The speed of the rod 6 increases in comparison with the known analogues several times, because the piston 5 has a sealing ring 8 that eliminates the flow of the working fluid between the piston 5 and the cylinder 4, which also increases the reliability of the electro-hydraulic pusher as a whole, and also improves the accuracy and stability of piston movement 5. The connection between the actuator and the electro-hydraulic drive, which is an electro-hydraulic pusher, becomes more efficient, improves controllability mechanisms.

Такт фиксации электрогидравлического толкателя - поршень 5 остается в выдвинутом положении все время, пока вращается вал электродвигателя 2, при этом значительно увеличивается длительность удержания штока 6 в выдвинутом положении по сравнению с известными аналогами.The locking stroke of the electro-hydraulic pusher - the piston 5 remains in the extended position as long as the shaft of the electric motor 2 rotates, while the duration of holding the rod 6 in the extended position is significantly increased in comparison with the known analogues.

Такт выключения электрогидравлического толкателя - при выключении электродвигателя 2 рабочее колесо 11 останавливается. При остановке вращения рабочего колеса 11 избыточное давление жидкости исчезает и поршень 5 со штоком 6 под действием собственного веса и внешней нагрузки, действующей на шток 6 со стороны тормозного устройства, опускается в исходное положениеTurn off stroke of the electro-hydraulic pusher - when the motor 2 is turned off, the impeller 11 stops. When the rotation of the impeller 11 stops, the excess fluid pressure disappears and the piston 5 with the rod 6 under the influence of its own weight and external load acting on the rod 6 from the side of the brake device is lowered to its original position

При опускании поршня 5 рабочая жидкость перетекает из-под него через рабочее колесо 11 в пространство над поршнем 5.When lowering the piston 5, the working fluid flows from under it through the impeller 11 into the space above the piston 5.

Поршень 5 по отношению к внутренней поверхности цилиндра 4 устанавливается с зазором, а уплотнительное кольцо 8, выполняемое из износостойкого материала с малым коэффициентом трения, скользит по внутренней поверхности цилиндра 4 без зазора, вследствие чего увеличивается герметичность между поршнем 5 и цилиндром 4.The piston 5 with respect to the inner surface of the cylinder 4 is installed with a gap, and the o-ring 8, made of wear-resistant material with a low coefficient of friction, slides along the inner surface of the cylinder 4 without a gap, which increases the tightness between the piston 5 and the cylinder 4.

Размещение кольцевого паза с установленным в нем уплотнительным кольцом в центральной части боковой поверхности поршня обеспечивает уменьшение износа уплотнительного кольца и как следствие повышает срок эксплуатации с повышенной компрессией, а также является одним из слагаемых повышения ресурса эксплуатации электрогидравлического толкателя при интенсивной эксплуатации.Placing an annular groove with a sealing ring installed in it in the central part of the lateral surface of the piston reduces wear of the sealing ring and, as a result, increases the service life with increased compression, and is also one of the components of increasing the service life of the electro-hydraulic pusher during heavy use.

Установка уплотнительного кольца на боковой поверхности поршня электрогидравлического толкателя устраняет перетекание рабочей жидкости между поршнем и цилиндром, что обеспечивает работу электрогидравлического толкателя с выдвинутым фиксированным положением штока на протяжении всего рабочего цикла исполнительного механизма без перегрева электродвигателя, благодаря чему обеспечивается значительное повышение надежности и стабильности работы всего механизма.The installation of a sealing ring on the side surface of the piston of the electro-hydraulic plunger eliminates the flow of working fluid between the piston and the cylinder, which ensures the operation of the electro-hydraulic plunger with extended fixed position of the rod throughout the entire operating cycle of the actuator without overheating of the electric motor, which ensures a significant increase in the reliability and stability of the entire mechanism .

А также, вследствие устранения трения металлических боковых поверхностей поршня и цилиндра, существенно увеличивается ресурс работы этой пары.And also, due to the elimination of friction of the metal side surfaces of the piston and cylinder, the working life of this pair is significantly increased.

Увеличение скорости и точности работы исполнительных механизмов дает возможность точнее скоординировать работу их исполнительных органов, а также увеличить надежность удержания механизма в фиксированном рабочем положении.The increase in the speed and accuracy of the actuators makes it possible to more accurately coordinate the work of their actuators, as well as to increase the reliability of holding the mechanism in a fixed working position.

Таким образом, предлагаемый электрогидравлический толкатель, как подтвердили испытания и интенсивная эксплуатация в составе пружинных колодочных тормозов, отличается значительным повышением надежности и существенным увеличением скорости подъема и обратного хода штока, превышающей в 2,5 раза скорости известных выпускаемых аналогов.Thus, the proposed electro-hydraulic pusher, as confirmed by tests and intensive operation in the composition of spring shoe brakes, is characterized by a significant increase in reliability and a significant increase in the speed of rise and return of the rod, exceeding 2.5 times the speed of known manufactured analogues.

Одновременно увеличивается коэффициент полезного использования механизмов, повышается безопасность их работы и облегчаются условия труда оператора.At the same time, the efficiency of the mechanisms increases, the safety of their work increases and the working conditions of the operator are facilitated.

Claims

An electro-hydraulic pusher comprising a housing filled with a working fluid, a drive motor, a centrifugal pump, a cylinder and a piston with a rod, characterized in that at least one annular groove is made on the side surface of the piston, in which an o-ring is installed.