RU2047011C1

RU2047011C1 - Fluid-pressure cylinder

Info

Publication number: RU2047011C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Ермаков
Original assignee: Юрий Михайлович Ермаков
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1995-10-27

Abstract

FIELD: fluid-actuated drives. SUBSTANCE: piston with the rod has spherical side. The cylindric housing is defined by multi-layered turns of a flat belt. The piston is fitted in the housing with interference. The tension unit is made up as central rod interacting with the opening made in the piston. Bandage rings enclose the housing. EFFECT: improved design. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к деталям машин, более конкретно к гидропневмоприводам. The invention relates to machine parts, and more particularly to hydropneumatic actuators.

Известен гидроцилиндр, содержащий корпус в виде гильзы, крышки с обоих торцов гильзы и стяжное устройство крышек с гильзой, поршень со штоком [1]
Такой гидроцилиндр имеет следующие недостатки: специализация на узкий диапазон давлений рабочей среды; относительная сложность уплотнения поршня в отверстии цилиндра; интенсивный износ уплотнений; большая трудоемкость изготовления.Known hydraulic cylinder containing a housing in the form of a sleeve, a cover on both ends of the sleeve and a clamping device for the covers with a sleeve, a piston with a rod [1]
Such a hydraulic cylinder has the following disadvantages: specialization in a narrow pressure range of the working medium; the relative complexity of the piston seal in the cylinder bore; intensive wear of seals; the great complexity of manufacturing.

Наиболее близким к предлагаемому является гидроцилиндр со сферическим поршнем [2] Этот гидроцилиндр имеет те же недостатки. Closest to the proposed is a cylinder with a spherical piston [2] This cylinder has the same disadvantages.

С целью улучшения технических характеристик и технологичности конструкции гидропневмоцилиндра корпус выполнен в виде свернутой в спираль ленты, а сферическая поверхность поршня сопрягается с цилиндрическим каналом спирального корпуса с натягом. Стяжное устройство крышек с цилиндром выполнено в виде центрального стержня, а поршень выполнен с отверстием и установлен на центральном стержне. Снаружи цилиндра по его длине установлены обручи. In order to improve the technical characteristics and manufacturability of the design of the hydropneumatic cylinder, the housing is made in the form of a tape rolled into a spiral, and the spherical surface of the piston mates with a cylindrical channel of the spiral housing with interference. The clamping device of the caps with the cylinder is made in the form of a central rod, and the piston is made with a hole and mounted on the central rod. Outside the cylinder hoops are installed along its length.

На фиг.1 изображен гидропневмоцилиндр, продольный разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1. In Fig.1 shows a hydropneumatic cylinder, a longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1.

Устройство состоит из корпуса 1, крышек 2 и 3, стяжного устройства крышек и корпуса, выполненного в виде центрального стержня 4, поршня 5 с отверстием, установленного на стержне 4 и имеющего наружную сферическую поверхность 6, сопрягаемую с цилиндрическим каналом корпуса, составного штока в виде трех стержней 7, ввинченных в поршень и закрепленных в серьге 8. Корпус выполнен в виде свернутой в плоскую спираль ленты 9, снаружи которой установлены с промежутками по длине обручи 10 в виде колец или втулок. The device consists of a housing 1, covers 2 and 3, a clamping device for the covers and the housing, made in the form of a central rod 4, a piston 5 with a hole mounted on the rod 4 and having an outer spherical surface 6, mating with the cylindrical channel of the housing, a composite rod in the form three rods 7 screwed into the piston and fixed in the earring 8. The housing is made in the form of a ribbon 9 rolled up into a flat spiral, the outside of which are installed with gaps at the intervals of the length of the hoops 10 in the form of rings or bushings.

Многослойное строение корпуса и сферическая поверхность поршня обеспечивают сосредоточенный контакт и деформацию внутреннего участка цилиндра по наибольшему диаметру поршня в прилегающей области. Вдавливание поршня в слои цилиндра создает волнообразный упругодеформированный затвор с обеих сторон поршня на узкой полосе, прилегающей к наибольшему диаметру поршня. Высота волны уменьшается со стороны действия сжатой среды, подаваемой под давлением в ту или иную полость цилиндра через каналы 11 в крышках. The multilayer structure of the body and the spherical surface of the piston provide concentrated contact and deformation of the inner portion of the cylinder along the largest diameter of the piston in the adjacent region. Pressing the piston into the cylinder layers creates a wave-like, elastically deformed shutter on both sides of the piston in a narrow strip adjacent to the largest diameter of the piston. The height of the wave decreases from the side of the action of the compressed medium supplied under pressure to a cylinder cavity through channels 11 in the covers.

Выполнение корпуса из ленты позволяет использовать высококачественные стали и сплавы, применение которых значительно уменьшает толщину стенки и массу цилиндра. Подбором материалов трущейся пары цилиндр-поршень достигаются низкий коэффициент трения и пониженное сопротивление узла трения осевой силе на штоке. Это имеет важное значение в цилиндрах с низким давлением рабочей среды, в первую очередь в пневмоцилиндрах, повышая коэффициент полезного действия. The execution of the body of the tape allows the use of high-quality steels and alloys, the use of which significantly reduces the wall thickness and weight of the cylinder. By selecting materials of the friction cylinder-piston pair, a low coefficient of friction and a reduced resistance of the friction unit to axial force on the rod are achieved. This is important in low-pressure cylinders, primarily in pneumatic cylinders, increasing the efficiency.

Цилиндр технологичен в изготовлении. Из одной и той же ленты можно изготовить корпусы в широком диапазоне диаметров. Окончательный диаметр определяется размерами крышек и при необходимости усиления жесткости длинных цилиндров втулками обручами. Особенно эффективна конструкция в крупногабаритных пневмоцилиндрах небольшого хода, например пневмопатронах. Для удержания высокого давления стенками корпуса достаточно трех-пяти витков, создающих надежный затвор возможным протечкам среды в щелевой зазор конца последнего витка с предшествующим витком. The cylinder is technologically advanced to manufacture. Cases can be made from the same tape in a wide range of diameters. The final diameter is determined by the size of the caps and, if necessary, reinforcing the stiffness of long cylinders with bushings and hoops. The design is especially effective in large-sized small-stroke pneumatic cylinders, for example pneumatic cartridges. To maintain high pressure, three to five turns are enough for the walls of the casing, creating a reliable shutter for possible leakage of the medium into the gap gap of the end of the last turn with the previous turn.

Упругодеформированное уплотнение поршня с цилиндром повышает надежность и долговечность устройства. The elastically deformed piston seal with the cylinder increases the reliability and durability of the device.

П р и м е р. Гидропневмоцилиндр имеет диаметр отверстия 40 мм и длину 200 мм при длине хода штока 160 мм. Корпус изготовлен из ленты толщиной 0,2 мм и шириной 180 мм, навитой в плоскую спираль в 15 витков. Толщина стенки 3 мм. Снаружи корпуса установлены два обруча шириной 20 мм, диаметром отверстия 46 мм и наружным диаметром 54 мм. Поршень шириной 16 мм имеет сферическую поверхность с высотой хорды 5 мм на ширине 16 мм. Поршень установлен на центральном стержне диаметром 12 мм, стягивающем торцовые крышки. Шток состоит из трех стержней диаметром 6 мм. Диапазон рабочих давлений составляет 0,2-2 МПа. PRI me R. The hydraulic cylinder has an opening diameter of 40 mm and a length of 200 mm with a stroke length of 160 mm. The case is made of tape with a thickness of 0.2 mm and a width of 180 mm, wound in a flat spiral of 15 turns. Wall thickness 3 mm. Outside the casing there are two hoops with a width of 20 mm, an opening diameter of 46 mm and an outer diameter of 54 mm. A 16 mm wide piston has a spherical surface with a chord height of 5 mm and a width of 16 mm. The piston is mounted on a central rod with a diameter of 12 mm, tightening the end caps. The stem consists of three rods with a diameter of 6 mm. The range of operating pressures is 0.2-2 MPa.

Утечки цилиндра зависят главным образом от торцовых уплотнений корпуса с крышками и практически отсутствуют ввиду неподвижности стыков. Возможны другие варианты исполнения поршня со штоком по обычной схеме без центрального направляющего стержня. Leakage of the cylinder depends mainly on the mechanical seals of the housing with covers and are practically absent due to the immobility of the joints. Other piston versions with a piston rod are possible in the usual way without a central guide rod.

Claims

1. HYDROPNEUMMOCYLINDER, comprising a cylindrical body, covers with a clamping device, a piston with a rod, characterized in that the piston is made with a spherical surface mating with an interference fit along the largest diameter of the piston with the inner surface of the cylindrical body formed by multilayer turns of a flat tape.

2. The cylinder according to claim 1, characterized in that the coupling device is made in the form of a Central rod interacting with a hole made in the piston.

3. The cylinder according to claim 1, characterized in that the housing is provided with retaining retaining rings.