Силовой многопозиционный цилиндр

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для позиционирования рабочих органов машин. Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и сокращение габаритов. Силовой многопозиционный цилиндр содержит корпус 1 с расположенными в нем основным и кольцевыми поршнями (П) 2 и 11, 12 соотв. Ограничителем осевых перемещений П 11, 12 является планка 13. На П 2 установлен подвижный упор, выполненный в виде шпонки 15. За счет концентричного расположения П 2, 11, 12 обеспечивается сокращение габаритов. Наличие дополнительных кольцевых П позволяет осуществить пять фиксированных позиций выходного звена 5 с изменяемым усилием. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИ Н (51)5 F 15 В 11 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4413736/25-29 (22) 22.04.88 (46) 07.03.90 Бюл. У 9 (7 1) Московское станкостроительное производственное объединение "Красный, пролетарий" ,(72) 10.П.Алафузов, Н.Ф.Егоров и В.И.Агеев (53) 621.225.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1333878, кл. F 15 В 11/12, 1985. (54) СИЛОВОЙ,%0ГОПОЗИЦИОННЬЙ ЦИЛИНДР (57) Изобретение относится к машиностроению н м.б. использовано для позиционирования рабочих органов машин.

„„SU„„154 5 5 Ai

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение надежности и сокращение габаритов. Силовой многопозиционный цилиндр содержит корпус 1 с расположенными в нем основным и кольцевыми поршнями (П) 2 и 11, 12 соотв °

Ограничителем осевых перемещений

П 11, 12 является планка 13. На Л 2 установлен подвижный упор, выполненный в виде шпонки 15. За счет концентричного расположения,П 2, 11, 12 обеспечивается сокращение габаритов.

Наличие дополнительных кольцевфус П позволяет осуществить пять фиксированных позиций выходного звена 5 с изменяемым усилием. 4 з.п. ф-лы, 5 нл.

1548535

Изобретение относится к машиностроению, в частности к многопозиционным гидравлическим и пневматическим цилиндрам, и может быть использовано для позиционирования рабочих элементов машин, например, для автоматического переключения зубчатых передач в металлорежущих станках.

Цель изобретения — упрощение

1Î конструкции, повышение надежности и сокращение габаритов.

На фиr,1 изображен силовой цилиндр, обеспечивающий работу по трехпозиционной схеме, с поршнями в сред- 15 нем положении; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг..3 — силовой цилиндр, обеспечивающий работу по трехпозиционной схеме, с-поршнями в крайнем левом положении; на фиг.4 — цилиндр, обеспечивающий работу по пятипозиционной схеме, с поршнями в среднем положении ; на фиг.5 — цилиндр, обеспечивающий работу по пятипозиционной схеме или по трехпоэиционной схеме со д снижением усилия в конце хода, с. поршнями в среднем положении, Силовой многопозиционный цилиндр

L содержит корпус 1 с установленным в нем основным поршнем 2 с образованием рабочих полостей 3 и 4, подключенных через систему управления к источнику питания (не показан) либо к .сливу. Поршень 2 кинематически связан с выхоцным звеном 5 через сквозное окI

35 но 6.Кинематическая связь может быть выполнена в виде рейки 7 и шестерни 8 (фиг.1-3) либо в виде канавки 9 со сферической заделкой 10.

По меньшей мере пара кольцевых поршней 11 и 12 (фиг.1-3) меньшего диаметра концентрично установлены на основном поршне 2 с двух его сторон, 1 с воэможностью совместных и относительных перемещений. Функции ограничителей осевых перемещений кольцевых поршней 11 и 12 при их движении к центру цилиндра выполняют торцы планки 13, установленной в сквозном окне 14 корпуса 1, расположенном со стороны, диаметрально-противоположной основному сквозному окну 6. На поршне 2 закреплен подвижный упор, изготовленный в виде шпонки 15, Цилиндр может быть оснащен дополнительной парой кольцевых поршней 16 и 17 больше«55 го диаметра (фиг.4, 5), концентрично, установленных относительно предыдущей нары кольцевых поршней 11 и 12, Внутренняя расточка 18 поршней 16 и 17 выполняется ступенчатой.

Со стороны обращенных один к другому торцов поршней 16 и 17 в корпусе 1 имеются ограничители 19 и 20 осевых перемещений и отверстия 21 подключенные к сливу (атмосфере). Если внутренняя расточка 18 поршней 16 и 17 выполняется ступенчатой, то длина подвижного упора равна расстоянию между рабочими торцами планки 13 (фиг,4).

Внутренняя расточка 18 поршней 16 и 17 может быть сопряжена 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 расстояние между рабочими торцами планки 13 меньше длины подвижного упора на величину удвоенного промежуточного хода поршня.

Цилиндр работает следующим образомм.

Лля установки основного поршня 2 в среднюю позицию рабочая среда под одинаковым давлением подается одновременно в рабочие полости 3 и 4.

При этом кольцевые поршня 11 и 12 упираются в рабочие торцы планки 13, фиксируя через шпанку 15 основной поршень 2 в положении, показанном на фиг.1 и 4. В варианте, изображенном на фиг.5, фиксация поршня 2 в средней позиции достигается, когда дополнительные поршни 16 и 17 упираются в ограничители 19 и 20 корпуса 1. Ввиду равенства давлений в полостях 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 связь.(рейку 7, шестерню 8, звено 5 и позиционируемый орган (не показан) надежно удерживаются в заданном среднем положении.

Для установки основного поршня 2 в крайнее левое положение рабочая среда 7 подается в рабочую полость 4, а полость 3 соединяется со сливом.

При этом в исполнениях цилиндра, показанных на фиг.1, 3„ 4, кольцевой .поршень 12, удерживаемый планкой 13, остается на месте, а рабочая среда, проходя через его внутреннюю по - лость, воздействует íà правый:торец основного поршня 2 и перемещай его влево, Вместе с поршнем 2 под дей5 1548535 6 ствием шпонки 15 перемещается кольцевой поршень 11. В варианте, изображенном на фиг.3, перемещение происходит до упора кольцевого поршня !1 во фланец корпуса f В варианте, показанном на фиг.4, торец поршня 11 наезжает на внутреннюю ступенчатую расточку 18 поршня 16 и, поскольку полость 3 соединена со сливом, перемещается вместе с ним до упора поршня 16 в корпус 1.

В исполнении цилиндра согласно фиг.5 перемещение в крайнее левое положение при подаче давления в полость 4 и соединение полости 5 со сливом происходит вначале в результате совместного перемещения поршня 2 и поршня 12. При останове последнего в результате наезда на планку 13 движение поршня 2 влево продолжается под воздействием на его торец давления и он движется, увлекая за собой кольцевые поршни 11, 16 до упора последнего во фланец корпуса 1, В силу того, что в начале хода перемещение осуществляется под воздействием рабочей среды на площадь торца основного поршня 2 и площадь хвостовика 23 кольцевого поршня 12 усилие, развиваемое ими, больше, а после остановки кольцевого поршня 12 усилие перемещения снижается, так как давление воздействует только на поршень 2. Это позволяет использовать цилиндр в механизмах, где необходимо ступенчатое уменьшение усилия перемещения позиционируемого органа, например, в синхронизированньп коробках передач

55 транспортных средств.

Аналогично описанному производится установка основного поршня 2 в крайнее правое положение. Для этого рабочую среду подают в полость 3, а полость 4 соединяют со сливом.

Кроме того, исполнения цилиндров, показанные на фиг.4 и 5, позволяют при оснащении соответствующей системой управления и подбором величин эффективных площадей поршней 2, 11, 12

f6 17 и давлений в противоположных полостях 3 и 4 обеспечить работу по пятипозиционной схеме с двумя промежуточными.(между средним и крайними) положениями.

Для перемещения звена 5 в левое промежуточное положение в полость 4 подается большее давление, чем в полость 3. В результате этого в цилинд5

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

Перемещение в правое промежуточное положение производится аналогичным образом.

Подобное исполнение силового многопозиционного цилиндра позволяет упростить конструкцию, повысить технологичность его изготовления, увеличить надежность работы, сократить габариты, в первую очередь продольный, а также производить на единой основе с высокой унификацией исполнительные механизмы ля различных областей применения, работающие по трехпозиционной схеме с постоянным и изменяемым (ступенчато) усилием, а также по пятипозиционной схеме с двумя промежуточными положениями.

Формула изобретения

1. Силовой многопозиционный цилиндр, содержащий корпус с установленным в нем основным поршнем, кинематически связанным через сквозное окно, выполненное в корпусе, с выходным звеном, по меньшей мере пару кольцевых поршней, каждый из которых симметрично размещен с двух сторон основного поршня с воэможностью совместных и относительных перемещений с последним, ограничители осевых перемещений кольцевых поршней, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повьппения надежности и сокращения габаритов, коль. цедре поршни первой пары концентрич1548535

8 но установлены на основном поршне, при этом последний снабжен упором, взаимодействующим с обращенными один к другому торцами кольцевых поршней.

2. Цилиндр по п.1, о т л и ч а юшийся тем. что упор на основном поршне выполнен в виде шпонки, à ограничители осевых перемещений кольцевых поршней первой пары — в виде планки, установленной в сквозном окне, дополнительно выполненном в корпусе со стороны, диаметрально протиВоположнои основному сквозному окну °

3. Цилиндр по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что каждая последующая пара кольцевых поршней концентрично установлена относительно

20 предыдущей пары кольцевых поршней.

4. Цилиндр по пп.1 — 3, о т л ич а ю шийся тем, что длина упора основного поршня равна расстоянию между ограничителями осевых перемещений кольцевых поршней первой пары, при зтом кольцевые поршни большего диаметра выполнены со ступенчатой внутренней расточкой.

5. Цилиндр по пп.1 — 3, о т л ич а ю шийся тем, что расстояние между ограничителями осевых перемещений кольцевых поршней первой пары меньше длины упора основного поршня на величину удвоенного промежуточного хода основного поршня, кольцевые поршни каждой предыдущей пары снабжены хвостовиками, входящими по посадке во внутреннюю расточку соответствующего кольцевого поршня последующей пары.

Составитель В.Коваль

Редактор А.шандор Техред А.Кравчук Корректор И.Пожо

Заказ 129 .Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101