SU1071828A1

SU1071828A1 - Hydraulic cylinder

Info

Publication number: SU1071828A1
Application number: SU833552649A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Тихомиров
Original assignee: Липецкий Трубный Завод Производственного Объединения "Липецксантехника"
Priority date: 1983-02-15
Filing date: 1983-02-15
Publication date: 1984-02-07

Abstract

ГИДРОЦИЛИНДР, содержащий корпус с крышками, шток, поршень с прорез ми, устройство обеспечени .перемещени штока относительно поршн , включающее в себ тела качени , закрепленные в прорез х поршн и взаимодействующие с корпусом сферическими поверхност ми, имеющими радиус, равный радиусу корпуса, и со штоком - поверхност ми, имеющими дуговые канавки радиусом, равным радиусу штока, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности и расширени области при менени , тела качени , взаимодействующие с поверхностью корпуса, выполнены в Birae двух диаметрально противоположно расположенных роликов, каждый из которых снабжен шестерней, расположенной на торце ролика диаметрально противоположно однаот носительно другой, тела качени , взаимодействующие с поверхностью штока, выполнены в виде двух пар диаметрально расположенных с разных сторон от штока роликов, снабжен- ных шестерн ми, расположенными на противоположных торцах каждой пары, причем в поршне выполнены две диаметрально расположенные дополни (Л тельные прорези, а устройство обеспечени перемещени штока относительно поршн снабжено двум зубчатыми колесами, установленными в догполнительных прорез х с возможностью а взаимодействи с соответствующими шестерн ми роликов, контактирующих с поверхност ми корпуса и штока.A HYDROCYLINDER, comprising a housing with covers, a rod, a slotted piston, a device for providing a displacement of the rod relative to the piston, comprising rolling bodies fixed in the slotted pistons and interacting with the housing by spherical surfaces having a radius equal to the radius of the housing and with stem — surfaces having arc grooves with a radius equal to the stem radius, characterized in that, in order to increase reliability and expand the range of application, the rolling bodies interacting with the surface of the housing are made in Birae, two diametrically opposed rollers, each of which is equipped with a gear located at the roller end diametrically opposed to one another relative to the other, rolling bodies interacting with the surface of the rod are made in the form of two pairs of diametrically located on opposite sides of the rod mi located on opposite ends of each pair, with two diametrically placed additional elements in the piston (L telny cuts, and the device for providing the movement of the rod tnositelno piston is provided with two toothed wheels mounted in dogpolnitelnyh slots, with and reacting with respective gears of rollers in contact with the surfaces of the housing and the rod.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в. частности, к пневмогид роприводу, и может быть использова но как в быстродействующих, так и S действующих с невысокой скорость механизмах возвратно-поступательно fo движени , например, в устройств дл извлечени отливок труб из изл ниц центробежных машин или в устройствах дл нат жени гусеничной ii,onii транспортного средства. 1;звестен силовой цилиндр, в кор пусе которого расположены поршень и шток, перемещающийс относительно поршн , снабженного подшипниками , контактирующими с поверхност м штока и цилиндра и установленными в выполненных в пор1т-не прорез х на ос х, перпендикул рных к направлению движени поршн l . Р едостатког.1 этого цилиндра в-л етс то, что выполнение поршн с подшипниками при работе привода приводит к проскал1:зыванию и пробуксовке подшипников из-за недосга точной длины линии контакта наружной поверхности внешней обоймы подшипника с поверхност ми циликДра и штока. Известен гидроцилиндр, содержащи корпус с крьшками, шток, поршень с np рез ми, устройство обеспечени пер мещени штока относительно поршн , включающее в себ тела качени , . закрепленные в прорез х поршн и взаимодействующие с корпусом сфери ческими поверхност ми, имеющими радиус, равный радиусу корпуса, и со штоком поверхност ми, имеющими дуговые канавки радиусом,, равным радиусу штока 21 . Недостатком этого 1идроцилиндра вл етс то, что тела качени , выполненные в внем в виде колец с по шипникгхми, имеют недостаточную длину линии контакта с поверхност . ми штока-и корпуса, что приводит к проскальзыванию тел качени относительно указанных поверхностей и к ослаблению нат га тел качени из-за неравномерности износа повер ностей штока и цилиндра, которые, как правило, выполн ютс из материалов различной твердости (шток из стали, корпус из чугуна), а неравномерность износа рабочих поверхностей приводит к снижению надежности гидроцилиндра Кроме того, данный силовой цилиндр не может быть применен в механизмах , имеющих невысокую скорос возвратно-поступательного движени так как при этом проскальзывание и пробуксовка подшипников с кольца ми по поверхностш штока и цилиндр значительно увеличиваетс , что мож привести к неравномерности хода силового цилиндра. Целью изобретени зл етс: повышение надежности .;- расширеЕие области применени :. Указанна цель достигаетс тек, что в гидроцилиндре,, содержащем корпус с крьтшками, шток, по1:)шень с прорез ми, устройство обеспечени перемещени штока относител1: но nopinн ,- включающее в себ тела качени ; закрепленные в прорез х и взаимодействующие с корпусом сфери-ческими поверхност ми, имею:икми радиус, равный радиусу , и со штоком - поверхност ми., имеющими дуговые канавкирадиусоМ; равным радиусу штока, тела качени , взаиг.-юдействующие с поверхност.ю корпуса., выполнены в виде двух дигичетралько противоположно располокеиЕ1ы ; роликов , каждый из :огсрых шестерней , располокегИ-к:1Й на Toi:ine диаметральнопротивоположно одна; .относительно другой , тела качени , взаимодейстЬуюЕцие с поверхностью штока, выполнены }з виде дв; : пар диаметрально расположеннь х с раз.ых сторон от штока роликов, скабженны;шестерн ми , расположенными i:a прстивоположных торцах каждс й пары, причем в поршне выполнены дге диаметрально расположенные допелнительные прорези, а устройство обеспечени перемещени iiJTOKa от1чос;ительио поршн снабжено двум зубчатыми колесами , установленными в дополнительны5с прорез х с возможностью взаимодействи с с отЕетствующк.ми шестерHfnAvi роликов, контактирующих с поверхност ми корпуса и uiTOKa,. Ка фиг. 1 изображен гидрсцилинд;р, продольный ,. на Фиг. перечный разрез А-А на фкг фиг. 3 поперечный разрез фиг, 1. Гидроци.1:индр состоит из If в котором располол ены поригень 2 и шток 3; входждий в центральные отверсти (не показаны) крышек 4 и 5. В поршне 2 выпслнена П pop 2 31: b, в которой ка ос х 7 и 8, пер::екдикул рных к направлению движени , диа зетрально прогивоположпо .пруг другу на подшипниках 9 усгаковлемы тела качани , выпслиепмы.е в зиге роликов 10 и 11, вза;-1модейст:зу сщих с поверхностью (не показана) корпуса 1 сферическими поверхност ми 12, имеющими радиус, равный радиусу корпуса 1, Ролики 10 и 11 снабжены шестерн ми 13 и 14, выполленными на их торцах и расположеннЕлки лиаметрально противоположно одна относительно другой, шестерн 13 выполнена с левого торца ролик.з гиестерн 14 - с правого ка 11 (фиг. 2) .BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering, c. in particular, to a pneumohydraulic actuator, and can be used both in fast-acting and S operating with low-speed mechanisms of reciprocating motion, for example, in devices for extracting pipe castings from radii of centrifugal machines or in tensioning devices for tracked ii , onii vehicle. 1; a power cylinder is known, in which case there is a piston and a rod moving relative to the piston, equipped with bearings in contact with the surfaces of the rod and cylinder and installed in the port, which are not perpendicular to the direction of movement of the piston. . P of this cylinder is that the execution of a piston with bearings during drive operation leads to rolling and slippage of the bearings due to the insufficient length of the contact line of the outer surface of the outer bearing race with the cilicDra surfaces and the rod. A hydraulic cylinder is known, which includes a housing with clamps, a rod, a piston with np cuts, a device for providing the rod with respect to the piston, including rolling elements. pistons fixed in the slots and interacting with the housing by spherical surfaces having a radius equal to the radius of the housing and with a rod by surfaces having arc grooves with a radius equal to the radius of the rod 21. The disadvantage of this hydraulic cylinder is that the rolling bodies, made in the form of rings with pinworms, have an insufficient length of the line of contact with the surface. rod stocks, which causes rolling elements to slip relative to these surfaces and weaken rolling elements tension due to uneven wear of the stem and cylinder surfaces, which are usually made of materials of different hardness (steel stem, body from cast iron), and uneven wear of working surfaces leads to a decrease in the reliability of the hydraulic cylinder. Moreover, this power cylinder cannot be used in mechanisms that have a low reciprocating speed, since oskalzyvanie bearings and slip rings E of poverhnostsh rod and the cylinder is significantly increased, that we can cause nonuniformity of the actuator stroke. The aim of the invention is to increase: reliability.; - expansion of the field of application:. This goal is achieved in that in the hydraulic cylinder, containing a case with claws, stem, po1:) a slotted slot, a device for moving the rod relative: 1 but nopin, - including rolling elements; fixed in the slits and interacting with the body by spherical surfaces, I have: ikmi radius equal to the radius, and with the rod - surfaces., having arc grooves of radius; equal to the radius of the rod, the rolling body, interacting with the surface of the body., made in the form of two double oppositely spaced EE; rollers, each of: ogryh gears, razokolIgK: 1Y on Toi: ine diametrically opposite one; . with respect to the other, the rolling body, the interaction with the surface of the rod, are made} in the form of two; : the pairs are diametrically located on different sides of the roller stock, scattered; gears are located i: a at opposite ends of each pair, the piston has diametrically arranged additional slots, and the movement support device is IIJTOKa; gears installed in additional slots with the ability to interact with rollers in contact with the surfaces of the housing and the uiTOKa, gears HfnAvi. Kah FIG. 1 shows the hydrocycline; p, longitudinal,. in FIG. Pepper section AA on fkg FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 1. Hydrocy.1: The indra consists of If in which the breeze 2 and the stem 3 are located; The entrances to the central bores (not shown) of the caps 4 and 5. In the piston 2, P pop 2 31: b is performed, in which axes 7 and 8 are axially directed to the direction of movement, diametrically projected opposite to each other on bearings 9 are mounted on the body of a swinging body, in the serge of rollers 10 and 11, 1; 1 mode: communicating with the surface (not shown) of housing 1 with spherical surfaces 12 having a radius equal to the radius of housing 1; Rollers 10 and 11 are equipped with gear 13 and 14, performed on their ends and located on the opposite side of the other one, the other ERN 13 is a left end rolik.z giestern 14 - 11 ka from the right (figure 2.).

С поверхностью (не показана) штока 3 взаимодействуют тела качени , выполненные в виде установленных в прорези б с помощью подшипников 15 на ос х 16, перпендикул рных к движению поршн 2 двух пар роликов 17 и 18, расположе.нных диаметрально противоположно друг другу Контактирующие со штоксм 3 поверхности пар роликов 17 и 18 выполнены в виде дуговых канавок 19, имеющих радиус, равный радиусу штока 3. Пары роликов 17 и 18 снабжены шестерн ми 20, расположенными на противоположных торцах (не показаны каждой пары,верхн пара роликов 17 снабжена шестерн ми 20 с левого торца, а нижн пара роликов 18 с правого торца (фиг, 3) .Rolling bodies interact with the surface (not shown) of stem 3, made in the form of b installed in a slot b using bearings 15 on axles 16, perpendicular to the motion of the piston 2, two pairs of rollers 17 and 18, which are diametrically opposite to each other. Stock 3 surfaces of the pairs of rollers 17 and 18 are made in the form of arc grooves 19 having a radius equal to the radius of the rod 3. The pairs of rollers 17 and 18 are equipped with gears 20 located on opposite ends (not shown for each pair, the upper pair of rollers 17 is equipped with gears 20 from the left side and the lower pair of rollers 18 from the right end (Figure 3).

Кроме того, в поршне 2 выполнены две диаметрально расположенные дополнительные прорези 21,в которых с возможностью вращени валами 22 на подшипниках 23, закрепленных гайками 24, установлены с разных сторон от штока 3 зубчатые колеса 25. При этом левое зубчатое колесо 25 входит в зацепление с шестерней 13 ролика 10.и с шестерн ми 20 верхней пары роликов 17, а правое зубчатое колесо 25 соответственно входит в зацепление с шестерней 13 ролика 11 и с шестерн ми 20 нижней пары роликов 17 (фиг, 1 и 2J. В поршне 2 установлены также уплотнительные кольца 26 и 27.In addition, in the piston 2 there are two diametrically arranged additional slots 21 in which, with rotation 22 by shaft 23 on bearings 23 fixed by nuts 24, 3 gears 25 are mounted on opposite sides of the rod. At the same time, the left gear wheel 25 engages with gear 13 of the roller 10. and with gears 20 of the upper pair of rollers 17, and the right gear wheel 25, respectively, engages with gear 13 of the roller 11 and gears 20 of the lower pair of rollers 17 (Fig. 1 and 2J). O-rings 26 and 27.

В тех случа х, когда шток 3 и корпус 1 цилиндра изготавливаютс и материалов, различных по твердости и фрикционным свойствам, ролики 10 и 11 и пары роликов 17 и 18 дл обеспечени их высокой износостойкости с достаточным по величине коэффициентом трени между сферическими поверхност ми 12 роликов 10 и 11 и корпуса 1 и между дyгoвы и канавками 19 пар роликов 17 и 18 и штока 3 следует изготавливать из материалов, обеспечивающих высокую работоспособность гидроцилиндра. Так, например, при изготовлении корпуса 1 из чугуна, а штока 3 изIn cases where the rod 3 and the cylinder body 1 are made of materials of different hardness and friction properties, the rollers 10 and 11 and a pair of rollers 17 and 18 to ensure their high wear resistance with a sufficiently large coefficient of friction between the spherical surfaces of the 12 rollers 10 and 11 and housing 1 and between the arms and the grooves 19 pairs of rollers 17 and 18 and the rod 3 should be made of materials that ensure the high performance of the hydraulic cylinder. For example, in the manufacture of housing 1 of cast iron, and the rod 3 of

стали ролики 10 и 11 могут быть изготовлены из стали, а пары роликов 17 и 18 - из чугуна. При этом нат г роликов 10 и 11 и пар роликов 17 и 18 относительно поверхностей корпуса 1 цилиндра и штока 3 делаетс различным в соответствии с рекомендаци5гми значений удельных давленийдл этих взаимодействующих материалов .steel rollers 10 and 11 can be made of steel, and a pair of rollers 17 and 18 - from cast iron. At the same time, the tension of the rollers 10 and 11 and the pairs of rollers 17 and 18 relative to the surfaces of the cylinder body 1 and the rod 3 is made different in accordance with the recommendations of the specific pressures for these interacting materials.

Гидроцилиндр работает следующим образом.The hydraulic cylinder works as follows.

При подаче в.одну из полостей корпуса 1 рабочего тела под давлени-, ем поршень 2 перемещаетс в корпусеWhen feeding one of the cavities of the body 1 of the working fluid under pressure, the piston 2 moves in the body

1/ ролики 10 и 11 перекатыва отс по поверхност м последнего сферическими поверхност ми 12 и вращают шестерн ми 13 и 14 зубчатые колеса 25, которые, в свою очередь, вращают пары шедтерен 20 верхней пары роликов 17 И пары аюстерен 20 нижней пары роликов 18, контактирующих с поверхностью.штока 3 луговыми канавками 19. При этом, благодар нат гу между поверхност ми- штока 3 и пар1 / rollers 10 and 11 rolling over the surfaces of the latter with spherical surfaces 12 and rotate gears 13 and 14 gears 25, which in turn rotate pairs of shedter 20s of the upper pair of rollers 17 And pairs austeren 20 of the lower pair of rollers 18, contacting with the surface. stem 3 meadow grooves 19. In this case, due to the tension between the surface of the shaft 3 and the pair

роликов 17 и 18 и между поверхност ми корпуса 1 и роликов 10 и 11 и вращению верхних ролика 10 и пары роликов 17 в одну сторону, а ижних ролика 11 и пары роликов 18 в противоположную сторону с передаточным отношением 1:1, шток 3 - перемещаетс без проскальзывани и пробуксовки со скоростью вдвое большей, чем скорость движени поршн 2 и -в том жеrollers 17 and 18 and between the surfaces of the housing 1 and rollers 10 and 11 and the rotation of the upper roller 10 and a pair of rollers 17 in one direction, and the inner roller 11 and a pair of rollers 18 in the opposite direction with a gear ratio of 1: 1, the rod 3 - moves without slipping and slipping at a speed twice as high as the speed of the piston 2 and in the same

направлении, в котором движетс the direction in which it moves

поршень. Таким образом, ходу поршн 2 соответствует удвоенный ход штока 3, что позвол ет сократить размеры цилиндра и уменьшить расход рабочего тела.piston. Thus, the stroke of the piston 2 corresponds to the double stroke of the rod 3, which reduces the size of the cylinder and reduces the consumption of the working fluid.

Гкдроцилиндр обладает повышенной надежностью по сравнению с известными и расширенной областью применени и мохсет быть использован как The hydraulic cylinder has increased reliability compared with the known and extended field of application and the mohset can be used as

5 в быстродействующих, так и в действуюнц .х с невысокими скорост ми механизмах возвратно-поступательного двилсени с большим ходом выходного звена.5 in high-speed, and in acting. X with low speed mechanisms of reciprocating dvilseni with a large course of the output link.

Claims

A HYDROCYLINDER, comprising a body with covers, a rod, a piston with slots, a device for providing movement of the rod relative to the piston, including rolling elements fixed in the piston slots and interacting with the body with spherical surfaces having a radius equal to the radius of the body, and with the rod - surfaces, having arc grooves with a radius equal to the radius of the rod, characterized in that, in order to increase reliability and expand the scope, rolling bodies interacting with the surface of the housing are made * in the form of yx diametrically oppositely disposed rollers, each of which is provided with a pinion disposed at the end of the roller diametrically opposed from one another in relative ^s, rolling bodies cooperating with the rod surface, are designed as two pairs of diametrically arranged on different sides of the rollers rod snabzhen- Gears located on opposite ends of each pair, moreover, two diametrically arranged additional slots are made in the piston, and the device for providing / storing the rod The flax of the piston is equipped with two toothed wheels mounted in the mast. additional slots with the possibility of interaction with the corresponding gears of the rollers in contact with the surfaces of the housing and the rod.

107182

3 11 No. n I 1 a r it ί oo>