SU1548535A1 - Силовой многопозиционный цилиндр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  позиционировани  рабочих органов машин. Цель изобретени  - упрощение конструкции, повышение надежности и сокращение габаритов. Силовой многопозиционный цилиндр содержит корпус 1 с расположенными в нем основным и кольцевыми поршн ми (П) 2 и 11, 12 соотв. Ограничителем осевых перемещений П 11, 12  вл етс  планка 13. На П 2 установлен подвижный упор, выполненный в виде шпонки 15. За счет концентричного расположени  П 2, 11, 12 обеспечиваетс  сокращение габаритов. Наличие дополнительных кольцевых П позвол ет осуществить п ть фиксированных позиций выходного звена 5 с измен емым усилием. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к многопозиционным гидравлическим и пневматическим цилиндрам, и может быть использовано дл  позиционировани  рабочих элементов машин, например, дл  автоматического переключени  зубчатых передач в металлорежущих станках.

Цель изобретени  - упрощение конструкции, повышение надежности и сокращение габаритов.

На фиг.1 изображен силовой цилиндр , обеспечивающий работу по трех- позиционной схеме, с поршн ми в сред- нем положении; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - силовой цилиндр, обеспечивающий работу по трехпозици- онной схеме, с-поршн ми в крайнем левом положении; на фиг.4 - цилиндр, обеспечивающий работу по п типозици- онной схеме, с поршн ми в среднем положении; на фиг.5 - цилиндр, обеспечивающий работу по п типозиционной схеме или по трехпозиционной схеме со снижением усили  в конце хода, с поршн ми в среднем положении.

Силовой многопозиционный цилиндр содержит корпус 1 с установленным в нем основным поршнем 2 с образовани- ем рабочих полостей 3 и 4, подключенных через систему управлени  к источнику питани  (не показан) либо к сливу. Поршень 2 кинематически св зан с выходным звеном 5 через сквозное °к но 6.Кинематическа  св зь может быть выполнена в виде рейки 7 и шес- .терни 8 (фиг.1-3) либо в виде канавки 9 со сферической заделкой 10„ По меньшей мере пара кольцевых порш- ней 11 и 12 (фиг.1-3) меньшего диаметра концентрично установлены на основном поршне 2 с двух его сторон с возможностью совместных и относительных перемещений. Функции ограни™ чителей осевых перемещений кольцевых поршней 11 и 12 при их движении к центру цилиндра выполн ют торцы планки |3, установленной в сквозном окне 14 корпуса 1, расположенном со стороны , диаметрально-противоположной основному сквозному окну 6, На поршне 2 закреплен подвижный ynops изготовленный в виде шпонки 15, Цилиндр может быть оснащен дополнительной па-

рой кольцевых поршней 16 и 17 большего диаметра (фиг.4, 5), концентрично , установленных относительно предыдущей пары кольцевых поршней 11 и 12.

Внутренн   расточка 18 поршней 16 и 1 выполн етс  ступенчатой,

Со стороны обращенных один к другому торцов поршней 16 и 17 в корпусе 1 имеютс  ограничители 19 и 20 освых перемещений и отверсти  21 подключенные к сливу (атмосфере).Если внутренн   расточка 18 поршней 16 и 1 выполн етс  ступенчатой, то длина повижного упора равна рассто нию между рабочими торцами планки 13 (фиг.4). Внутренн   расточка 18 поршней 16 и 17 может быть сопр жена с цилиндрическими хвостовиками 22 и 23 кольцевых поршней 11 и 12 (фиг.5). Диаметр хвостовиков 22 и 23 меньше диаметра поршней 11 и 12, а рассто ние между рабочими торцами планки 13 менше длины подвижного упора на величину удвоенного промежуточного хода поршн .

Цилиндр работает следующим образом .

Дл  установки основного поршн  2 в среднюю позицию рабоча  среда под одинаковым давлением подаетс  одновременно в рабочие полости 3 и 4. При этом кольцевые поршн  11 и 12 упираютс  в рабочие торцы планки 13, фиксиру  через шпонку 15 основной пошень 2 в положении, показанном на фиг.1 и 4. В варианте, изображенном на фиг.5, фиксаци  поршн  2 в средней позиции достигаетс , когда дополнительные поршни 16 и 17 упираютс  в ограничители 19 и 20 корпуса 1. Ввиду равенства давлений в полост х 3 и 4 и суммарных площадей поршней 2, 11, 12, 16, 17, а следовательно, равенства усилий, воздействующих на элементы цилиндра с обеих сторон,основной поршень 2, а вместе с ним через кинематическую св зь, (рейку 7, шестерню 8, звено 5 и позиционируемый орган (не показан) надежно удерживаютс  в заданном среднем положении

Дл  установки основного поршн  2 в крайнее левое положение рабоча  среда 7 подаетс  в рабочую полость 4, а полость 3 соедин етс  со сливом. При этом в исполнени х цилиндра, показанных на фиг.1, 5, 4, кольцевой поршень 12, удерживаемый планкой 13, остаетс  на месте, а рабоча  среда, проход  через его внутреннюю по- , лость, воздействует на правый торец основного поршн  2 и перемещает его влево Вместе с поршнем 2 под дей

ствием шпонки 15 перемещаетс  кольцевой поршень 11. В варианте, изображенном на фиг.З, перемещение происходит до упора кольцевого поршн  11 во фланец корпуса 1. В варианте, показанном на фиг.4, торец поршн  11 наезжает на внутреннюю ступенчатую расточку 18 поршн  16 и, поскольку полость 3 соединена со сливом, перемещаетс  вместе с ним до упора поршн  16 в корпус 1.

В исполнении цилиндра согласно фиг.З перемещение в крайнее левое положение при подаче давлени  в полость 4 и соединение полости 5 со сливом происходит вначале в результате совместного перемещени  поршн  2 и поршн  12. При останове последнего в результате наезда на планку 13 дви- жение поршн  2 влево продолжаетс  под воздействием на его торец давлени  и он движетс , увлека  за собой кольцевые поршни 11, 16 до упора последнего во фланец корпуса 1. В силу то- го, что в начале хода перемещение осуществл етс  под воздействием рабочей среды на площадь торца основного поршн  2 и площадь хвостовика 23 кольцевого поршн  12 усилие, разви- ваемое ими, больше, а после остановки кольцевого поршн  12 усилие перемещени  снижаетс , так как давление воздействует только на поршень 2. Это позвол ет использовать цилиндр в механизмах , где необходимо ступенчатое уменьшение усили  перемещени  позиционируемого органа, например, в синхронизированных коробках передач транспортных средств.

Аналогично описанному производитс  установка основного поршн  2 в крайнее правое положение. Дл  этого рабочую среду подают в полость 3, а полость 4 соедин ют со сливом.

Кроме того, исполнени  цилиндров, показанные на фиг.4 и 5, позвол ют при оснащении соответствующей системой управлени  и подбором величин эффективных площадей поршней 2, 11, 12, 16, 17 и давлений в противоположных полост х 3 и 4 обеспечить работу по п типозиционной схеме с двум  промежуточными , (между средним и крайними) положени ми.

Дл  перемещени  звена 5 в левое промежуточное положение в полость 4 подаетс  большее давление, чем в полость 3. В результате этого в цилинд

0

5

0 5 0 0

5

ре, изображенном на фиг.4, основной поршень 2 и кольцевой поршенв 11 перемещаютс  до упора (проход  рассто ние 1) во внутреннюю ступенчатую расточку 18 поршн  16, поджатого к ограничителю 19 корпуса 1 давлением в полости 3, и останавливаютс . В варианте , показанном на фиг.5, большее давление воздействует на хвостовик 23 кольцевого поршн  12 и основной поршень 2, которые совместно перемещаютс  до упора кольцевого поршн  12 в планку 13, проход  при этом рассто ние 1. Усилие, развиваемое хвостовиком 23 поршн  12, замыкаетс  на кор-1 пус 1, а основной поршень 2 под действием силы, создаваемой при меньшем давлении в полости 3 поршнем 16, хвостовиком 22 кольцевого поршн  11 и собственно основным поршнем 2, останавливаетс  в левом промежуточном положении.

Перемещение в правое промежуточное положение производитс  аналогичным образом.

Подобное исполнение силового многопозиционного цилиндра позвол ет упростить конструкцию, повысить технологичность его изготовлени , увеличить надежность работы, сократить габариты, в первую очередь продольный, а также производить на единой основе с высокой унификацией исполнительные механизмы длз  различных областей применени , работающие по трехпозиционной схеме с посто нным и измен емым (ступенчато ) усилием, а также по п типозиционной схеме с двум  промежуточными положени ми.

Claims (1)

1. Силовой многопозиционный цилиндр , содержащий корпус с установленным в нем основным поршнем, кинематически св занным через сквозное окно, выполненное в корпусе, с выходным звеном, по меньшей мере пару кольцевых поршней, каждый из которых симметрично размещен с двух сторон основного поршн  с возможностью совместных и относительных перемещений с последним, ограничители осевых перемещений кольцевых поршней, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, повышени  надежности и сокращени  габаритов, коль- цев%ю поршни первой пары концентричК

13

15

11 151

13 г

РЖ1Жии

5 Фиг.З

Фиг. г

22

EZ

ШЩ

§67 Я д & J1Z 18

t/ Я # ЛЛ

VNllK/V i-r r-Tt - -

J /5 7 //

.

Т,

12 77