RU2769896C1 - Hydraulic (pneumatic) cylinder - Google Patents

Hydraulic (pneumatic) cylinder Download PDF

Info

Publication number
RU2769896C1
RU2769896C1 RU2021110015A RU2021110015A RU2769896C1 RU 2769896 C1 RU2769896 C1 RU 2769896C1 RU 2021110015 A RU2021110015 A RU 2021110015A RU 2021110015 A RU2021110015 A RU 2021110015A RU 2769896 C1 RU2769896 C1 RU 2769896C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure chamber
cylinder
passage
pneumatic
chamber
Prior art date
Application number
RU2021110015A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2769896C9 (en
Inventor
Йосиюки ТАКАДА
Юдзи ТАКАКУВА
Кенго МОНДЕН
Сеиици НАГУРА
Казутака СОМЕЯ
Акихиро КАЗАМА
Original Assignee
СМСи КОРПОРЕЙШН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by СМСи КОРПОРЕЙШН filed Critical СМСи КОРПОРЕЙШН
Application granted granted Critical
Publication of RU2769896C1 publication Critical patent/RU2769896C1/en
Publication of RU2769896C9 publication Critical patent/RU2769896C9/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/204—Control means for piston speed or actuating force without external control, e.g. control valve inside the piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1428—Cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F15B11/036—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of servomotors having a plurality of working chambers
    • F15B11/0365—Tandem constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/027—Check valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1447—Pistons; Piston to piston rod assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1457—Piston rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30505—Non-return valves, i.e. check valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/3058—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having additional valves for interconnecting the fluid chambers of a double-acting actuator, e.g. for regeneration mode or for floating mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40515—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/415—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit
    • F15B2211/41554—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit being connected to a return line and a directional control valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7055—Linear output members having more than two chambers
    • F15B2211/7056—Tandem cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/775—Combined control, e.g. control of speed and force for providing a high speed approach stroke with low force followed by a low speed working stroke with high force, e.g. for a hydraulic press
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/885—Control specific to the type of fluid, e.g. specific to magnetorheological fluid
    • F15B2211/8855—Compressible fluids, e.g. specific to pneumatics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to hydraulic (pneumatic) cylinders. Hydro (pneumatic) cylinder comprises cylinder body (12) including sliding hole (12a), partition (26) dividing sliding hole into working cylinder chamber (14a) and supercharging cylinder chamber (16a), working piston (20) dividing the working cylinder chamber into first and second pressure chambers (38, 40). Supercharging piston (22) divides the supercharging cylinder chamber into the third and the fourth pressure chambers (42, 44). Piston rod (18) is connected to working piston (20) and supercharging piston (22). High-pressure fluid is sealed relative to chambers (38, 40, 42, 44). Cylinder additionally comprises mechanism (33) for switching supercharging depending on the location of working piston (20).
EFFECT: reduced power consumption.
16 cl, 16 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к гидро(пневмо)цилиндру (к гидравлическому цилиндру).The present invention relates to a hydraulic (pneumatic) cylinder (hydraulic cylinder).

Уровень техникиState of the art

Как правило, в рабочих машинах, таких как зажимные устройства и стопорные устройства, большое движущее усилие требуется во второй половине рабочего процесса, а в первой половине рабочего процесса большого движущего усилия не требуется. Для таких случаев был предложен гидро(пневмо)цилиндр с механизмом наддува, который увеличивает осевое усилие на второй половине участка прямого хода поршневого штока в результате использования механизм наддува в качестве гидро(пневмо)цилиндра, используемого в таких рабочих машинах.In general, in working machines such as clamping devices and stoppers, a large driving force is required in the second half of the working process, and a large driving force is not required in the first half of the working process. For such cases, a hydraulic (pneumatic) cylinder has been proposed with a pressurization mechanism, which increases the axial force in the second half of the forward stroke of the piston rod by using the pressurization mechanism as a hydro (pneumo) cylinder used in such working machines.

Например, гидро(пневмо)цилиндр, описываемый в выложенной заявке на патент Японии, опубликованной под №2018-017269, включает в себя поршень наддува, использующийся в качестве механизма наддува, а для увеличения осевого усилия поршень наддува фиксируется на поршневом штоке на середине участка хода.For example, the hydraulic (pneumatic) cylinder described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2018-017269 includes a pressurization piston used as a pressurization mechanism, and in order to increase the axial force, the pressurization piston is fixed on the piston rod at the middle of the stroke .

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Чтобы снизить потребление энергии в гидро(пневмо)цилиндре с механизмом наддува требуется дополнительное снижение потребления рабочей текучей среды.In order to reduce the energy consumption in a pressurized hydro(pneumatic) cylinder, a further reduction in the consumption of the working fluid is required.

Настоящее изобретение было разработано учетом вышеуказанной проблемы, и его задачей является создание гидро(пневмо)цилиндра с функцией наддува, который способен сокращать потребление рабочей текучей среды без сложных конструкций.The present invention has been developed in view of the above problem, and its object is to provide a pressurized hydraulic (pneumatic) cylinder that is able to reduce the consumption of a working fluid without complicated structures.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения гидро(пневмо)цилиндр включает в себя корпус цилиндра, включающий в себя отверстие скольжения, проходящее в осевом направлении, перегородку, разделяющую отверстие скольжения на камеру рабочего цилиндра со стороны головки и камеру цилиндра наддува со стороны торца, рабочий поршень, размещенный в камере рабочего цилиндра и разделяющий камеру рабочего цилиндра на первую камеру давления со стороны головки и вторую камеру давления со стороны торца, поршень наддува, размещенный в камере цилиндра наддува и разделяющий камеру цилиндра наддува на третью камеру давления со стороны головки и четвертую камеру давления со стороны торца, и поршневой шток, соединенный с рабочим поршнем и поршнем наддува, где этот поршневой шток проходит через перегородку и выступает в сторону торца. Текучая среда высокого давления герметизируется в двух соседних камерах давления из числа первой камеры давления, второй камеры давления, третьей камеры давления и четвертой камеры давления. Гидро(пневмо)цилиндр дополнительно включает в себя механизм переключения наддува, предназначенный для обеспечения прохождения текучей среды высокого давления между двумя камерами давления, когда рабочий поршень располагается со стороны головки относительно заданного положения, и предназначенный для блокировки прохождения текучей среды высокого давления между этими двумя камерами давления и выпуска текучей среды высокого давления в одной из этих двух камер давления, когда рабочий поршень перемещается к торцевой стороне относительно заданного положения.In accordance with one aspect of the present invention, a hydraulic (pneumatic) cylinder includes a cylinder body including an axially extending slide hole, a baffle separating the slide hole into a working cylinder chamber on the head side and a boost cylinder chamber on the end side, a working a piston located in the chamber of the working cylinder and separating the chamber of the working cylinder into the first pressure chamber from the head side and the second pressure chamber from the end side, the pressurization piston located in the chamber of the boost cylinder and dividing the chamber of the boost cylinder into the third pressure chamber from the head side and the fourth chamber pressure from the end, and a piston rod connected to the working piston and the pressurization piston, where this piston rod passes through the partition and protrudes towards the end. The high pressure fluid is sealed in two adjacent pressure chambers of the first pressure chamber, the second pressure chamber, the third pressure chamber and the fourth pressure chamber. The hydraulic (pneumatic) cylinder further includes a boost switching mechanism for allowing high pressure fluid to pass between the two pressure chambers when the operating piston is positioned on the head side of the predetermined position, and for blocking the passage of high pressure fluid between the two pressure chambers. pressure and release of high pressure fluid in one of these two pressure chambers, when the working piston moves to the end side relative to a predetermined position.

В гидро(пневмо)цилиндре в соответствии с настоящим изобретением текучая среда высокого давления герметизируется в двух соседних камерах давления из числа камер давления с первой по четвертую. Когда рабочий поршень располагается со стороны головки относительно заданного положения, гидро(пневмо)цилиндр обеспечивает прохождение текучей среды высокого давления между двумя соседними камерами давления. В этом случае никакого перепада давлений между двумя соседними камерами давления не наблюдается, что в результате не приводит к увеличению осевого усилия. Когда рабочий поршень приближается к положению конца участка хода, гидро(пневмо)цилиндр блокирует сообщение между двумя соседними камерами давления и выпускает текучую среду высокого давления в одной из камер давления. Это создает осевое усилие, соответствующее перепаду давлений между двумя соседними камерами давления и приводит к увеличению осевого усилия на поршневом штоке поблизости от конца участка хода. Так как текучая среда высокого давления выпускается, когда поршневой шток располагается со стороны конца участка хода, количестве текучей среды, используемой для увеличения осевого усилия, может быть сокращено.In the hydro(pneumo)cylinder according to the present invention, high pressure fluid is sealed in two adjacent pressure chambers of the first to fourth pressure chambers. When the working piston is located on the side of the head relative to a predetermined position, the hydro (pneumatic) cylinder allows the passage of high pressure fluid between two adjacent pressure chambers. In this case, no pressure difference is observed between two adjacent pressure chambers, resulting in no increase in axial force. When the working piston approaches the position of the end of the stroke, the hydraulic (pneumatic) cylinder blocks the communication between the two adjacent pressure chambers and releases high pressure fluid in one of the pressure chambers. This creates an axial force corresponding to the pressure difference between two adjacent pressure chambers and leads to an increase in axial force on the piston rod near the end of the stroke. Since the high pressure fluid is released when the piston rod is positioned at the end of the stroke, the amount of fluid used to increase the thrust force can be reduced.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 - вид в разрезе гидро(пневмо)цилиндра в соответствии с первым вариантом осуществления, включающий в себя частичный вид в разрезе с увеличением третьего обратного клапана 56;Fig. 1 is a sectional view of a hydraulic (pneumatic) cylinder according to the first embodiment, including a partial enlarged sectional view of the third check valve 56;

Фиг. 2 - вид сбоку гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 1 с торцевой стороны;Fig. 2 is a side view of the hydro(pneumo)cylinder of FIG. 1 on the end side;

Фиг. 3А - вид в разрезе с увеличением участка, расположенного рядом с перегородкой гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 1;Fig. 3A is an enlarged sectional view of a portion adjacent to the baffle of the hydro(pneumo)cylinder of FIG. one;

Фиг. 3В - вид в разрезе с увеличением в состоянии, при котором рабочий поршень располагается рядом перегородке на ФИГ. 3А;Fig. 3B is an enlarged sectional view in a state where the operating piston is positioned near the baffle in FIG. 3A;

Фиг. 4А - схематическая иллюстрация контура текучей среды в состоянии соединения с гидро(пневмо)цилиндром в соответствии с вариантом осуществления во время рабочего процесса;Fig. 4A is a schematic illustration of a fluid circuit in a state of connection with a hydro(pneumo)cylinder according to an embodiment during an operating process;

Фиг. 4 В - схематическая иллюстрация контура текучей среды в состоянии соединения с гидро(пневмо)цилиндром на ФИГ. 4А во время процесса возврата;Fig. 4B is a schematic illustration of a fluid circuit in a state of connection with the hydro(pneumo)cylinder of FIG. 4A during the return process;

Фиг. 5 - вид в разрезе гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 1 во время рабочего процесса;Fig. 5 is a sectional view of the hydro(pneumatic) cylinder of FIG. 1 during the working process;

Фиг. 6 - вид в разрезе гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 1 во время процесса наддува;Fig. 6 is a sectional view of the hydraulic (pneumatic) cylinder of FIG. 1 during the pressurization process;

Фиг. 7 - вид в разрезе (Вид 1) гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 1 в процессе возврата;Fig. 7 is a sectional view (View 1) of the hydraulic (pneumatic) cylinder of FIG. 1 in the process of being returned;

Фиг. 8 - вид в разрезе (Вид 2) гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 1 в процессе возврата;Fig. 8 is a sectional view (View 2) of the hydraulic (pneumatic) cylinder of FIG. 1 in the process of being returned;

Фиг. 9А - вид сверху гидро(пневмо)цилиндра в соответствии со вторым вариантом осуществления;Fig. 9A is a plan view of a hydraulic (pneumatic) cylinder according to the second embodiment;

Фиг. 9В - вид сбоку гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 9А;Fig. 9B is a side view of the hydraulic (pneumatic) cylinder of FIG. 9A;

Фиг. 10 - вид в разрезе гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 9А в положении начала участка хода;Fig. 10 is a sectional view of the hydraulic (pneumatic) cylinder of FIG. 9A at the start position of the stroke section;

Фиг. 11А - схематическая иллюстрация контура текучей среды приводного устройства гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 9А в состоянии соединения, когда переключающий клапан находится в первом положении;Fig. 11A is a schematic illustration of the fluid circuit of the hydraulic (pneumatic) cylinder actuator of FIG. 9A in the connected state when the switching valve is in the first position;

Фиг. 11В - схематическая иллюстрация контура текучей среды в состоянии соединения, когда переключающий клапан приводного устройства на ФИГ. 11А находится во втором положении; иFig. 11B is a schematic illustration of a fluid circuit in a connected state when the switching valve of the actuator in FIG. 11A is in the second position; and

Фиг. 12 - вид в разрезе гидро(пневмо)цилиндра на ФИГ. 9А во время процесса наддува.Fig. 12 is a sectional view of the hydro(pneumo)cylinder of FIG. 9A during the pressurization process.

Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments

Ниже со ссылками на прилагаемые чертежи приводится подробное описание предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения. Соотношение размеров на чертежах может быть преувеличенным и отличается от фактического соотношения для удобства объяснения. В этом описании направление в сторону положения конца участка хода именуется как "направление торца" или "со стороны торца", а направление в сторону положения начала участка хода именуется как "направление головки" или "со стороны головки". Кроме того, в этом описании, "воздух" относится к рабочей текучей среде в газообразной форме и не ограничивается, в частности, воздухом.Below with reference to the accompanying drawings is a detailed description of the preferred embodiments of the present invention. The aspect ratio in the drawings may be exaggerated and differ from the actual ratio for the sake of explanation. In this description, the direction towards the end position of the stroke section is referred to as "end direction" or "end side", and the direction towards the start position of the stroke section is referred to as "head direction" or "head side". In addition, in this specification, "air" refers to a working fluid in gaseous form and is not particularly limited to air.

Первый вариант осуществленияFirst Embodiment

Как показано на ФИГ. 4А и 4В, гидро(пневмо)цилиндр 10 в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления включает в себя корпус 12 цилиндра и приводное устройство 120.As shown in FIG. 4A and 4B, a hydraulic (pneumatic) cylinder 10 according to the present embodiment includes a cylinder body 12 and an actuator 120.

Как показано на ФИГ. 1, гидро(пневмо)цилиндр 10 включает в себя корпус 12 цилиндра, проходящий в осевом направлении. Корпус 12 цилиндра может иметь прямоугольную форму, как показано на ФИГ. 2, и может быть изготовлен, например, из металлического материала, такого как алюминиевый сплав.As shown in FIG. 1, the hydro(pneumatic) cylinder 10 includes a cylinder body 12 extending in the axial direction. The cylinder body 12 may have a rectangular shape as shown in FIG. 2, and may be made of, for example, a metallic material such as an aluminum alloy.

Как показано на ФИГ. 1, корпус 12 цилиндра содержит сформированное внутри круглое отверстие 12а скольжения (камеру цилиндра), проходящее в осевом направлении. Корпус 12 цилиндра включает в себя участок 14 корпуса со стороны головки, размещенный со стороны головки, участок 16 корпуса со стороны торца, размещенный со стороны торца, и перегородку 26, размещенную между участком 14 корпуса со стороны головки и участком 16 корпуса со стороны торца. Как показано на ФИГ. 2, участок 14 корпуса со стороны головки, перегородка 26 и участок 16 корпуса со стороны торца стянуты друг с другом в осевом направлении соединительными стержнями или болтами 16b.As shown in FIG. 1, the cylinder body 12 has an internally formed circular slide hole 12a (cylinder chamber) extending in the axial direction. The cylinder body 12 includes a head-side body section 14 located on the head side, an end-side body section 16 located on the end side, and a partition 26 located between the head-side body section 14 and the end-side body section 16. As shown in FIG. 2, the head side section 14 of the body, the baffle 26 and the end side of the body section 16 are axially tightened to each other by connecting rods or bolts 16b.

Как показано на ФИГ. 1, участок 14 корпуса со стороны головки содержит сформированную внутри круглую камеру 14а рабочего цилиндра, а участок 16 корпуса со стороны торца содержит сформированную внутри круглую камеру 16а цилиндра наддува. Камера 14а рабочего цилиндра и камера 16а цилиндра наддува имеют одинаковый внутренний диаметр и составляют отверстие 12а скольжения корпуса 12 цилиндра. Камера 14а рабочего цилиндра и камера 16а цилиндра наддува разделены перегородкой 26.As shown in FIG. 1, the head side portion 14 of the housing comprises an internally formed circular working cylinder chamber 14a, and the end side portion 16 of the housing comprises an internally formed circular boost cylinder chamber 16a. The working cylinder chamber 14a and the boost cylinder chamber 16a have the same inner diameter and constitute the sliding hole 12a of the cylinder body 12. The chamber 14a of the working cylinder and the chamber 16a of the boost cylinder are separated by a partition 26.

Рабочий поршень 20 размещен в камере 14а рабочего цилиндра, а поршень 22 наддува размещен в камере 16а цилиндра наддува. Рабочий поршень 20 и поршень 22 наддува соединены с поршневым штоком 18, проходящим в сторону торца через перегородку 26 и корпус 12 цилиндра.The working piston 20 is placed in the chamber 14a of the working cylinder, and the boost piston 22 is placed in the chamber 16a of the boost cylinder. The working piston 20 and the pressurization piston 22 are connected to the piston rod 18 passing towards the end through the baffle 26 and the cylinder body 12.

Участок 14 корпуса со стороны головки снабжен портом 28 со стороны головки, крышкой 46 головки и рабочим поршнем 20. Крышка 46 головки прикреплена к концевому участку камеры 14а рабочего цилиндра со стороны головки и уплотняет камеру 14а рабочего цилиндра со стороны головки.The head side housing portion 14 is provided with a head side port 28, a head cover 46, and a working piston 20. The head cover 46 is attached to the end portion of the head side working cylinder chamber 14a and seals the head side working cylinder chamber 14a.

Порт 28 со стороны головки сформирован рядом с крышкой 46 головки. Порт 28 со стороны головки проходит через участок 14 корпуса со стороны головки. Порт 28 со стороны головки сообщается с камерой 14а рабочего цилиндра (с первой камерой 38 давления) через отверстие 28а, сформированное рядом с концевым участком камеры 14а рабочего цилиндра со стороны головки.The head side port 28 is formed adjacent to the head cover 46 . The head side port 28 passes through the head side portion 14 of the housing. The head-side port 28 communicates with the working cylinder chamber 14a (the first pressure chamber 38) through an opening 28a formed near the end portion of the head-side working cylinder chamber 14a.

Рабочий поршень 20 располагается внутри камеры 14а рабочего цилиндра с возможностью скольжения в осевом направлении. На внешней окружной поверхности рабочего поршня 20 сформирована кольцевая канавка 21а для монтажа уплотнения, и в канавке 21а для монтажа уплотнения размещено уплотнение 21. В результате упругой деформации уплотнение 21 входит в плотный контакт с внутренней окружной поверхностью камеры 14а рабочего цилиндра и тем самым разделяет камеру 14а рабочего цилиндра на первую камеру 38 давления и вторую камеру 40 давления воздухонепроницаемым образом. Первая камера 38 давления представляет собой пустую камеру, сформированную между рабочим поршнем 20 и крышкой 46 головки, и располагается со стороны головки относительно рабочего поршня 20. Вторая камера 40 давления представляет собой пустую камеру, сформированную между рабочим поршнем 20 и перегородкой 26, и располагается со стороны торца относительно рабочего поршня 20. Первая камера 38 давления сообщается с портом 28 со стороны головки через отверстие 28а.The working piston 20 is located inside the chamber 14a of the working cylinder with the possibility of sliding in the axial direction. An annular seal mounting groove 21a is formed on the outer circumferential surface of the working piston 20, and a seal 21 is placed in the seal mounting groove 21a. As a result of elastic deformation, the seal 21 comes into close contact with the inner circumferential surface of the working cylinder chamber 14a, and thereby separates the chamber 14a the working cylinder to the first pressure chamber 38 and the second pressure chamber 40 in an airtight manner. The first pressure chamber 38 is an empty chamber formed between the working piston 20 and the head cover 46, and is located on the side of the head relative to the working piston 20. The second pressure chamber 40 is an empty chamber formed between the working piston 20 and the baffle 26, and is located with end side relative to the working piston 20. The first pressure chamber 38 communicates with the head-side port 28 through an opening 28a.

Рабочий поршень 20 соединен с поршневым штоком 18 на участке 18а соединения поршневого штока 18 со стороны головки и установлен с возможностью смещения как одно целое с поршневым штоком 18.The working piston 20 is connected to the piston rod 18 on the section 18a of the connection of the piston rod 18 from the side of the head and is mounted with the possibility of displacement as one piece with the piston rod 18.

Участок 16 корпуса со стороны торца снабжен поршнем 22 наддува, крышкой 48 штока, портом 30 со стороны торца и вспомогательным каналом 76.The section 16 of the housing from the end side is provided with a pressurization piston 22, a rod cover 48, a port 30 from the end side and an auxiliary channel 76.

Поршень 22 наддува размещается внутри камеры 16а цилиндра наддува на участке 16 корпуса со стороны торца с возможностью скольжения в осевом направлении. На внешней окружной поверхности поршня 22 наддува сформированы кольцевая канавка 23а для монтажа уплотнения и кольцевая канавка 24а для монтажа магнита. В канавке 23а для монтажа уплотнения смонтировано кольцевое уплотнение 23, выполненное из эластичного материала, такого как резина. В канавке 24а для монтажа магнита смонтирован круглый кольцеобразный магнит 24. К внешнему окружному участку магнита 24 прикреплено кольцо компенсации износа (непоказанное).The pressurization piston 22 is placed inside the chamber 16a of the pressurization cylinder on the section 16 of the housing from the end side with the possibility of sliding in the axial direction. An annular groove 23a for mounting a seal and an annular groove 24a for mounting a magnet are formed on the outer circumferential surface of the boost piston 22. Mounted in the seal mounting groove 23a is an O-ring 23 made of an elastic material such as rubber. Mounted in the magnet mounting groove 24a is a circular annular magnet 24. Attached to the outer circumferential portion of the magnet 24 is a wear compensation ring (not shown).

Через уплотнение 23 поршень 22 наддува разделяет камеру 16а цилиндра наддува на третью камеру 42 давления и четвертую камеру 44 давления воздухонепроницаемым образом. Третья камера 42 давления представляет собой пустую камеру, сформированную между поршнем 22 наддува и перегородкой 26, и располагается со стороны головки относительно поршня 22 наддува. Четвертая камера 44 давления представляет собой пустую камеру, сформированную между поршнем 22 наддува и крышкой 48 штока, и располагается со стороны торца относительно поршня 22 наддува. Четвертая камера 44 давления сообщается с портом 30 со стороны торца.Through the seal 23, the boost piston 22 divides the boost cylinder chamber 16a into a third pressure chamber 42 and a fourth pressure chamber 44 in an airtight manner. The third pressure chamber 42 is an empty chamber formed between the boost piston 22 and the baffle 26 and is located on the head side of the boost piston 22 . The fourth pressure chamber 44 is an empty chamber formed between the boost piston 22 and the stem cover 48, and is located on the end side of the boost piston 22. The fourth pressure chamber 44 communicates with the port 30 from the end.

На торцевой поверхности поршня 22 наддува со стороны головки сформирована кольцевая канавка 25а для монтажа демпфера, и в этой канавке 25а для монтажа демпфера смонтирован демпфер 25. Демпфер 25 выполнен из эластичного материала, такого как резина, и предназначен для предотвращения соударения поршня 22 наддува с перегородкой 26. Поршень 22 наддува соединен с участком 18b прикрепления поршня, расположенным в центре поршневого штока 18, и установлен с возможностью смещения в осевом направлении как одно целое с поршневым штоком 18.An annular groove 25a for mounting a damper is formed on the end surface of the boost piston 22 from the head side, and a damper 25 is mounted in this groove 25a for mounting the damper. 26. The boost piston 22 is connected to a piston attachment portion 18b located in the center of the piston rod 18 and is axially displaceable integrally with the piston rod 18.

Крышка 48 штока прикреплена к участку 16а камеры цилиндра наддува со стороны торца. Крышка 48 штока имеет форму диска и включает в себя кольцевую канавку 48d для монтажа уплотнения, сформированную на внешнем окружном участке этой крышки. В канавке 48d для монтажа уплотнения смонтировано круглое кольцеобразное уплотнение 48 с. Уплотнение 48 с уплотняет канавку 48d для монтажа уплотнения воздухонепроницаемым образом.The stem cover 48 is attached to the boost cylinder chamber portion 16a from the end side. The stem cap 48 is disc-shaped and includes an annular seal mounting groove 48d formed in the outer circumferential portion of the stem cap. In the groove 48d for mounting the seal, an O-ring 48 c is mounted. The seal 48c seals the seal mounting groove 48d in an airtight manner.

Крышка 48 штока имеет установочное отверстие 48а, расположенное поблизости от радиального центра. Установочное отверстие 48а проходит в осевом направлении, и поршневой шток 18 проходит через него. В этом установочном отверстии 48а размещено штоковое уплотнение 48b, предназначенное для предотвращения утечки воздуха вдоль поршневого штока 18. На торцевой поверхности крышки 48 штока со стороны головки сформирована кольцевая канавка 47а для монтажа демпфера, и в этой канавке 47а для монтажа демпфера смонтирован демпфер 47. Демпфер 47 выполнен в виде упругого элемента, имеющего круглую кольцеобразную форму. Демпфер 47 выступает внутрь камеры 16а цилиндра наддува, чтобы предотвратить соударение крышки 48 штока с поршнем 22 наддува.Stem cap 48 has a mounting hole 48a located near the radial center. The mounting hole 48a extends in the axial direction, and the piston rod 18 passes through it. This mounting hole 48a accommodates a rod seal 48b to prevent air leakage along the piston rod 18. An annular groove 47a for mounting a damper is formed on the end surface of the rod cover 48 on the head side, and a damper 47 is mounted in this groove 47a for mounting the damper. 47 is made in the form of an elastic element having a round annular shape. The damper 47 protrudes into the chamber 16a of the boost cylinder to prevent the rod cap 48 from hitting the boost piston 22 .

К участку крышки 48 штока со стороны торца прикреплен удерживающий зажим 49, предназначенный для фиксации крышки 48 штока. Удерживающий зажим 49 представляет собой пластинчатый элемент, входящий в зацепление с канавкой 49а зацепления, сформированной на участке 16 корпуса со стороны торца вдоль внутренней окружной поверхности участка 16 корпуса со стороны торца. Удерживающий зажим 49 представляет собой кольцевой пластинчатый элемент с вырезом в окружном положении. Удерживающий зажим входит в зацепление с канавкой 49а за счет упругого восстанавливающего усилия и находится в контакте с торцевой поверхностью крышки 48 штока со стороны торца, что, таким образом, предотвращает выпадение крышки 48 штока.A retaining clip 49 is attached to the section of the stem cover 48 from the end side, designed to fix the stem cover 48. The retaining clip 49 is a plate-like member engaging with the engagement groove 49a formed in the end side portion of the body 16 along the inner circumferential surface of the end side portion of the body 16 . The holding clip 49 is an annular plate element with a notch in the circumferential position. The retaining clip engages with the groove 49a by an elastic restoring force and is in contact with the end surface of the stem cap 48 on the end side, thereby preventing the stem cap 48 from falling out.

Порт 30 со стороны торца сформирован на участке 16 корпуса со стороны торца рядом с концевым участком со стороны торца. Порт 30 со стороны торца проходит через участок 16 корпуса со стороны торца от внешней окружности в камеру 16а цилиндра наддува и сообщается с четвертой камерой 44 давления на концевом участке камеры 16а цилиндра наддува.The end side port 30 is formed on the end side portion of the housing 16 adjacent to the end portion of the end portion. The end side port 30 extends through the end side portion of the housing 16 from the outer circumference into the boost cylinder chamber 16a and communicates with the fourth pressure chamber 44 at the end portion of the boost cylinder chamber 16a.

Вспомогательный канал 76 представляет проточный канал, сформированный внутри участка 16 корпуса со стороны торца, и проходит в осевом направлении. Первый конец вспомогательного канала 76 сообщается с портом 30 со стороны торца, а второй его конец сообщается с регулировочным портом 32 (описываемым ниже) в перегородке 26.The auxiliary channel 76 is a flow channel formed inside the body portion 16 on the end side and extends in the axial direction. The first end of the auxiliary channel 76 communicates with the port 30 from the end, and its second end communicates with the adjustment port 32 (described below) in the baffle 26.

Третий обратный клапан 56 установлен во вспомогательном канале 76. Третий обратный клапан 56 включает в себя полость 56а, имеющую более большой диаметр, чем вспомогательный канал 76, и клапанный элемент 56b, вставленный в полость 56а. Клапанный элемент 56b представляет собой чашеобразный элемент в форме цилиндра с дном, причем это дно 56 с располагается ниже по потоку в направлении блокировки потока воздуха. Дно 56 с клапанного элемента 56b включает в себя кольцевой выступ 56d, который приводится в контакт с торцевой поверхностью полости 56а и, таким образом, блокирует вспомогательный канал 76, который сообщается с полостью 56а.The third check valve 56 is installed in the auxiliary passage 76. The third check valve 56 includes a cavity 56a having a larger diameter than the auxiliary passage 76 and a valve member 56b inserted into the cavity 56a. The valve element 56b is a cup-shaped element in the form of a cylinder with a bottom, and this bottom 56c is located downstream in the direction of blocking the air flow. The bottom 56 c of the valve member 56b includes an annular protrusion 56d which is brought into contact with the end surface of the cavity 56a and thus blocks the auxiliary passage 76 which communicates with the cavity 56a.

На боковом участке клапанного элемента 56b сформирован вырез 56е, предназначенный для прохождения воздуха. Когда воздух проходит со стороны дна 56 с в полость, кольцевой выступ 56d клапанного элемента 56b отделяется от торцевой поверхности полости 56а и, таким образом, обеспечивает прохождение воздуха через вырез 56е. Когда воздух проходит в противоположном направлении, под действием давления воздуха кольцевой выступ 56d на дне 56 с клапанного элемента 56b входит в контакт с торцевой поверхностью полости 56а и блокируют вспомогательный канал 76, так что прохождение воздуха прекращается.A cut-out 56e is formed on the side portion of the valve member 56b to allow air to pass through. As air flows from the bottom 56c side into the cavity, the collar 56d of the valve member 56b separates from the end surface of the cavity 56a and thus allows air to pass through the recess 56e. When the air flows in the opposite direction, the air pressure causes the annular protrusion 56d on the bottom 56 c of the valve member 56b to come into contact with the end surface of the cavity 56a and block the auxiliary passage 76 so that the passage of air is stopped.

Чтобы третий обратный клапан 56 работал плавно, смещающий элемент 56f, такой как пружина, может быть установлен внутри полости 56а для смещения кольцевого выступа 56d клапанного элемента 56b в сторону торцевой поверхности полости 56а. При этом первый обратный клапан 52 и второй обратный клапан 54, описываемые ниже, имеют конструкцию, подобную конструкции третьего обратного клапана 56.In order for the third check valve 56 to operate smoothly, a biasing member 56f, such as a spring, may be provided within the cavity 56a to bias the annular protrusion 56d of the valve member 56b toward the end surface of the cavity 56a. Meanwhile, the first check valve 52 and the second check valve 54, described below, have a structure similar to that of the third check valve 56.

Как показано на ФИГ. 3А, перегородка 26 включает в себя элемент 60 пластинчатой формы. Элемент 60 включает в себя первый соединительный участок 63, который выступает в сторону головки и вставляется в камеру 14а рабочего цилиндра, и второй соединительный участок 64, который выступает в сторону торца и вставляется в камеру 16а цилиндра наддува. Первый соединительный участок 63 имеет круглую цилиндрическую форму с внешним диаметром, практически равным внутреннему диаметру камеры 14а рабочего цилиндра. На внешнем окружном участке первого соединительного участка 63 смонтировано уплотнение 63а. Второй соединительный участок 64 имеет круглую цилиндрическую форму с внешним диаметром, практически равным внутреннему диаметру камеры 16а цилиндра наддува. На внешнем окружном участке второго соединительного участка 64 смонтировано уплотнение 64а. Уплотнение 63а уплотняет зазор между камерой 14а рабочего цилиндра и первым соединительным участком 63. Уплотнение 64а уплотняет зазор между камерой 16а цилиндра наддува и вторым соединительным участком 64.As shown in FIG. 3A, baffle 26 includes a plate-shaped element 60. The element 60 includes a first connecting portion 63 that protrudes towards the head and is inserted into the chamber 14a of the working cylinder, and a second connecting portion 64 that protrudes towards the end and is inserted into the chamber 16a of the boost cylinder. The first connecting section 63 has a round cylindrical shape with an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the working cylinder chamber 14a. A seal 63a is mounted on the outer circumferential portion of the first connecting portion 63. The second connecting section 64 has a circular cylindrical shape with an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the boost cylinder chamber 16a. A seal 64a is mounted on the outer circumferential portion of the second connecting portion 64. The seal 63a seals the gap between the working cylinder chamber 14a and the first connecting section 63. The seal 64a seals the gap between the boost cylinder chamber 16a and the second connecting section 64.

Перегородка 26 включает в себя сквозное отверстие 61, выполненное поблизости от радиального центра. Сквозное отверстие 61 проходит в осевом направлении, и поршневой шток 18 проходов через него. В этом сквозном отверстии 61 размещено уплотнение 62, предназначенное для предотвращения утечки воздуха вдоль поршневого штока 18.The baffle 26 includes a through hole 61 provided in the vicinity of the radial center. The through hole 61 extends in the axial direction, and the piston rod 18 passes through it. This through hole 61 houses a seal 62 to prevent air leakage along the piston rod 18.

Разделительная перегородка 26 дополнительно включает в себя соединительный канал 34, клапан 35 переключения проводимости, установленный в соединительном канале 34, выпускной канал 36 и клапан 37 переключения выпуска, установленный в выпускном канале 36, которые составляют механизм 33 переключения наддува.The baffle 26 further includes a connection passage 34, a conductance switching valve 35 installed in the connection passage 34, an exhaust passage 36, and an exhaust switching valve 37 installed in the exhaust passage 36, which constitute the boost switching mechanism 33.

Соединительный канал 34 представляет собой проточный канал, который обеспечивает прохождение воздуха между второй камерой 40 давления и третьей камерой 42 давления. Соединительный канал 34 включает в себя сквозное отверстие 65, проходящее через перегородку 26 в осевом направлении, внутренний канал 35е в штифте 35а переключения прохождения, вставленном в сквозное отверстие 65, и отверстие 66b ограничителя 66.The connecting channel 34 is a flow channel that allows air to pass between the second pressure chamber 40 and the third pressure chamber 42. The connection channel 34 includes a through hole 65 extending through the baffle 26 in the axial direction, an inner channel 35e in the passage switching pin 35a inserted into the through hole 65, and a hole 66b of the restrictor 66.

Сквозное отверстие 65 проходит через перегородку 26 в осевом направлении и включает в себя участок 65а большого диаметра, сформированное со стороны головки, участок 65b малого диаметра, сформированный в середине в осевом направлении, и установочное отверстие 65 с для ограничителя. Участок 65а большого диаметра и установочное отверстие 65 с для ограничителя имеют более большие внутренние диаметры, чем участок 65b малого диаметра. Штифт 35а переключения прохождения вставляется внутрь участка 65а большого диаметра и участка 65b малого диаметра. Ограничитель 66 вставлен в установочное отверстие 65 с для ограничителя. Ограничитель 66 соединен с участком штифта 35а переключения прохождения в клапане 35 переключения прохождения со стороны торца и смещается как одно целое со штифтом 35а переключения прохождения. Когда перемещение ограничителя 66 внутри установочного отверстия 65 с для ограничителя прекращается, перемещение штифта 35а переключения прохождения в сторону головки ограничивается.The through hole 65 extends through the baffle 26 in the axial direction, and includes a large diameter portion 65a formed on the head side, a small diameter portion 65b formed in the middle in the axial direction, and a stopper mounting hole 65c. The large diameter portion 65a and the stopper mounting hole 65c have larger inner diameters than the small diameter portion 65b. The passage switching pin 35a is inserted inside the large diameter portion 65a and the small diameter portion 65b. The stopper 66 is inserted into the stopper mounting hole 65c. The limiter 66 is connected to a portion of the passage switching pin 35a in the passage switching valve 35 from the end side, and is displaced integrally with the passage switching pin 35a. When movement of the stopper 66 inside the stopper mounting hole 65c stops, movement of the head-side passage switching pin 35a is restricted.

Клапан 35 переключения прохождения включает в себя штифт 35а переключения прохождения. Штифт 35а переключения прохождения включает в себя закрывающий участок 35 с, сформированный со стороны головки, и штоковый участок 35d, проходящий в осевом направлении в сторону торца. Штоковый участок 35d имеет диаметр, практически равный внутреннему диаметру участка 65b малого диаметра сквозного отверстия 65, и вставлен в участок 65b малого диаметра с возможностью скольжения в осевом направлении. Закрывающий участок 35 с имеет диаметр, практически равный внутреннему диаметру участка 65а большого диаметра сквозного отверстия 65 и может вставляться в участок 65а большого диаметра. На внешнем окружном участке закрывающего участка 35 с смонтировано кольцеобразное уплотнение 35b. Когда закрывающий участок 35 с втягивается в участок 65а большого диаметра, уплотнение 35b входит в плотный контакт с участком 65а большого диаметра и, таким образом, уплотняет соединительный канал 34.The passage switching valve 35 includes a passage switching pin 35a. The passage switching pin 35a includes a cap portion 35c formed on the head side and a rod portion 35d extending in the axial direction towards the butt side. The rod portion 35d has a diameter substantially equal to the inner diameter of the small diameter portion 65b of the through hole 65 and is slidably inserted into the small diameter portion 65b in the axial direction. The closing portion 35c has a diameter substantially equal to the inner diameter of the large diameter portion 65a of the through hole 65 and can be inserted into the large diameter portion 65a. An O-ring 35b is mounted on the outer circumferential portion of the closing portion 35c. When the closing section 35c is drawn into the large diameter section 65a, the seal 35b comes into intimate contact with the large diameter section 65a and thus seals the connection channel 34.

Со стороны торца закрывающего участка 35 с штифта 35а переключения прохождения смонтирован смещающий элемент 35f. Смещающий элемент 35f выполнен в виде, например, пружины, и вставлен в зазор между участком 65а большого диаметра и штифтом 35а переключения прохождения. Смещающий элемент 35f смещает штифт 35а переключения прохождения в сторону головки, так что закрывающий участок 35с отделяется от сквозного отверстия 65 и начинает выступать в сторону второй камеры 40 давления. То есть в состоянии, когда штифт 35а переключения прохождения не отжимается рабочим поршнем 20 в сторону торца, клапан 35 переключения прохождения не блокирует соединительный канал 34.On the side of the end of the closing section 35 from the passage switching pin 35a, a biasing element 35f is mounted. The bias member 35f is configured as a spring, for example, and is inserted into the gap between the large diameter portion 65a and the passage switching pin 35a. The bias member 35f biases the passage switching pin 35a toward the head, so that the cover portion 35c separates from the through hole 65 and begins to protrude toward the second pressure chamber 40. That is, in a state where the passage switching pin 35a is not pushed outward by the operating piston 20, the passage switching valve 35 does not block the connecting passage 34.

Выпускной канал 36 имеет отверстие на торцевой поверхности перегородки 26 со стороны первого соединительного участка 63. Выпускной канал 36 включает в себя отверстие 67 для размещения штифта обнаружения, проходящее в осевом направлении, и соединительный канал 71, сообщающийся с отверстием 67 для размещения штифта обнаружения и регулировочным портом 32. Отверстие 67 для размещения штифта обнаружения включает в себя участок 67а большого диаметра, сформированный со стороны головки, участок 67b малого диаметра, сформированный со стороны торца участка 67а большого диаметра, и установочное отверстие 67с для ограничителя. Ограничитель 68 вставлен в установочное отверстие 67с для ограничителя. Ограничитель 68 соединен со штифтом 37а обнаружения и смещается как одно целое со штифтом 37а обнаружения. В результате прекращения смещения ограничителя 66 на концевом участке участка 67b малого диаметра со стороны торца диапазон перемещения штифта 37а обнаружения ограничивается.The outlet channel 36 has an opening on the end surface of the baffle 26 on the side of the first connecting section 63. The outlet channel 36 includes a hole 67 for accommodating the detection pin, extending in the axial direction, and a connecting channel 71 communicating with the hole 67 for accommodating the detection pin and adjusting port 32. The detection pin receiving hole 67 includes a large diameter portion 67a formed on the head side, a small diameter portion 67b formed on the end side of the large diameter portion 67a, and a stopper mounting hole 67c. The stopper 68 is inserted into the stopper mounting hole 67c. The limiter 68 is connected to the detection pin 37a and is displaced integrally with the detection pin 37a. By stopping the displacement of the limiter 66 at the end portion of the small diameter portion 67b on the end side, the movement range of the detection pin 37a is limited.

Соединительный канал 71 сообщается с отверстием 67 для размещения штифта обнаружения в отверстии 71а, сформированном на боковом участке участка 67b малого диаметра. Диаметр участка 67b малого диаметра увеличивается в заданном диапазоне вокруг отверстия 71а, так что между участком 67b малого диаметра и клапаном 37 переключения выпуска образуется зазор.The connecting channel 71 communicates with the detection pin accommodating hole 67 in the hole 71a formed in the side portion of the small diameter portion 67b. The diameter of the small diameter portion 67b increases in a predetermined range around the hole 71a so that a gap is formed between the small diameter portion 67b and the exhaust switching valve 37 .

В соединительном канале 71 установлен первый обратный клапан 52, который обеспечивает прохождение воздуха только в направлении отверстия 71а в сторону регулировочного порта 32. Первый обратный клапан 52 размещен в направлении, которое обеспечивает выпуск воздуха из второй камеры 40 давления.Installed in the connecting passage 71 is a first check valve 52 which allows air to flow only in the direction of the opening 71a towards the control port 32. The first check valve 52 is placed in a direction which allows air to be expelled from the second pressure chamber 40.

Клапан 37 переключения выпуска включает в себя штифт 37а обнаружения. Штифт 37а обнаружения включает в себя основной участок 37b штифта, имеющий круглую цилиндрическую форму, проходящий в осевом направлении, и фланцевый участок 37с, проходящий в радиальном направлении наружу от концевого участка основного участка 37b штифта со стороны головки. Фланцевый участок 37с имеет диаметр, немного меньший, чем внутренний диаметр участка 67а большого диаметра, и может вставляться внутрь участка 67а большого диаметра. Смещающий элемент 37f, выполнен в виде, например, пружины, смонтированной на участке 67а большого диаметра. Смещающий элемент 37f находится в контакте с фланцем 37с и смещает штифт 37а обнаружения в сторону головки, так что фланец 37с выступает в сторону второй камеры 40 давления.The exhaust switching valve 37 includes a detection pin 37a. The detection pin 37a includes a pin main portion 37b having a circular cylindrical shape extending in the axial direction and a flange portion 37c extending radially outward from the end portion of the main pin portion 37b on the head side. The flange portion 37c has a diameter slightly smaller than the inner diameter of the large diameter portion 67a and can be inserted into the large diameter portion 67a. The biasing element 37f is made in the form of, for example, a spring mounted on a section 67a of large diameter. The bias member 37f is in contact with the flange 37c and biases the detection pin 37a towards the head so that the flange 37c protrudes towards the second pressure chamber 40.

Основной участок 37b штифта имеет диаметр, немного меньший, чем внутренний диаметр участка 67b малого диаметра и выполнен с возможностью скольжения в осевом направлении вдоль участка 67b малого диаметра. На внешнем окружном участке основного участка 37b штифта на расстоянии друг от друга в осевом направлении размещены уплотнение 37d и уплотнение 37е. В состоянии, при котором штифт 37а обнаружения не выдвигается рабочим поршнем 20, уплотнение 37d и уплотнение 37е размещаются в положениях, когда эти уплотнения находятся в плотном контакте с участком 67b малого диаметра и, таким образом, блокируют сообщение между отверстием 67 для размещения штифта обнаружения и соединительным каналом 71. То есть в состоянии, при котором клапан 37 переключения выпуска не выдвигается рабочим поршнем 20, клапан 37 переключения выпуска блокирует выпускной канал 36.The main pin section 37b has a diameter slightly smaller than the inner diameter of the small diameter section 67b and is axially slidable along the small diameter section 67b. On the outer circumferential portion of the main portion 37b of the pin, a seal 37d and a seal 37e are placed at a distance from each other in the axial direction. In the state that the detection pin 37a is not extended by the operating piston 20, the seal 37d and the seal 37e are placed at positions where these seals are in intimate contact with the small diameter portion 67b, and thus block communication between the detection pin accommodating hole 67 and the connecting passage 71. That is, in a state in which the exhaust switching valve 37 is not advanced by the operating piston 20, the exhaust switching valve 37 blocks the exhaust passage 36.

На участке 14 корпуса со стороны головки поблизости от регулировочного порта 32 установлены дополнительный канал 78 и второй обратный клапан 54. Дополнительный канал 78 сообщается с регулировочным портом 32 и второй камерой 40 давления. В дополнительном канале 78 установлен второй обратный клапан 54. Первый конец второго обратного клапана 54 сообщается с регулировочным портом 32 через дополнительный канал 78. Второй конец второго обратного клапана 54 сообщается со второй камерой 40 давления через дополнительный канал 78. Второй обратный клапан 54 обеспечивает прохождение воздуха только в направлении от регулировочного порта 32 в сторону второй камеры 40 давления и блокирует прохождение воздуха в противоположном направлении. То есть второй обратный клапан 54 обеспечивает прохождение воздуха для пополнения во вторую камеру 40 давления, но блокирует прохождение воздуха в противоположном направлении.An additional channel 78 and a second check valve 54 are installed on the body section 14 on the side of the head near the control port 32. The additional channel 78 communicates with the control port 32 and the second pressure chamber 40. A second check valve 54 is installed in the additional passage 78. The first end of the second check valve 54 communicates with the control port 32 through the additional passage 78. The second end of the second check valve 54 communicates with the second pressure chamber 40 through the additional passage 78. The second check valve 54 allows the passage of air only in the direction from the adjustment port 32 towards the second pressure chamber 40 and blocks the passage of air in the opposite direction. That is, the second check valve 54 allows the passage of replenishment air into the second pressure chamber 40, but blocks the passage of air in the opposite direction.

Гидро(пневмо)цилиндр 10 в соответствии с рассматриваемым вариантом имеет конструкцию, описанную выше, и, как показано на ФИГ. 4А, приводится в действие приводным устройством 120.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10 according to the present embodiment has the structure described above and, as shown in FIG. 4A is driven by driver 120.

Приводное устройство 120 включает в себя четвертый обратный клапан 86, дроссельный клапан 88, переключающий клапан 102, источник 104 подачи воздуха высокого давления (источник подачи текучей среды высокого давления) и выпускной порт 106. Приводное устройство 120 выполнено с возможностью подачи воздуха высокого давления в первую камеру 38 давления в камере 14а рабочего цилиндра во время рабочего процесса. Кроме того, как показано на ФИГ. 4 В, во время процесса возврата приводное устройство 120 может подавать часть воздуха, накопленного в первой камере 38 давления, в четвертую камеру 44 давления и подавать воздух высокого давления во вторую камеру 40 давления.The driving device 120 includes a fourth check valve 86, a throttle valve 88, a switching valve 102, a high pressure air supply source 104 (high pressure fluid supply source), and an exhaust port 106. The driving device 120 is configured to supply high pressure air to the first chamber 38 pressure in the chamber 14A of the working cylinder during the working process. In addition, as shown in FIG. 4B, during the return process, the driving device 120 may supply a portion of the air stored in the first pressure chamber 38 to the fourth pressure chamber 44 and supply high pressure air to the second pressure chamber 40.

Переключающий клапан 102 представляет собой, например, двухпозиционный клапан с пятью портами, который включает в себя порты с первого порта 102а по пятый порт 102е и может переключаться между первым положением (см. ФИГ. 4А) и вторым положением (см. ФИГ. 4В). Как показано на ФИГ. 4А и 4В, первый порт 102а соединяется с портом 28 со стороны головки трубопроводами. Второй порт 102b соединяется с регулировочным портом 32 трубопроводами. Третий порт 102 с соединяется с выпускным портом 106 трубопроводами. Четвертый порт 102d соединяется с источником 104 подачи воздуха высокого давления трубопроводами. Пятый порт 102е соединяется с выпускным портом 106 через дроссельный клапан 88 и с портом 30 со стороны торца через четвертый обратный клапан 86 трубопроводами.The switching valve 102 is, for example, a five-port on-off valve that includes ports from the first port 102a to the fifth port 102e and can switch between the first position (see FIG. 4A) and the second position (see FIG. 4B) . As shown in FIG. 4A and 4B, the first port 102a is connected to the head side port 28 by conduits. The second port 102b is connected to the control port 32 by pipelines. The third port 102 is connected to the outlet port 106 by pipelines. The fourth port 102d is connected to the high pressure air supply 104 by pipelines. The fifth port 102e is connected to the outlet port 106 through the throttle valve 88 and to the end side port 30 through the fourth check valve 86 by pipelines.

Как показано на ФИГ. 4А, когда переключающий клапан 102 находится в первом положении, первый порт 102а соединяется с четвертым портом 102d, а второй порт 102b соединяется с третьим портом 102с. As shown in FIG. 4A, when the switch valve 102 is in the first position, the first port 102a is connected to the fourth port 102d and the second port 102b is connected to the third port 102c.

Кроме того, как показано на ФИГ. 4 В, когда переключающий клапан 102 находится во втором положении, первый порт 102а соединяется с пятым портом 102е, а второй порт 102b соединяется с четвертым портом 102d. Переключающий клапан 102 переключается между первым положением и вторым положением за счет пилотного давления от источника 104 подачи воздуха высокого давления или электромагнитным клапаном.In addition, as shown in FIG. 4B, when the switch valve 102 is in the second position, the first port 102a is connected to the fifth port 102e and the second port 102b is connected to the fourth port 102d. The switching valve 102 is switched between the first position and the second position by pilot pressure from the high pressure air source 104 or a solenoid valve.

Когда переключающий клапан 102 находится во втором положении, четвертый обратный клапан 86 обеспечивает прохождение воздуха из порта 28 со стороны головки в порт 30 со стороны торца, но блокирует прохождение воздуха из порта 30 со стороны торца в сторону порта 28 со стороны головки.When the switch valve 102 is in the second position, the fourth check valve 86 allows air to flow from the head side port 28 to the end side port 30, but blocks air from the end side port 30 to the head side port 28.

Дроссельный клапан 88, представляющий собой регулируемый дроссельный клапан, площадь проходного сечения которого можно изменять, чтобы регулировать расход выхлопного газа, ограничивает количество воздуха, выпускаемого из первой камеры 38 давления через выпускной порт 106.The throttle valve 88, which is an adjustable throttle valve whose bore area can be changed to control the exhaust gas flow, limits the amount of air discharged from the first pressure chamber 38 through the exhaust port 106.

В положении вдоль трубопровода, соединяющего четвертый обратный клапан 86 и четвертую камеру 44 давления, может быть установлен воздушный резервуар, чтобы, таким образом, накапливать воздух, подаваемый из порта 28 со стороны головки в порт 30 со стороны торца, во время процесса возврата. Воздушный резервуар может накапливать достаточное количество воздуха для заполнения четвертой камеры 44 давления во время операции возврата, что позволяет стабилизировать операцию возврата. В этом случае объем воздушного резервуара можно установить, например, равным примерно половине максимального объема первой камеры 38 давления. В случае, когда трубопроводы имеют достаточный объем, необходимость в воздушном резервуаре отсутствует.At a position along the conduit connecting the fourth check valve 86 and the fourth pressure chamber 44, an air reservoir can be installed to thereby accumulate the air supplied from the head side port 28 to the butt side port 30 during the return process. The air reservoir can store enough air to fill the fourth pressure chamber 44 during the return operation, which makes it possible to stabilize the return operation. In this case, the volume of the air reservoir can be set, for example, to about half the maximum volume of the first pressure chamber 38 . If the pipelines have sufficient volume, there is no need for an air reservoir.

Гидро(пневмо)цилиндр 10 и приводное устройство 120 имеют описанную выше конструкцию. Ниже приводится описание их технических эффектов и принципов работы.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10 and the drive device 120 have the structure described above. Below is a description of their technical effects and operating principles.

Процесс запускаLaunch Process

Перед началом использования гидро(пневмо)цилиндра 10 во время процесса запуска вторая камера 40 давления и третья камера 42 давления, заполняются воздухом высокого давления. Воздух высокого давления - это воздух с давлением выше атмосферного. При этом гидро(пневмо)цилиндр 10 устанавливается в положение начала участка хода, как показано на ФИГ. 1. Кроме того, переключающий клапан 102 приводного устройства 120 находится во втором положении (см. ФИГ. 4В). Источник 104 подачи воздуха высокого давления, таким образом, соединяется с регулировочным портом 32. Как показано на ФИГ. 4В, воздух высокого давления вводится из источника 104 подачи воздуха высокого давления во вторую камеру 40 давления через второй обратный клапан 54. Кроме того, воздух высокого давления, введенный во вторую камеру 40 давления, также вводится в третью камеру 42 давления через соединительный канал 34. Таким образом, вторая камера 40 давления и третья камера 42 давления заполняются воздухом высокого давления. Процесс запуска может быть выполнен только один раз перед первым ходом гидро(пневмо)цилиндра 10.Before using the hydraulic (pneumatic) cylinder 10 during the start-up process, the second pressure chamber 40 and the third pressure chamber 42 are filled with high pressure air. High pressure air is air with a pressure above atmospheric pressure. In this case, the hydraulic (pneumatic) cylinder 10 is set to the position of the beginning of the stroke section, as shown in FIG. 1. In addition, the switching valve 102 of the actuator 120 is in the second position (see FIG. 4B). The high pressure air supply 104 is thus connected to the control port 32. As shown in FIG. 4B, high pressure air is introduced from the high pressure air supply source 104 into the second pressure chamber 40 through the second check valve 54. In addition, high pressure air introduced into the second pressure chamber 40 is also introduced into the third pressure chamber 42 through the connection port 34. Thus, the second pressure chamber 40 and the third pressure chamber 42 are filled with high pressure air. The starting process can only be performed once before the first stroke of the hydraulic (pneumatic) cylinder 10.

Рабочий процессThe working process

Как показано на ФИГ. 4А, во время рабочего процесса гидро(пневмо)цилиндра 10 переключающий клапан 102 приводного устройства 120 устанавливается в первое положении. Воздух высокого давления подается из источника 104 подачи воздуха высокого давления в порт 28 со стороны головки через первый порт 102а переключающего клапана 102. Так как четвертый обратный клапан 86 соединен с пятым портом 102е, воздух высокого давления не проходит в сторону четвертого обратного клапана 86. Четвертая камера 44 давления соединена с выпускным портом 106 через третий обратный клапан 56, регулировочный порт 32, и второй порт 102b.As shown in FIG. 4A, during operation of the hydraulic (pneumatic) cylinder 10, the switching valve 102 of the actuator 120 is set to the first position. High pressure air is supplied from the high pressure air supply 104 to the head side port 28 through the first port 102a of the switching valve 102. Since the fourth check valve 86 is connected to the fifth port 102e, the high pressure air does not flow towards the fourth check valve 86. Fourth pressure chamber 44 is connected to outlet port 106 via third check valve 56, control port 32, and second port 102b.

Как показано на ФИГ. 5, во время рабочего процесса воздух высокого давления из источника 104 подачи воздуха высокого давления поступает в первую камеру 38 давления, как показано стрелкой В. Усилие, действующее на рабочий поршень со стороны воздуха высокого давления во второй камере 40 давления, и усилие, действующее на поршень 22 наддува со стороны воздуха высокого давления, который заполняет третью камеру 42 давления, имеют одинаковую величину и уравновешиваются в противоположных направлениях. Таким образом, эти усилия не участвуют в создании осевого усилия. В результате в поршневом штоке 18 создается усилие, соответствующее разности между давлением в первой камере 38 давления, расположенной рядом с рабочим поршнем 20, и давлением в четвертой камере давления 44, расположенной рядом с поршнем 22 наддува, и поршневой шток 18 перемещается в сторону торца.As shown in FIG. 5, during operation, high pressure air from the high pressure air supply 104 enters the first pressure chamber 38 as shown by arrow B. The force acting on the operating piston from the high pressure air in the second pressure chamber 40 and the force the high-pressure air-side boost piston 22 that fills the third pressure chamber 42 are of the same size and counterbalanced in opposite directions. Thus, these forces do not contribute to the creation of the axial force. As a result, a force is created in the piston rod 18 corresponding to the difference between the pressure in the first pressure chamber 38 located next to the working piston 20 and the pressure in the fourth pressure chamber 44 located next to the boost piston 22, and the piston rod 18 moves towards the end.

Когда рабочий поршень 20 перемещается, воздух высокого давления в количестве, равном объему первой камеры 38 давления, подается из источника 104 подачи воздуха высокого давления (см. Фиг. 4А) в гидро(пневмо)цилиндр 10. Когда рабочий поршень 20 и поршень 22 наддува перемещаются, воздух высокого давления внутри второй камеры 40 давления перемещается в третью камеру 42 давления через соединительный канал 34. Во время рабочего процесса давление воздуха высокого давления, хранящегося во второй камере 40 давления, и давление воздуха высокого давления, хранящегося в третьей камере 42 давления, поддерживаются постоянными. Кроме того, воздух в четвертой камере 44 давления выпускается из четвертой камеры 44 давления при перемещении поршня 22 наддува. В этом случае воздух в четвертой камере 44 давления проходит через регулировочный порт 32 через третий обратный клапан 56 и вспомогательный канал 76 и, как показано на ФИГ. 4А, выпускается из выпускного порта 106 через второй порт 102b переключающего клапана 102.When the working piston 20 moves, high pressure air in an amount equal to the volume of the first pressure chamber 38 is supplied from the high pressure air supply source 104 (see Fig. 4A) to the hydro (pneumatic) cylinder 10. When the working piston 20 and the pressurization piston 22 move, the high pressure air inside the second pressure chamber 40 moves to the third pressure chamber 42 through the connecting passage 34. During operation, the pressure of the high pressure air stored in the second pressure chamber 40 and the pressure of the high pressure air stored in the third pressure chamber 42 are kept constant. In addition, the air in the fourth pressure chamber 44 is discharged from the fourth pressure chamber 44 as the boost piston 22 moves. In this case, the air in the fourth pressure chamber 44 passes through the control port 32 through the third check valve 56 and the auxiliary passage 76 and, as shown in FIG. 4A is discharged from the outlet port 106 through the second port 102b of the switching valve 102.

Процесс наддуваPressurization process

Как показано на ФИГ. 6, когда рабочий поршень 20 перемещается, штифт 35а переключения прохождения (см. ФИГ. 3В) клапана 35 переключения прохождения отжимается в сторону торца, и штифт 37а обнаружения (см. ФИГ. 3В) клапана 37 переключения выпуска также отжимается в сторону торца.As shown in FIG. 6, when the operating piston 20 is moved, the passage switching pin 35a (see FIG. 3B) of the passage switching valve 35 is pushed toward the end, and the detection pin 37a (see FIG. 3B) of the exhaust switching valve 37 is also pushed toward the end.

В результате, как показано на ФИГ. 3В, закрывающий участок 35с штифта 35а переключения прохождения вставляется в участок 65а большого диаметра сквозного отверстия 65. Уплотнение 35b на закрывающем участке 35с уплотняет зазор между участком 65а большого диаметра и закрывающим участком 35с и, таким образом, блокирует соединительный канал 34. То есть клапан 35 переключения прохождения блокирует прохождение воздуха между второй камерой 40 давления и третьей камерой 42 давления через соединительный канал 34.As a result, as shown in FIG. 3B, the closing portion 35c of the passage switching pin 35a is inserted into the large diameter portion 65a of the through hole 65. The seal 35b on the closing portion 35c seals the gap between the large diameter portion 65a and the closing portion 35c, and thus blocks the connection passage 34. That is, the valve 35 the passage switch blocks the passage of air between the second pressure chamber 40 and the third pressure chamber 42 through the connecting channel 34.

Кроме того, когда штифт 37а обнаружения в клапане 37 переключения выпуска перемещается в сторону торца, уплотнение 37d, которое уплотняет зазор между штифтом 37а обнаружения и отверстием 67 для размещения штифта обнаружения, перемещается в углубленное отверстие 71а. Это перемещение открывает выпускной канал 36, и регулировочный порт 32 и вторая камера 40 давления начинают сообщаться друг с другом через выпускной канал 36. Воздух высокого давления, хранимый во второй камере 40 давления, выпускается из выпускного порта 106 через первый обратный клапан 52 и регулировочный порт 32. В результате внутреннее давление во второй камере 40 давления снижается, и на рабочий поршень 20 начинает действовать осевое усилие, соответствующее разности между внутренним давлением во второй камере 40 давления и внутренним давлением в первой камере 38 давления.In addition, when the detection pin 37a in the exhaust switching valve 37 moves toward the end side, the seal 37d that seals the gap between the detection pin 37a and the detection pin accommodating hole 67 moves to the recessed hole 71a. This movement opens the outlet 36 and the control port 32 and the second pressure chamber 40 begin to communicate with each other through the outlet 36. The high pressure air stored in the second pressure chamber 40 is discharged from the outlet port 106 through the first check valve 52 and the control port. 32. As a result, the internal pressure in the second pressure chamber 40 is reduced and the operating piston 20 is subjected to an axial force corresponding to the difference between the internal pressure in the second pressure chamber 40 and the internal pressure in the first pressure chamber 38.

Кроме того, на поршень 22 наддува начинает действовать осевое усилие, соответствующее разности между давлением воздуха высокого давления, хранящегося в третьей камере 42 давления, и давлением в четвертой камере 44 давления. Таким образом, гидро(пневмо)цилиндр 10 может увеличить осевое усилие поблизости от конца участка хода. В гидро(пневмо)цилиндре 10 осевое усилие увеличивается за счет выпуска воздуха высокого давления во второй камере 40 давления в пределах диапазона, в котором работают клапан 35 переключения прохождения и клапан 37 переключения выпуска.In addition, an axial force begins to act on the boost piston 22 corresponding to the difference between the pressure of the high pressure air stored in the third pressure chamber 42 and the pressure in the fourth pressure chamber 44. Thus, the hydro(pneumatic) cylinder 10 can increase the axial force in the vicinity of the end of the stroke. In the hydro(pneumatic) cylinder 10, the axial force is increased by releasing the high pressure air in the second pressure chamber 40 within the range in which the passage switching valve 35 and the exhaust switching valve 37 operate.

Процесс возвратаReturn Process

Как показано на ФИГ. 4В, в процессе возврата гидро(пневмо)цилиндра 10 переключающий клапан 102 приводного устройства 120 устанавливается во второе положение. Воздух высокого давления подается из источника 104 подачи воздуха высокого давления в регулировочный порт 32 через второй порт 102b переключающего клапана 102. Первый порт 102а переключающего клапана 102 соединяется с пятым портом 102е, и, таким образом, порт 28 со стороны головки соединяется с портом 30 со стороны торца через четвертый обратный клапан 86. Порт 28 со стороны головки также соединяется с выпускным портом 106 через дроссельный клапан 88. В результате часть воздуха, хранящегося в первой камере 38 давления, подается через четвертый обратный клапан 86 в четвертую камеру 44 давления. Оставшаяся часть воздуха, хранящегося в первой камере 38 давления, выпускается из выпускного порта 106.As shown in FIG. 4B, during the return of the hydraulic (pneumatic) cylinder 10, the switching valve 102 of the actuator 120 is set to the second position. The high pressure air is supplied from the high pressure air source 104 to the control port 32 through the second port 102b of the switching valve 102. The first port 102a of the switching valve 102 is connected to the fifth port 102e, and thus the head side port 28 is connected to the end side through fourth check valve 86. Head side port 28 also connects to exhaust port 106 through throttle valve 88. As a result, part of the air stored in first pressure chamber 38 is supplied through fourth check valve 86 to fourth pressure chamber 44. The remainder of the air stored in the first pressure chamber 38 is discharged from the exhaust port 106.

Как показано на ФИГ. 7, в процессе возврата воздух высокого давления из источника 104 подачи воздуха высокого давления, как показано стрелкой В, подается в регулировочный порт 32 гидро(пневмо)цилиндра 10. Воздух высокого давления, подаваемый в регулировочный порт 32, поступает во вторую камеру 40 давления через дополнительный канал 78 и второй обратный клапан 54. Объем воздуха высокого давления, подаваемого во вторую камеру 40 давления, равен объему воздуха высокого давления, выпускаемого из второй камера 40 давления, во время процесса наддува. То есть воздух высокого давления, требуемый для процесса наддува, пополняется в процессе возврата. Количество воздуха высокого давления, подаваемого в это время, является небольшим по сравнению с объемом воздуха высокого давления, требуемого для перемещения рабочего поршня 20, и, таким образом, требуется лишь небольшое добавление воздуха высокого давления.As shown in FIG. 7, in the return process, high pressure air from the high pressure air source 104, as shown by arrow B, is supplied to the adjustment port 32 of the hydro(pneumatic) cylinder 10. The high pressure air supplied to the adjustment port 32 enters the second pressure chamber 40 through an additional passage 78; and a second check valve 54. The volume of high pressure air supplied to the second pressure chamber 40 is equal to the volume of high pressure air discharged from the second pressure chamber 40 during the pressurization process. That is, the high pressure air required for the boost process is replenished during the return process. The amount of high pressure air supplied at this time is small compared to the amount of high pressure air required to move the operating piston 20, and thus only a small addition of high pressure air is required.

В процессе возврата внутреннее давление во второй камере 40 давления и внутреннее давление в третьей камере 42 давления становятся равными друг другу. Следовательно, усилие, действующее на рабочий поршень 20 со стороны второй камеры 40 давления, и усилие, действующее на поршень 22 наддува со стороны третьей камеры 42 давления, уравновешиваются и нейтрализуются.During the return process, the internal pressure in the second pressure chamber 40 and the internal pressure in the third pressure chamber 42 become equal to each other. Therefore, the force acting on the working piston 20 from the second pressure chamber 40 and the force acting on the boost piston 22 from the third pressure chamber 42 are balanced and neutralized.

В то же время часть воздуха высокого давления, выпускаемая из первой камеры 38 давления, как показано стрелкой А, поступает в четвертую камеру 44 давления. Так как выпуск воздуха внутри первой камеры 38 давления продолжается, разность между давлением в четвертой камере 44 давления и давлением в первой камере 38 давления увеличивается, и рабочий поршень 20, поршень 22 наддува и поршневой шток 18 начинают перемещаться в сторону головки. При этом клапан 35 переключения прохождения возвращается в свое исходное положение, и вторая камера 40 давления и третья камера 42 давления начинают сообщаться друг с другом через соединительный канал 34. Кроме того, клапан 37 переключения выпуска закрывает выпускной канал 36 и блокирует сообщение между регулировочным портом 32 и второй камерой 40 давления.At the same time, a part of the high pressure air discharged from the first pressure chamber 38, as shown by arrow A, enters the fourth pressure chamber 44. As the release of air inside the first pressure chamber 38 continues, the difference between the pressure in the fourth pressure chamber 44 and the pressure in the first pressure chamber 38 increases, and the operating piston 20, the pressurization piston 22 and the piston rod 18 begin to move towards the head. At the same time, the passage switching valve 35 returns to its original position, and the second pressure chamber 40 and the third pressure chamber 42 begin to communicate with each other through the connecting channel 34. In addition, the outlet switching valve 37 closes the outlet channel 36 and blocks communication between the control port 32 and a second pressure chamber 40.

После этого, как показано на ФИГ. 8, пока воздух поступает в четвертую камеру 44 давления, выпуск первой камеры 38 давления продолжается, и рабочий поршень 20 и поршень 22 повышения давления возвращаются в положение начала участка хода.Thereafter, as shown in FIG. 8, while air enters the fourth pressure chamber 44, the discharge of the first pressure chamber 38 continues, and the operating piston 20 and the pressure boosting piston 22 return to the start position of the stroke portion.

Процесс возврата на этом завершается.This completes the return process.

Гидро(пневмо)цилиндр 10 в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления имеет следующие полезные эффекты.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10 according to the present embodiment has the following beneficial effects.

В гидро(пневмо)цилиндре 10 гидро(пневмо)цилиндр 10 включает в себя в качестве механизма 33 переключения наддува соединительный канал 34 сообщающийся со второй камерой 40 давления и третьей камерой 42 давления, выпускной канал 36 сообщающий со второй камеры 40 давления, клапан 35 переключения прохождения, предназначенный для открытия соединительного канала 34, когда рабочий поршень 20 располагается со стороны головки от заданного положения, и предназначенный для закрытия соединительного канала 34, когда рабочий поршень 20 перемещается в сторону торца от заданного положения, и клапан 37 переключения выпуска, предназначенный для закрытия выпускного канала 36, когда рабочий поршень 20 располагается со стороны головки от заданного положения, и предназначенный для открытия выпускного канала 36, чтобы обеспечить выпуск текучей среды высокого давления во второй камере 40 давления, когда рабочий поршень 20 перемещается в сторону торца от заданного положения. Это приводит к разделению второй камеры 40 давления и третьей камеры 42 давления поблизости от конца участка хода и обеспечивает сохранение воздуха высокого давления в третьей камере 42 давления и выпуск воздуха высокого давления во второй камере 40 давления. В результате осевое усилие поршня 22 наддува добавляется к осевому усилию рабочего поршня 20, и, таким образом, появляется возможность увеличения осевого усилия на второй половине участка хода.In the hydro (pneumatic) cylinder 10, the hydro (pneumatic) cylinder 10 includes, as a boost switching mechanism 33, a connecting channel 34 communicating with the second pressure chamber 40 and a third pressure chamber 42, an exhaust channel 36 communicating with the second pressure chamber 40, a switching valve 35 passing, designed to open the connecting channel 34, when the working piston 20 is located on the side of the head from the specified position, and designed to close the connecting channel 34, when the working piston 20 moves in the side of the end from the specified position, and the outlet switching valve 37, designed to close an outlet port 36 when the operating piston 20 is positioned on the head side from a predetermined position, and for opening the outlet port 36 to allow high pressure fluid to be released in the second pressure chamber 40 when the operating piston 20 moves end-side away from the predetermined position. This results in the separation of the second pressure chamber 40 and the third pressure chamber 42 near the end of the stroke and allows the high pressure air to be stored in the third pressure chamber 42 and the high pressure air to be discharged in the second pressure chamber 40. As a result, the axial force of the boost piston 22 is added to the axial force of the operating piston 20, and thus it becomes possible to increase the axial force in the second half of the stroke.

В гидро(пневмо)цилиндре 10 перегородка 26 может включать в себя регулировочный порт 32, а выпускной канал 36 может быть предназначен для выпуска текучей среды высокого давления во второй камере 40 давления через регулировочный порт 32.In the hydro(pneumatic) cylinder 10, the baffle 26 may include a control port 32, and the outlet 36 may be configured to discharge high pressure fluid in the second pressure chamber 40 through the control port 32.

В гидро(пневмо)цилиндре 10 механизм 33 переключения наддува может обеспечивать открытие выпускного канала 36 клапаном 37 переключения выпуска после того, как клапан 35 переключения прохождения закрывает соединительный канал 34. Это предотвращает отток воздуха высокого давления из третьей камеры 42 давления через вторую камеру 40 давления и, таким образом, сокращает потребление воздуха высокого давления.In the hydro(pneumatic) cylinder 10, the boost switching mechanism 33 may cause the exhaust passage 36 to be opened by the exhaust switching valve 37 after the passage switching valve 35 closes the connecting passage 34. This prevents the high pressure air from the third pressure chamber 42 from flowing through the second pressure chamber 40 and thus reduces high pressure air consumption.

В гидро(пневмо)цилиндре 10 клапан 35 переключения прохождения может включать в себя штифт 35а переключения прохождения, включающий в себя первый конец, который выступает во вторую камеру 40 давления, и второй конец, вставленный в соединительный канал 34, и может быть предназначен для блокировки соединительного канала 34, когда штифт 35а переключения прохождения отжимается рабочим поршнем 20 и смещается в сторону торца. Это позволяет клапану 35 переключения прохождения работать за счет перемещения рабочего поршня 20 на участке хода и, таким образом, упрощает конструкцию устройства.In the hydro(pneumo)cylinder 10, the passage switching valve 35 may include a passage switching pin 35a including a first end that protrudes into the second pressure chamber 40 and a second end inserted into the connecting channel 34 and may be designed to block of the connecting channel 34, when the passage switching pin 35a is pressed by the working piston 20 and shifted towards the end. This allows the passage switching valve 35 to operate by moving the operating piston 20 in the stroke portion, and thus simplifies the design of the device.

В гидро(пневмо)цилиндре 10 клапан 37 переключения выпуска может включать в себя штифт 37а обнаружения, включающий в себя первый конец, который выступает во вторую камеру 40 давления, и уплотняет выпускной канал 36, и может быть предназначен для разуплотнения или открытия выпускного канала 36, когда штифт 37а обнаружения отжимается рабочим поршнем 20 и смещается в сторону торца. Это позволяет выпускать воздух во второй камере 40 давления через выпускной канал 36 за счет перемещения рабочего поршня 20 на участке хода и, таким образом, упрощает конструкцию устройства.In the hydro(pneumatic) cylinder 10, the exhaust switching valve 37 may include a detection pin 37a including a first end that protrudes into the second pressure chamber 40 and seals the exhaust passage 36, and may be configured to decompress or open the exhaust passage 36 when the detection pin 37a is pressed by the working piston 20 and shifted towards the end. This allows the air in the second pressure chamber 40 to be expelled through the outlet port 36 by moving the working piston 20 in its stroke, and thus simplifies the design of the device.

В гидро(пневмо)цилиндре 10 в выпускном канале 36 может быть установлен первый обратный клапан 52, обеспечивающий прохождение воздуха только в направлении из второй камера 40 давления в сторону регулировочного порта 32, но блокирующий прохождение воздуха в противоположном направлении. Это предотвращает неисправность клапана 37 переключения выпуска в процессе возврата.In the hydro(pneumo)cylinder 10, a first check valve 52 may be installed in the outlet duct 36, allowing air to flow only in the direction from the second pressure chamber 40 towards the control port 32, but blocking the passage of air in the opposite direction. This prevents the exhaust switching valve 37 from malfunctioning during the return process.

Гидро(пневмо)цилиндр 10 может дополнительно включать в себя дополнительный канал 78, сообщающийся с регулировочным портом 32 и второй камерой 40 давления. Дополнительный канал 78 может быть снабжен вторым обратным клапаном 54, обеспечивающим прохождение воздуха только в направлении из регулировочного порта 32 в сторону второй камеры 40 давления, но блокирующий прохождение воздуха в противоположном направлении. Наличие второго обратного клапана 54 предотвращает чрезмерный приток воздуха высокого давления во вторую камеру 40 давления в процессе возврата.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10 may further include an additional channel 78 communicating with the adjustment port 32 and the second pressure chamber 40. The additional passage 78 may be provided with a second check valve 54 allowing air to flow only in the direction from the control port 32 towards the second pressure chamber 40, but blocking the passage of air in the opposite direction. The presence of the second check valve 54 prevents excessive inflow of high pressure air into the second pressure chamber 40 during the return process.

Гидро(пневмо)цилиндр 10 может дополнительно включать в себя вспомогательный канал 76, сообщающийся с четвертой камерой 44 давления и регулировочным портом 32. Это обеспечивает выпуск воздуха в четвертой камере 44 давления через регулировочный порт 32 во время рабочего процесса и процесса наддува.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10 may further include an auxiliary passage 76 communicating with the fourth pressure chamber 44 and the control port 32. This allows the air in the fourth pressure chamber 44 to be vented through the control port 32 during the operating process and the pressurization process.

В гидро(пневмо)цилиндре 10 во вспомогательном канале 76 может быть установлен третий обратный клапан 56, обеспечивающий прохождение воздуха только в направлении из четвертой камеры 44 давления в сторону регулировочного порта 32, но блокирующий прохождение воздуха в противоположном направлении. Это предотвращает прохождение воздуха высокого давления в четвертую камеру 44 давления, когда воздуха высокого давления подается в регулировочный порт 32 во время процесса возврата и, таким образом, позволяет сократить потребление воздуха высокого давления.In the hydro (pneumatic) cylinder 10 in the auxiliary channel 76, a third check valve 56 can be installed, ensuring the passage of air only in the direction from the fourth pressure chamber 44 towards the control port 32, but blocking the passage of air in the opposite direction. This prevents the passage of high pressure air into the fourth pressure chamber 44 when the high pressure air is supplied to the control port 32 during the return process and thus reduces the consumption of high pressure air.

Гидро(пневмо)цилиндр 10 может дополнительно включать в себя приводное устройство 120, соединенное с первой камерой 38 давления, второй камерой 40 давления и четвертой камерой 44 давления из гидро(пневмо)цилиндра 10. Приводное устройство 120 может включать в себя переключающий клапан 102, источник 104 подачи воздуха высокого давления, выпускной порт 106 и четвертый обратный клапан 86. Когда переключающий клапан 102 находится в первом положении, первая камера 38 давления может сообщаться с источником 104 подачи воздуха высокого давления, а четвертая камера 44 давления и регулировочный порт 32 (механизм 33 переключения наддува) могут сообщаться с выпускным портом 106. Когда переключающий клапан 102 находится во втором положении, первая камера 38 давления может сообщаться с четвертой камерой 44 давления через четвертый обратный клапан 86 и с выпускным портом 106, а вторая камера 40 давления может сообщаться с источником 104 подачи воздуха высокого давления через регулировочный порт 32. Это позволяет подавать в четвертую камеру 44 давления воздух, накопленный в первой камере 38 давления, во время процесса возврата и, таким образом, сократить потребление воздуха высокого давления.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10 may further include an actuator 120 connected to the first pressure chamber 38, the second pressure chamber 40, and the fourth pressure chamber 44 of the hydro (pneumatic) cylinder 10. The actuator 120 may include a switching valve 102, high pressure air source 104, outlet port 106, and fourth check valve 86. When the switching valve 102 is in the first position, the first pressure chamber 38 can communicate with the high pressure air source 104, and the fourth pressure chamber 44 and control port 32 (mechanism 33 boost switching) may be in communication with the exhaust port 106. When the switching valve 102 is in the second position, the first pressure chamber 38 may be in communication with the fourth pressure chamber 44 through the fourth check valve 86 and with the exhaust port 106, and the second pressure chamber 40 may be in communication with high pressure air source 104 through the control port 32. This allows the air stored in the first pressure chamber 38 to be supplied to the fourth pressure chamber 44 during the return process and thus reduce the consumption of high pressure air.

Гидро(пневмо)цилиндр 10 может дополнительно включать в себя дроссельный клапан 88, установленный между первой камерой 38 давления и выпускным портом 106. Это позволяет регулировать количество воздуха, подаваемого в четвертую камеру 44 давления, соответствующим образом.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10 may further include a throttle valve 88 installed between the first pressure chamber 38 and the outlet port 106. This allows the amount of air supplied to the fourth pressure chamber 44 to be adjusted appropriately.

Второй вариант осуществленияSecond Embodiment

Как показано на ФИГ. 9А, гидро(пневмо)цилиндр 10А в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления включает в себя участок 14А корпуса со стороны головки и участок 16А корпуса со стороны торца. В рассматриваемом варианте осуществления текучая среда высокого давления герметизируется на участке 16А корпуса со стороны торца. Чтобы дополнительно увеличить осевое усилие на конце участка хода, размер (ширина и высота) участка 16А корпуса со стороны торца делают больше, чем размер участка 14А корпуса со стороны головки.As shown in FIG. 9A, the hydro(pneumatic) cylinder 10A according to the present embodiment includes a head-side body portion 14A and an end-side body portion 16A. In this embodiment, the high pressure fluid is sealed on the section 16A of the housing from the side of the end. In order to further increase the axial force at the end of the stroke section, the size (width and height) of the end-side section 16A of the body is made larger than the size of the head-side section 14A of the body.

Как показано на у ФИГ. 9В, участок 14А корпуса со стороны головки и участок 16А корпуса со стороны торца имеют прямоугольные поперечные сечения. Участок 14А корпуса со стороны головки и участок 16А корпуса со стороны торца корпуса со стороны торца стянуты друг с другом в осевом направлении соединительными стержнями или болтами.As shown in FIG. 9B, the head-side portion 14A of the body and the end-side portion 16A of the body have rectangular cross sections. The head-side body portion 14A and the end-side body portion 16A of the body are axially tightened to each other by connecting rods or bolts.

Как показано на ФИГ. 10, корпус 12А цилиндра гидро(пневмо)цилиндра 10А включает в себя участок 14А корпуса со стороны головки и участок 16А корпуса со стороны торца, соединенные друг с другом в осевом направлении через перегородку 126.As shown in FIG. 10, a cylinder body 12A of the hydro(pneumatic) cylinder 10A includes a head-side body portion 14A and an end-side body portion 16A connected to each other axially through a baffle 126.

Участок 14А корпуса со стороны головки включает в себя порт 28А со стороны головки и порт 30А со стороны торца. Участок 16А корпуса со стороны торца включает в себя регулировочный порт 32А, расположенный рядом с концевым участком со стороны торца.The head-side body portion 14A includes a head-side port 28A and an end-side port 30A. The end side portion of the housing 16A includes an adjustment port 32A adjacent the end portion of the end portion.

На участке перегородки 126 рядом с внешней окружностью сформирован выпускной порт 162 для накопленного воздуха, предназначенный для выпуска воздуха высокого давления, герметизированного в камере 116а цилиндра наддува. Выпускной порт 162 для накопленного воздуха сообщается с третьей камерой 42 давления через регулирующий клапан 160. Выпускной порт 162 для накопленного воздуха используется для выпуска воздуха высокого давления, хранящегося внутри камеры 116а цилиндра наддува во время, например, технического обслуживания гидро(пневмо)цилиндра 10А, и ввода воздуха высокого давления в камеру 116а цилиндра наддува при запуске.At a portion of the baffle 126 near the outer circumference, an accumulated air outlet port 162 is formed to discharge the high pressure air sealed in the boost cylinder chamber 116a. The accumulated air outlet port 162 communicates with the third pressure chamber 42 through the control valve 160. The accumulated air outlet port 162 is used to discharge the high pressure air stored inside the boost cylinder chamber 116a during, for example, maintenance of the hydraulic (pneumatic) cylinder 10A, and introducing high pressure air into the boost cylinder chamber 116a at startup.

На центральном участке перегородки 126 сформировано установочное отверстие 126с, в которое с возможностью скольжения вставлен поршневой шток 18А. В установочном отверстии 126с установлено уплотнение 118, предназначенное для предотвращения утечки текучей среды в осевом направлении. Перегородка 126 включает в себя соединительный участок 126b со стороны торца, выступающий в сторону головки и вставленный в камеру 14а рабочего цилиндра. Перегородка 126 дополнительно включает в себя соединительный участок 126b со стороны торца, выступающий в сторону торца и вставленный в камеру 116а цилиндра наддува. На соединительном участке 126b со стороны торца смонтирован кольцевой амортизирующий элемент 124, предназначенный для предотвращения соударения соединительного участка 126b со стороны торца с поршнем 22А наддува.At the central portion of the baffle 126, a mounting hole 126c is formed into which the piston rod 18A is slidably inserted. Mounting hole 126c is provided with a seal 118 to prevent leakage of fluid in the axial direction. The baffle 126 includes an end-side connecting portion 126b protruding toward the head and inserted into the working cylinder chamber 14a. The baffle 126 further includes an end-side connecting portion 126b protruding toward the end and inserted into the boost cylinder chamber 116a. Mounted on the end-side connecting portion 126b is an annular damping member 124 to prevent the end-side connecting portion 126b from colliding with the boost piston 22A.

Участок 16А корпуса со стороны торца включает в себя участок 116 корпуса. Камера 116а цилиндра наддува, представляющая собой круглую полость, сформирована внутри участка 116 корпуса. Камера 116а цилиндра наддува проходит в осевом направлении. Внутри камеры 116а цилиндра наддува размещен поршень 22А наддува, установленный с возможностью скольжения в осевом направлении. Поршень 22А наддува соединен с поршневым штоком 18А. На внешнем окружном участке поршня 22А наддува смонтированы магнит 24 и уплотнение 23. Поршень 22А наддува разделяет камеру 116а цилиндра наддува на третью камеру 42 давления со стороны головки и четвертую камеру 44 давления со стороны торца.Section 16A of the housing from the side of the end includes section 116 of the housing. The boost cylinder chamber 116a, which is a circular cavity, is formed inside the body portion 116 . The boost cylinder chamber 116a extends in the axial direction. Inside the chamber 116a of the boost cylinder, there is a boost piston 22A slidably mounted in the axial direction. The boost piston 22A is connected to the piston rod 18A. A magnet 24 and a seal 23 are mounted on the outer circumferential portion of the boost piston 22A. The boost piston 22A divides the boost cylinder chamber 116a into a third pressure chamber 42 on the head side and a fourth pressure chamber 44 on the end side.

Поршень 22А наддува снабжен клапаном 35А переключения прохождения, предназначенный для переключения между состояниями прохождения и непрохождения текучей среды высокого давления между третьей камерой 42 давления и четвертой камерой 44 давления, которые расположены рядом друг с другом в осевом направлении.The pressurization piston 22A is provided with a passage switching valve 35A for switching between the passage and non-pass states of the high pressure fluid between the third pressure chamber 42 and the fourth pressure chamber 44, which are axially adjacent to each other.

Клапан 35А переключения прохождения включает в себя сквозное отверстие 122, проходящее через поршень 22А наддува в осевом направлении, и штифт 35а переключения прохождения вставленный в сквозное отверстие 122.The passage switching valve 35A includes a through hole 122 extending through the boost piston 22A in the axial direction, and a passage switching pin 35a inserted into the through hole 122.

Сквозное отверстие 122 включает в себя участок 122а большого диаметра со стороны торца, участок 122b малого диаметра и участок 122с большого диаметра со стороны головки. Штифт 35а переключения прохождения в клапане 35А переключения прохождения подобен штифту 35а переключения прохождения, который был описан со ссылками на ФИГ. 3А. Штоковый участок 35d штифта 35а переключения прохождения вставлен в участок 122b малого диаметра. Закрывающий участок 35 с штифта 35а переключения прохождения размещается со стороны участка 122а большого диаметра со стороны торца. Под действием смещающего усилия смещающего элемента 35f штифт 35а переключения прохождения выступает в сторону торца.The through hole 122 includes an end-side large diameter portion 122a, a small diameter portion 122b, and a head-side large diameter portion 122c. The passage switching pin 35a in the passage switching valve 35A is similar to the passage switching pin 35a that has been described with reference to FIG. 3A. The rod portion 35d of the passage switching pin 35a is inserted into the small diameter portion 122b. The closing portion 35c of the passage switching pin 35a is placed on the end side of the large diameter portion 122a. Under the action of the biasing force of the biasing member 35f, the passage switching pin 35a protrudes toward the end.

Воздух высокого давления может проходить между третьей камерой 42 давления и четвертой камерой 44 давления через сквозное отверстие 122 и внутренний канал 35е в штифте 35а переключения прохождения. То есть в рассматриваемом варианте осуществления сквозное отверстие 122 и внутренний канал 35е составляют соединительный канал. Когда поршень 22А наддува перемещается в сторону торца, штифт 35а переключения прохождения отжимается к крышке 48А штока. Это приводит к тому, что закрывающий участок 35с и уплотнение 35b на внешнем окружном участке закрывающего участка 35с вставляется в сквозное отверстие 122 и, таким образом, закрывают сквозное отверстие 122. В результате сообщение между третьей камерой 42 давления и четвертой камерой 44 давления блокируется.The high pressure air can pass between the third pressure chamber 42 and the fourth pressure chamber 44 through the through hole 122 and the inner passage 35e in the passage switching pin 35a. That is, in the present embodiment, the through hole 122 and the inner passage 35e constitute a connection passage. When the boost piston 22A moves toward the end side, the passage switch pin 35a is pressed against the stem cap 48A. This causes the closure portion 35c and the seal 35b on the outer circumferential portion of the closure portion 35c to be inserted into the through hole 122 and thus close the through hole 122. As a result, communication between the third pressure chamber 42 and the fourth pressure chamber 44 is blocked.

Крышка 48А штока установлена рядом с концевым участком участка 16А корпуса со стороны торца и уплотняет конец камеры 116а цилиндра наддува со стороны торца. Крышка 48А штока снабжена клапаном 37А переключения выпуска, переключающим состояние выпуска воздуха высокого давления в четвертой камере 44 давления. Клапан 37А переключения выпуска включает в себя сквозное отверстие 139, проходящее через крышку 48А штока в осевом направлении, и штифт 137 обнаружения, вставленный в сквозное отверстие 139.The stem cover 48A is installed adjacent to the end portion of the end side of the housing portion 16A and seals the end of the boost cylinder chamber 116a from the end side. The stem cap 48A is provided with an exhaust switching valve 37A to switch the exhaust state of the high pressure air in the fourth pressure chamber 44 . The exhaust switching valve 37A includes a through hole 139 extending through the stem cap 48A in the axial direction and a detection pin 137 inserted into the through hole 139.

Концевой участок сквозного отверстия 139 со стороны торца уплотняется крышкой 150, а штифт 137 обнаружения размещается со стороны головки относительно крышки 150. Штифт 137 обнаружения смещается в сторону головки смещающим элементом 140, таким как пружина, размещенная между крышкой 150 и штифтом 137 обнаружения. Это приводит к тому, что передний концевой участок штифта 137 обнаружения со стороны головки выступает внутрь четвертой камеры 44 давления.The end portion of the through hole 139 on the end side is sealed with a cover 150, and the detection pin 137 is placed on the head side with respect to the cover 150. The detection pin 137 is biased towards the head by a biasing element 140, such as a spring, placed between the cover 150 and the detection pin 137. This causes the front end portion of the head-side detection pin 137 to protrude into the fourth pressure chamber 44 .

На внешнем окружном участке концевого участка 138 штифта 137 обнаружения в основании смонтированы кольцевые уплотнения 141 и 142, разнесенные друг относительно друга в осевом направлении. Уплотнения 141 и 142 уплотняют зазор между сквозным отверстием 139 и штифтом 137 обнаружения. Между уплотнениями 141 и 142 установлен канал 143. С внутренней стороны канала 143 сообщается со сквозным отверстием 139, а с внешней стороны сообщается с воздушным каналом 144. Воздушный канал 144 представляет собой кольцевую канавку, сформированную вдоль внешнего окружного участка крышки 48А штока по всей окружности, и сообщается с регулировочным портом 32А. Со стороны головки относительно воздушного канала 144 установлено уплотнение 146, а со стороны торца - уплотнение 148. Уплотнения 146 и 148 обеспечивают воздухонепроницаемость воздушного канала 144. Регулировочный порт 32А может сообщаться с четвертой камерой 44 давления через воздушный канал 144, канал 143 и сквозное отверстие 139. То есть в рассматриваемом варианте осуществления сквозное отверстие 139, канал 143 и воздушный канал 144 составляют выпускной канал.On the outer circumferential section of the end section 138 of the detection pin 137, O-rings 141 and 142 are mounted in the base, spaced apart from each other in the axial direction. The seals 141 and 142 seal the gap between the through hole 139 and the detection pin 137. Between the seals 141 and 142, a channel 143 is installed. On the inside of the channel 143 communicates with a through hole 139, and on the outside it communicates with an air channel 144. The air channel 144 is an annular groove formed along the outer circumferential portion of the stem cover 48A around the entire circumference, and communicates with the control port 32A. A seal 146 is installed on the head side relative to the air channel 144, and a seal 148 is installed on the end side. Seals 146 and 148 provide air tightness of the air channel 144. The adjustment port 32A can communicate with the fourth pressure chamber 44 through the air channel 144, the channel 143 and the through hole 139 That is, in the present embodiment, the through hole 139, the passage 143, and the air passage 144 constitute an outlet passage.

В состоянии, при котором штифт 137 обнаружения находится в положении со стороны головки, сквозное отверстие 139 закрывается уплотнениями 141 и 142, и текучая среда высокого давления в четвертой камере 44 давления не выпускается. Когда поршень 22А наддува перемещается в положение со стороны торца, штифт 137 обнаружения отжимается в сторону торца, так что уплотнения 141 и 142 располагаются со стороны торца от канала 143. Когда уплотнения 141 и 142 располагаются со стороны торца от канала 143, регулировочный порт 32А сообщается с четвертой камерой 44 давления.In the state that the detection pin 137 is at the head side position, the through hole 139 is closed by the seals 141 and 142, and the high pressure fluid in the fourth pressure chamber 44 is not discharged. When the boost piston 22A moves to the end side position, the detection pin 137 is pressed toward the end so that the seals 141 and 142 are located on the end side of the channel 143. When the seals 141 and 142 are located on the end side of the channel 143, the adjustment port 32A with a fourth chamber 44 pressure.

Гидро(пневмо)цилиндр 10А в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления, имеющего описанную выше конструкцию, приводится в действие приводным устройством 120А, показанный на ФИГ. 11А и 11В.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10A according to the present embodiment having the structure described above is driven by the driving device 120A shown in FIG. 11A and 11B.

Как показано на ФИГ. 11А, приводное устройство 120А включает в себя четвертый обратный клапан 86, дроссельный клапан 88, переключающий клапан 102, источник 104 подачи воздуха высокого давления, выпускной порт 106 и пятый обратный клапан 108. Приводное устройство 120А выполнено с возможностью подачи воздуха высокого давления в первую камеру 38 давления в камере 14а рабочего цилиндра во время рабочего процесса. Кроме того, как показано на ФИГ. 11В, во время процесса возврата приводное устройство 120А может подавать часть воздуха, накопленного в первой камере 38 давления, во вторую камеру 40 давления и подавать воздух высокого давления в четвертую камеру 44 давления.As shown in FIG. 11A, the actuator 120A includes a fourth check valve 86, a throttle valve 88, a switching valve 102, a high pressure air source 104, an exhaust port 106, and a fifth check valve 108. The actuator 120A is configured to supply high pressure air to the first chamber. 38 pressure in the chamber 14a of the working cylinder during the working process. In addition, as shown in FIG. 11B, during the return process, the driving device 120A may supply a portion of the air stored in the first pressure chamber 38 to the second pressure chamber 40 and supply high pressure air to the fourth pressure chamber 44.

Переключающий клапан 102 представляет собой, например, двухпозиционный клапан с пятью портами, который включает в себя порты с первого порта 102а по пятый порт 102е и может переключаться между первым положением (см. ФИГ. 11А) и вторым положением (см. ФИГ. 11В). Как показано на ФИГ. 11А и 11В, первый порт 102а соединяется с портом 28А со стороны головки трубопроводами. Второй порт 102b соединяется с регулировочным портом 32А со стороны ниже по потоку относительно пятого обратного клапана 108 трубопроводами. Третий порт 102 с соединяется с выпускным портом 106 трубопроводами. Четвертый порт 102d соединяется с источником 104 подачи воздуха высокого давления трубопроводами. Пятый порт 102е соединяется с выпускным портом 106 через дроссельный клапан 88 и с портом 30А со стороны торца со стороны ниже по потоку относительно пятого обратного клапана 108 через четвертый обратный клапан 86 трубопроводами.The switching valve 102 is, for example, a five-port on-off valve that includes ports from the first port 102a to the fifth port 102e and can switch between the first position (see FIG. 11A) and the second position (see FIG. 11B) . As shown in FIG. 11A and 11B, the first port 102a is connected to the head side port 28A by conduits. The second port 102b is connected to the control port 32A on the downstream side of the fifth check valve 108 by pipelines. The third port 102 is connected to the outlet port 106 by pipelines. The fourth port 102d is connected to the high pressure air supply 104 by pipelines. Fifth port 102e is connected to outlet port 106 via throttle valve 88 and to port 30A on the downstream end side of fifth check valve 108 via fourth check valve 86 via conduits.

Как показано на ФИГ. 11А, когда переключающий клапан 102 находится в первом положении, первый порт 102а соединяется с четвертым портом 102d, а второй порт 102b соединяется с третьим портом 102с. As shown in FIG. 11A, when the switch valve 102 is in the first position, the first port 102a is connected to the fourth port 102d and the second port 102b is connected to the third port 102c.

Кроме того, как показано на ФИГ. 11В, когда переключающий клапан 102 находится во втором положении, первый порт 102а соединяется с пятым портом 102е, а второй порт 102b соединяется с четвертым портом 102d. Переключающий клапан 102 переключается между первым положением и вторым положением за счет пилотного давления от источника 104 подачи воздуха высокого давления или электромагнитным клапаном.In addition, as shown in FIG. 11B, when the switching valve 102 is in the second position, the first port 102a is connected to the fifth port 102e and the second port 102b is connected to the fourth port 102d. The switching valve 102 is switched between the first position and the second position by pilot pressure from the high pressure air source 104 or a solenoid valve.

Когда переключающий клапан 102 находится во втором положении, четвертый обратный клапан 86 обеспечивает прохождение воздуха из порта 28А со стороны головки в порт 30А со стороны торца, но блокирует прохождение воздуха из порта 30А со стороны торца в сторону порта 28А со стороны головки. Кроме того, когда переключающий клапан 102 находится во втором положении, пятый обратный клапан 108 блокирует прохождение воздуха высокого давления из второго порта 102b в сторону порта 30А со стороны торца.When the switch valve 102 is in the second position, the fourth check valve 86 allows air to flow from the head side port 28A to the end side port 30A, but blocks air from the end side port 30A to the head side port 28A. In addition, when the switching valve 102 is in the second position, the fifth check valve 108 blocks the passage of high pressure air from the second port 102b towards the end side port 30A.

Гидро(пневмо)цилиндр 10А в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления и приводное устройство 120А имеют описанную выше конструкцию. Ниже приводится описание их технических эффектов и принципов работы.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10A according to the present embodiment and the driving device 120A are constructed as described above. Below is a description of their technical effects and operating principles.

Рабочий процессThe working process

Как показано на ФИГ. 11А, во время рабочего процесса гидро(пневмо)цилиндра 10А переключающий клапан 102 приводного устройства 120А устанавливается в первое положение. Воздух высокого давления подается из источника 104 подачи воздуха высокого давления в порт 28А со стороны головки через первый порт 102а переключающего клапана 102. Так как четвертый обратный клапан 86 соединен с пятым портом 102е, воздух высокого давления не проходит в сторону четвертого обратного клапана 86. Вторая камера 40 давления соединена с выпускным портом 106 через порт 30А со стороны торца и пятый обратный клапан 108. Регулировочный порт 32А также соединен с выпускным портом 106.As shown in FIG. 11A, during operation of the hydraulic (pneumatic) cylinder 10A, the switching valve 102 of the actuator 120A is set to the first position. The high pressure air is supplied from the high pressure air source 104 to the head side port 28A through the first port 102a of the switching valve 102. Since the fourth check valve 86 is connected to the fifth port 102e, the high pressure air does not flow towards the fourth check valve 86. Second the pressure chamber 40 is connected to the outlet port 106 through the end side port 30A and the fifth check valve 108. The control port 32A is also connected to the outlet port 106.

Как показано на ФИГ. 10, во время рабочего процесса воздух высокого давления из источника 104 подачи воздуха высокого давления поступает в первую камеру 38 давления через порт 28А со стороны головки. Это создает осевое усилие, действующее на рабочий поршень 29 со стороны со стороны торца. В результате поршневой шток 18А перемещается в сторону торца. При этом, так как воздух высокого давления, герметизированный в третьей камере 42 давления и четвертой камере 44 давления, проходит между ними через клапан 35А переключения прохождения, никакое осевое усилие не действует на поршень 22А наддува.As shown in FIG. 10, during operation, the high pressure air from the high pressure air supply 104 enters the first pressure chamber 38 through the head side port 28A. This creates an axial force acting on the working piston 29 from the end side. As a result, the piston rod 18A moves towards the end. Meanwhile, since the high-pressure air sealed in the third pressure chamber 42 and the fourth pressure chamber 44 passes between them through the passage switching valve 35A, no axial force is exerted on the boost piston 22A.

Когда рабочий поршень 20 перемещается, воздух высокого давления в количестве, равном объему первой камеры 38 давления, подается из источника 104 подачи воздуха высокого давления (см. Фиг. 11А) в гидро(пневмо)цилиндр 10. Во время рабочего процесса давление воздуха высокого давления, хранящегося в третьей камере 42 давления, и давление в четвертой камере 44 давления, поддерживаются постоянными. Кроме того, как показано на ФИГ. 11А, воздух во второй камере 40 давления выпускается из второй камеры 40 давления при перемещении поршня 22 наддува. В этом случае воздух во второй камере 40 давления выпускается из выпускного порта 106 через порт 30А со стороны торца и пятый обратный клапан 108.When the working piston 20 moves, high pressure air in an amount equal to the volume of the first pressure chamber 38 is supplied from the high pressure air supply source 104 (see Fig. 11A) to the hydro (pneumatic) cylinder 10. During the working process, the pressure of the high pressure air stored in the third pressure chamber 42 and the pressure in the fourth pressure chamber 44 are kept constant. In addition, as shown in FIG. 11A, the air in the second pressure chamber 40 is discharged from the second pressure chamber 40 as the boost piston 22 moves. In this case, the air in the second pressure chamber 40 is discharged from the outlet port 106 through the end side port 30A and the fifth check valve 108.

Процесс наддуваPressurization process

Как показано на ФИГ. 12, когда поршень 22А наддува перемещается, штифт 35а переключения прохождения в клапане 35А переключения прохождения отжимается в сторону головки, а штифт 37а обнаружения в клапане 37А переключения выпуска отжимается в сторону торца.As shown in FIG. 12, when the boost piston 22A moves, the passage switching pin 35a in the passage switching valve 35A is pressed toward the head, and the detection pin 37a in the exhaust switching valve 37A is pressed toward the end.

В результате закрывающий участок 35 с штифта 35а переключения прохождения вставляется в сквозное отверстие 122 и закрывает сквозное отверстие 122. Это блокирует прохождение воздуха высокого давления между третьей камерой 42 давления и четвертой камерой 44 давления.As a result, the cover portion 35 c of the passage switching pin 35a is inserted into the through hole 122 and closes the through hole 122. This blocks the passage of high pressure air between the third pressure chamber 42 and the fourth pressure chamber 44.

Кроме того, когда штифт 37а обнаружения в клапане 37А переключения выпуска перемещается в сторону торца, уплотнения 141 и 142, которые уплотняют зазор между штифтом 37а обнаружения и сквозным отверстием 139, отделяются от канала 143, в результате чего регулировочный порт 32А начинает сообщаться с четвертой камерой 44 давления. В результате воздух высокого давления, хранящийся в четвертой камере 44 давления, выпускается из выпускного порта 106. То есть внутреннее давление в четвертой камере 44 давления снижается, а воздух высокого давления сохраняется в третьей камере 42 давления. В результате осевое усилие, соответствующее разности между внутренним давлением в четвертой камере 44 давления и внутренним давлением в третьей камере 42 давления начинает действовать на поршень 22А наддува. Так как это осевое усилие добавляется к осевому усилию, действующему на рабочий поршень 20, то поблизости от конца участка хода осевое усилие в гидро(пневмо)цилиндре 10А увеличивается. Таким образом, увеличение осевого усилия гидро(пневмо)цилиндра 10А обеспечивается в результате выпуска воздуха высокого давления в четвертой камере 44 давления в пределах диапазона, в котором работают клапан 35А переключения прохождения и клапан 37А переключения выпуска.In addition, when the detection pin 37a in the exhaust switching valve 37A moves toward the end, the seals 141 and 142, which seal the gap between the detection pin 37a and the through hole 139, are separated from the passage 143, causing the adjustment port 32A to communicate with the fourth chamber. 44 pressure. As a result, the high pressure air stored in the fourth pressure chamber 44 is discharged from the outlet port 106. That is, the internal pressure in the fourth pressure chamber 44 is reduced and the high pressure air is stored in the third pressure chamber 42. As a result, an axial force corresponding to the difference between the internal pressure in the fourth pressure chamber 44 and the internal pressure in the third pressure chamber 42 begins to act on the boost piston 22A. Since this axial force is added to the axial force acting on the working piston 20, the axial force in the hydraulic (pneumatic) cylinder 10A increases near the end of the stroke. Thus, an increase in the axial force of the hydraulic (pneumatic) cylinder 10A is provided by releasing the high pressure air in the fourth pressure chamber 44 within the range in which the passage switching valve 35A and the exhaust switching valve 37A operate.

Процесс возвратаReturn Process

Как показано на фиг. 11В, в процессе возврата гидро(пневмо)цилиндра 10А переключающий клапан 102 приводного устройства 120А устанавливается во второе положение. Воздух высокого давления подается из источника 104 подачи воздуха высокого давления в регулировочный порт 32А через второй порт 102b переключающего клапана 102. Первый порт 102а переключающего клапана 102 соединяется с пятым портом 102е, и, таким образом, порт 28 со стороны головки соединяется с портом 30А со стороны торца через четвертый обратный клапан 86. Порт 28А со стороны головки также соединяется с выпускным портом 106 через дроссельный клапан 88. В результате часть воздуха, хранящегося в первой камере 38 давления, подается через четвертый обратный клапан 86 во вторую камеру 40 давления. Оставшаяся часть воздуха, хранящегося в первой камере 38 давления, выпускается из выпускного порта 106.As shown in FIG. 11B, during the return of the hydraulic (pneumatic) cylinder 10A, the switching valve 102 of the actuator 120A is set to the second position. The high pressure air is supplied from the high pressure air source 104 to the control port 32A through the second port 102b of the switching valve 102. The first port 102a of the switching valve 102 is connected to the fifth port 102e, and thus the head side port 28 is connected to the end side through fourth check valve 86. Head side port 28A also connects to exhaust port 106 through throttle valve 88. As a result, part of the air stored in first pressure chamber 38 is supplied through fourth check valve 86 to second pressure chamber 40. The remainder of the air stored in the first pressure chamber 38 is discharged from the exhaust port 106.

В процессе возврата воздух высокого давления из источника 104 подачи воздуха высокого давления подается в регулировочный порт 32А гидро(пневмо)цилиндра 10А. Воздух высокого давления, подаваемый в регулировочный порт 32А, поступает в четвертую камеру 44 давления. В результате воздух высокого давления, выпускаемый в процессе наддува, пополняется. Так как количество воздуха высокого давления, подаваемого в это время, является небольшим по сравнению с объемом воздуха высокого давления, требуемого для перемещения рабочего поршня, то требуется лишь небольшое добавление воздуха высокого давления.In the return process, high pressure air from the high pressure air supply source 104 is supplied to the adjustment port 32A of the hydro(pneumatic) cylinder 10A. The high pressure air supplied to the control port 32A enters the fourth pressure chamber 44. As a result, the high-pressure air released during the boost process is replenished. Since the amount of high pressure air supplied at this time is small compared to the amount of high pressure air required to move the operating piston, only a small addition of high pressure air is required.

В то же время часть воздуха высокого давления, выпускаемая из первой камеры 38 давления поступает во вторую камеру 40 давления. Так как выпуск воздуха внутри первой камеры 38 давления продолжается, разность между давлением во второй камере 40 давления и давлением в первой камере 38 давления увеличивается, и рабочий поршень 20 начинает перемещаться в сторону головки. Затем рабочий поршень 20 и поршень 22А наддува возвращаются в исходное положение, и процесс возврата завершается. Таким образом, так как воздух, требуемый для возврата рабочего поршня 20 в исходное положение, подается из первой камеры 38 давления, то необходимость подачи воздуха высокого давления во вторую камеру 40 давления отсутствует.At the same time, part of the high pressure air discharged from the first pressure chamber 38 enters the second pressure chamber 40. As the air exhaust inside the first pressure chamber 38 continues, the difference between the pressure in the second pressure chamber 40 and the pressure in the first pressure chamber 38 increases, and the operating piston 20 begins to move towards the head. Then, the operating piston 20 and the boost piston 22A return to their original position, and the return process is completed. Thus, since the air required to reset the operating piston 20 is supplied from the first pressure chamber 38, there is no need to supply high pressure air to the second pressure chamber 40.

Гидро(пневмо)цилиндр 10А в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления имеет следующие полезные эффекты.The hydraulic (pneumatic) cylinder 10A according to the present embodiment has the following beneficial effects.

В гидро(пневмо)цилиндре 10А в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления текучая среда высокого давления герметизируется в третьей камере 42 давления и четвертой камере 44 давления, а механизм 33А переключения наддува включает в себя клапан 35А переключения прохождения, установленный в поршне 22А наддува, и клапан 37А переключения выпуска, установленный в крышке 48А штока. Гидро(пневмо)цилиндр 10А может увеличить осевое усилие на конце участка хода без каких-либо сложных блокирующих механизмов. Кроме того, так как механический блокирующий механизм для соединения поршня и поршневого штока не требуется, вероятность возникновения несоответствия из-за осевого соударения снижается, что обеспечивает превосходную надежность.In the hydro(pneumo)cylinder 10A according to the exemplary embodiment, the high pressure fluid is sealed in the third pressure chamber 42 and the fourth pressure chamber 44, and the boost switching mechanism 33A includes a passage switching valve 35A installed in the boost piston 22A, and a valve 37A switching outlet installed in the stem cap 48A. The 10A hydraulic (pneumatic) cylinder can increase the axial force at the end of the stroke without any complex locking mechanisms. In addition, since no mechanical locking mechanism is required to connect the piston and piston rod, mismatch due to axial impact is reduced, resulting in excellent reliability.

Кроме того, в гидро(пневмо)цилиндре 10А в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления диаметр поршня 22А наддува может быть больше, чем диаметр рабочего поршня 20. За счет поршня 22А наддува с увеличенным диаметром можно уменьшить диаметр рабочего поршня 20 при сохранении осевого усилия на конце участка хода и, таким образом, можно дополнительно сократить потребление воздуха высокого давления.In addition, in the hydraulic (pneumatic) cylinder 10A in accordance with this embodiment, the diameter of the boost piston 22A can be larger than the diameter of the working piston 20. Due to the boost piston 22A with an increased diameter, it is possible to reduce the diameter of the working piston 20 while maintaining the axial force at the end stroke area and thus the consumption of high-pressure air can be further reduced.

Выше приведено описание настоящего изобретения на примерах предпочтительных вариантов осуществления. Однако настоящее изобретение не ограничивается, в частности, описанными выше вариантами осуществления, и в него могут быть внесены различные изменения, не выходящие, само собой разумеется, за пределы объема настоящего изобретения.The present invention has been described above in terms of preferred embodiments. However, the present invention is not particularly limited to the embodiments described above, and various modifications may be made to it without, of course, departing from the scope of the present invention.

То есть в описанных выше вариантах осуществления приводные устройства 120 и 120А соответственно гидро(пневмо)цилиндров 10 и 10А размещены снаружи от гидро(пневмо)цилиндров 10 и 10А. Однако настоящее изобретение не ограничивается, в частности, этим. Участок или все элементы, составляющие приводные устройства 120 и 120А, могут быть встроены в корпус 12 цилиндра.That is, in the above-described embodiments, the actuators 120 and 120A of the hydro(pneumo)cylinders 10 and 10A, respectively, are located outside the hydro(pneumo)cylinders 10 and 10A. However, the present invention is not particularly limited to this. A portion or all of the elements constituting the drive units 120 and 120A may be incorporated into the cylinder body 12.

Кроме того, текучая среда высокого давления может герметизироваться в первой камере 38 давления и второй камере 40 давления гидро(пневмо)цилиндра 10, поршень 22 наддува может выполнять рабочий ход, и дополнительное осевое усилие может создаваться от рабочего поршня 20 в процессе наддува.In addition, the high pressure fluid can be sealed in the first pressure chamber 38 and the second pressure chamber 40 of the hydro(pneumatic) cylinder 10, the boost piston 22 can perform a power stroke, and additional axial force can be generated from the boost piston 20 during boost.

Claims (47)

1. Гидро(пневмо)цилиндр, содержащий:1. Hydro (pneumatic) cylinder, containing: корпус цилиндра (12), включающий в себя отверстие (12а) скольжения, проходящее в осевом направлении;a cylinder body (12) including a sliding hole (12a) extending in the axial direction; перегородку (26), разделяющую отверстие скольжения на камеру (14а) рабочего цилиндра со стороны головки и камеру (16а) цилиндра наддува со стороны торца;a partition (26) dividing the sliding hole into a chamber (14a) of the working cylinder from the head side and a chamber (16a) of the boost cylinder from the end side; рабочий поршень (20), размещенный в камере рабочего цилиндра и разделяющий камеру рабочего цилиндра на первую камеру (38) давления со стороны головки и вторую камеру (40) давления со стороны торца;a working piston (20) located in the working cylinder chamber and dividing the working cylinder chamber into a first head-side pressure chamber (38) and a second end-side pressure chamber (40); поршень (22) наддува, размещенный в камере цилиндра наддува и разделяющий камеру цилиндра наддува на третью камеру (42) давления со стороны головки и четвертую камеру давления (44) со стороны торца; иa boost piston (22) housed in the boost cylinder chamber and dividing the boost cylinder chamber into a third pressure chamber (42) on the head side and a fourth pressure chamber (44) on the end side; and поршневой шток (18), соединенный с рабочим поршнем и поршнем наддува, где этот поршневой шток проходит через перегородку и выступает в сторону торца;a piston rod (18) connected to the working piston and the pressurization piston, where this piston rod passes through the partition and protrudes towards the end; причем текучая среда высокого давления герметизируется в двух соседних камерах давления из числа первой камеры давления, второй камеры давления, третьей камеры давления и четвертой камеры давления; аwherein the high pressure fluid is sealed in two adjacent pressure chambers of a first pressure chamber, a second pressure chamber, a third pressure chamber, and a fourth pressure chamber; a гидро(пневмо)цилиндр дополнительно содержит:hydraulic (pneumatic) cylinder additionally contains: механизм (33) переключения наддува, предназначенный для обеспечения прохождения текучей среды высокого давления между двумя камерами давления, когда рабочий поршень располагается со стороны головки относительно заданного положения, и предназначенный для блокировки прохождения текучей среды высокого давления между этими двумя камерами давления и выпуска текучей среды высокого давления в одной из этих двух камер давления, когда рабочий поршень перемещается в сторону торца относительно заданного положения.a boost switching mechanism (33) designed to ensure the passage of high pressure fluid between the two pressure chambers when the operating piston is located on the side of the head relative to a predetermined position, and designed to block the passage of high pressure fluid between these two pressure chambers and release the high pressure fluid pressure in one of these two pressure chambers, when the working piston moves towards the end with respect to a given position. 2. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что2. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 1, characterized in that текучая среда высокого давления герметизируется во второй камере давления и третьей камере давления;the high pressure fluid is sealed in the second pressure chamber and the third pressure chamber; при этом механизм переключения наддува включает в себя:while the boost switching mechanism includes: соединительный канал (34), сообщающийся со второй камерой давления и третьей камерой давления;a connecting channel (34) communicating with the second pressure chamber and the third pressure chamber; выпускной канал (36), сообщающийся со второй камерой давления;an outlet channel (36) communicating with the second pressure chamber; клапан (35) переключения прохождения, предназначенный для открытия соединительного канала, когда рабочий поршень располагается со стороны головки относительно заданного положения, и предназначенный для закрытия соединительного канала, когда рабочий поршень перемещается в сторону торца относительно заданного положения; иa passage switching valve (35) for opening the connecting passage when the operating piston is positioned on the head side with respect to the predetermined position, and for closing the connecting passage when the operating piston moves towards the end side with respect to the predetermined position; and клапан (37) переключения выпуска, предназначенный для закрытия выпускного канала, когда рабочий поршень располагается со стороны головки относительно заданного положения, и предназначенный для открытия выпускного канала для выпуска текучей среды высокого давления во второй камере давления, когда рабочий поршень перемещается в сторону торца относительно заданного положения.outlet switching valve (37) for closing the outlet channel when the working piston is located on the side of the head relative to the predetermined position, and for opening the outlet channel for releasing high pressure fluid in the second pressure chamber when the working piston moves towards the end with respect to the predetermined position provisions. 3. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 2, отличающийся тем, что соединительный канал, выпускной канал, клапан переключения прохождения и клапан переключения выпуска установлены в перегородке.3. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 2, characterized in that the connecting channel, the outlet channel, the passage switching valve and the outlet switching valve are installed in the partition. 4. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что:4. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 1, characterized in that: текучая среда высокого давления герметизируется в третьей камере давления и четвертой камере давления;the high pressure fluid is sealed in the third pressure chamber and the fourth pressure chamber; при этом механизм переключения наддува включает в себя:while the boost switching mechanism includes: соединительный канал (35е), сообщающийся с третьей камерой давления и четвертой камерой давления;a connecting channel (35e) communicating with the third pressure chamber and the fourth pressure chamber; выпускной канал, сообщающийся с четвертой камерой давления;an outlet channel communicating with the fourth pressure chamber; клапан переключения прохождения, предназначенный для открытия соединительного канала, когда рабочий поршень располагается со стороны головки относительно заданного положения, и предназначенный для закрытия соединительного канала, когда рабочий поршень перемещается к торцевой стороне относительно заданного положения; иa passage switching valve for opening the connection passage when the operating piston is positioned on the head side with respect to the predetermined position, and for closing the connecting passage when the operating piston moves toward the end side with respect to the predetermined position; and клапан переключения выпуска, предназначенный для закрытия выпускного канала, когда рабочий поршень располагается со стороны головки относительно заданного положения, и предназначенный для открытия выпускного канала для выпуска текучей среды высокого давления в четвертой камере давления, когда рабочий поршень перемещается в сторону торца относительно заданного положения.an outlet switching valve for closing the outlet port when the working piston is positioned on the head side relative to the predetermined position, and for opening the outlet port for releasing high pressure fluid in the fourth pressure chamber when the working piston moves towards the end side relative to the predetermined position. 5. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 4, отличающийся тем, что поршень наддува снабжен соединительным каналом и клапаном переключения прохождения.5. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 4, characterized in that the pressurization piston is provided with a connecting channel and a passage switching valve. 6. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно содержит: крышку (48) штока, предназначенную для уплотнения концевого участка четвертой камеры давления со стороны торца и снабженную выпускным каналом и клапаном переключения выпуска.6. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 5, characterized in that it additionally contains: a cover (48) of the rod, designed to seal the end section of the fourth pressure chamber from the end side and equipped with an outlet channel and an outlet switching valve. 7. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 2 или 4, отличающийся тем, что корпус цилиндра включает в себя регулировочный порт (32), сообщающийся с выпускным каналом, причем текучая среда высокого давления выпускается через выпускной канал через регулировочный порт.7. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 2 or 4, characterized in that the cylinder body includes an adjustment port (32) in communication with the outlet channel, and the high pressure fluid is discharged through the outlet channel through the adjustment port. 8. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 2 или 4, отличающийся тем, что в механизме переключения наддува клапан переключения выпуска открывает выпускной канал после того, как клапан переключения прохождения закрывает соединительный канал.8. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 2 or 4, characterized in that in the boost switching mechanism, the exhaust switching valve opens the outlet channel after the passage switching valve closes the connecting channel. 9. Гидро(пневмо)цилиндр по любому из пп. 2-6, отличающийся тем, что клапан переключения прохождения включает в себя штифт (35а) переключения прохождения, включающий в себя первый конец, который выступает в одну из этих двух камер давления, и второй конец, который вставлен в соединительный канал, причем клапан переключения прохождения предназначен для блокировки соединительного канала, когда штифт переключения прохождения отжимается в осевом направлении в результате перемещения рабочего поршня.9. Hydro (pneumatic) cylinder according to any one of paragraphs. 2-6, characterized in that the passage switching valve includes a passage switching pin (35a), including a first end that protrudes into one of these two pressure chambers, and a second end that is inserted into the connecting channel, and the switching valve passage is designed to block the connecting channel when the passage switching pin is pressed in the axial direction as a result of the movement of the working piston. 10. Гидро(пневмо)цилиндр по любому из пп. 2-6, отличающийся тем, что клапан переключения выпуска включает в себя штифт (37а) обнаружения, включающий в себя концевой участок в основании, который вставляется в выпускной канал, чтобы уплотнить выпускной канал, и передний концевой участок, который выступает в сторону головки, причем клапан переключения выпуска предназначен для разуплотнения выпускного канала, когда штифт обнаружения выдвигается рабочим поршнем или поршнем наддува и смещается в сторону торца.10. Hydro (pneumatic) cylinder according to any one of paragraphs. 2-6, characterized in that the outlet switching valve includes a detection pin (37a) including an end section at the base that is inserted into the outlet channel to seal the outlet channel, and a front end section that protrudes towards the head, moreover, the exhaust switching valve is designed to decompress the exhaust passage when the detection pin is advanced by the working piston or the boost piston and is displaced towards the end. 11. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 2 или 3, отличающийся тем, что выпускной канал снабжен первым обратным клапаном (52), предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды только в направлении вдоль направления выпуска текучей среды и предназначенным для блокировки прохождения текучей среды в противоположном направлении.11. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 2 or 3, characterized in that the outlet channel is equipped with a first check valve (52) designed to ensure the passage of the fluid only in the direction along the direction of the outlet of the fluid and designed to block the passage of the fluid in opposite direction. 12. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 2 или 3, отличающийся тем, что дополнительно содержит12. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 2 or 3, characterized in that it additionally contains дополнительный канал (78), сообщающийся со второй камерой давления; причем дополнительный канал снабжен вторым обратным клапаном (54), предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды в сторону второй камеры давления.an additional channel (78) communicating with the second pressure chamber; moreover, the additional channel is provided with a second check valve (54), designed to ensure the passage of fluid towards the second pressure chamber. 13. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно содержит13. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 7, characterized in that it additionally contains вспомогательный канал (76), сообщающийся с четвертой камерой давления и регулировочным портом;an auxiliary channel (76) communicating with the fourth pressure chamber and the adjustment port; причем вспомогательный канал снабжен третьим обратным клапаном (56), предназначенным для обеспечения прохождения текучей среды только в направлении из четвертой камеры давления в сторону регулировочного порта и предназначенным для блокировки прохождения текучей среды в противоположном направлении.moreover, the auxiliary channel is provided with a third check valve (56) designed to ensure the passage of fluid only in the direction from the fourth pressure chamber towards the control port and designed to block the passage of fluid in the opposite direction. 14. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит14. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 2, characterized in that it additionally contains приводное устройство (120), соединенное с первой камерой давления, второй камерой давления и четвертой камерой давления, причем:a drive device (120) connected to the first pressure chamber, the second pressure chamber and the fourth pressure chamber, wherein: приводное устройство включает в себя переключающий клапан (102), источник (104) подачи текучей среды высокого давления, выпускной порт (106) и четвертый обратный клапан (86);the driving device includes a switching valve (102), a high pressure fluid supply source (104), an outlet port (106), and a fourth check valve (86); когда переключающий клапан находится в первом положении, первая камера давления сообщается с источником подачи текучей среды высокого давления, а четвертая камера давления и механизм переключения наддува сообщаются с выпускным портом; аwhen the switching valve is in the first position, the first pressure chamber is in communication with the high pressure fluid supply source, and the fourth pressure chamber and the boost switching mechanism are in communication with the exhaust port; a когда переключающий клапан находится во втором положении, первая камера давления сообщается с четвертой камерой давления через четвертый обратный клапан и с выпускным портом, а вторая камера давления сообщается с источником подачи текучей среды высокого давления.when the switch valve is in the second position, the first pressure chamber is in communication with the fourth pressure chamber through the fourth check valve and with an outlet port, and the second pressure chamber is in communication with a high pressure fluid supply source. 15. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 4, отличающийся тем, что дополнительно содержит15. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 4, characterized in that it additionally contains приводное устройство (120А), соединенное с первой камерой давления, второй камерой давления и четвертой камерой давления; причемa driving device (120A) connected to the first pressure chamber, the second pressure chamber and the fourth pressure chamber; and приводное устройство включает в себя переключающий клапан, источник подачи текучей среды высокого давления, выпускной порт и четвертый обратный клапан;the driving device includes a switching valve, a high pressure fluid supply source, an outlet port, and a fourth check valve; когда переключающий клапан находится в первом положении, первая камера давления сообщается с источником подачи текучей среды высокого давления, а четвертая камера давления и вторая камера давления сообщаются с выпускным портом; аwhen the switching valve is in the first position, the first pressure chamber is in communication with the high pressure fluid supply source, and the fourth pressure chamber and the second pressure chamber are in communication with the outlet port; a когда переключающий клапан находится во втором положении, первая камера давления сообщается со второй камерой давления через четвертый обратный клапан и с выпускным портом, а четвертая камера давления сообщается с источником подачи текучей среды высокого давления.when the switch valve is in the second position, the first pressure chamber communicates with the second pressure chamber through a fourth check valve and outlet port, and the fourth pressure chamber communicates with a high pressure fluid supply source. 16. Гидро(пневмо)цилиндр по п. 14 или 15, отличающийся тем, что между первой камерой давления и выпускным портом размещен дроссельный клапан (88).16. Hydro (pneumatic) cylinder according to claim 14 or 15, characterized in that a throttle valve (88) is placed between the first pressure chamber and the outlet port.
RU2021110015A 2018-09-13 2019-08-19 Fluid pressure cylinder RU2769896C9 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-171907 2018-09-13
JP2018171907 2018-09-13
PCT/JP2019/032236 WO2020054322A1 (en) 2018-09-13 2019-08-19 Hydraulic cylinder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2769896C1 true RU2769896C1 (en) 2022-04-07
RU2769896C9 RU2769896C9 (en) 2022-04-26

Family

ID=69777801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021110015A RU2769896C9 (en) 2018-09-13 2019-08-19 Fluid pressure cylinder

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP3835600B1 (en)
JP (1) JP7137163B2 (en)
KR (1) KR102531495B1 (en)
CN (1) CN112689714B (en)
BR (1) BR112021004709A2 (en)
MX (1) MX2021002864A (en)
RU (1) RU2769896C9 (en)
TW (1) TWI702344B (en)
WO (1) WO2020054322A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7395131B2 (en) 2020-04-14 2023-12-11 Smc株式会社 fluid pressure cylinder
AT526647B1 (en) * 2022-10-20 2024-07-15 Stiwa Automation Gmbh Pneumatic cylinder for linear adjustment of a first component and a second component relative to each other

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1165818A1 (en) * 1983-04-01 1985-07-07 Горьковский Конструкторско-Технологический Институт Booster
FR2575527A1 (en) * 1984-12-28 1986-07-04 Telemecanique Electrique PNEUMATIC OR HYDRAULIC CYLINDER
DE19925600A1 (en) * 1999-06-04 2000-12-14 Sbs Sondermaschinen Gmbh Light construction hydraulic cylinder has tie rod mounted in outer cylinder tube that bears peripheral forces of hydraulic internal pressure, either outside or inside working chamber
US20140150421A1 (en) * 2012-06-18 2014-06-05 Flowserve Management Company Fluid intensifier for a dry gas seal system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5224192U (en) * 1975-08-09 1977-02-19
DK0738826T3 (en) * 1995-04-18 2000-12-27 Waertsilae Nsd Schweiz Ag Hydraulic differential piston device and its use in a variable pressure driving device
CN101655112B (en) * 2009-08-21 2011-11-16 东莞市安德丰电池有限公司 Series cylinder
GB0918364D0 (en) * 2009-10-21 2009-12-02 Proseal Uk Ltd Actuator assembly
EP2952750B1 (en) * 2014-06-04 2018-09-05 MOOG GmbH Hydraulic system
JP6665983B2 (en) 2016-07-26 2020-03-13 Smc株式会社 Fluid pressure cylinder with booster
JP6558582B2 (en) * 2016-08-10 2019-08-14 Smc株式会社 Fluid pressure device
JP6673550B2 (en) * 2016-09-21 2020-03-25 Smc株式会社 Driving method and driving device for fluid pressure cylinder
JP6598083B2 (en) * 2016-12-06 2019-10-30 Ｓｍｃ株式会社 Piston assembly and fluid pressure device
JP6598079B2 (en) * 2016-12-06 2019-10-30 Ｓｍｃ株式会社 Rod assembly and fluid pressure device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1165818A1 (en) * 1983-04-01 1985-07-07 Горьковский Конструкторско-Технологический Институт Booster
FR2575527A1 (en) * 1984-12-28 1986-07-04 Telemecanique Electrique PNEUMATIC OR HYDRAULIC CYLINDER
DE19925600A1 (en) * 1999-06-04 2000-12-14 Sbs Sondermaschinen Gmbh Light construction hydraulic cylinder has tie rod mounted in outer cylinder tube that bears peripheral forces of hydraulic internal pressure, either outside or inside working chamber
US20140150421A1 (en) * 2012-06-18 2014-06-05 Flowserve Management Company Fluid intensifier for a dry gas seal system

Also Published As

Publication number Publication date
TWI702344B (en) 2020-08-21
RU2769896C9 (en) 2022-04-26
JP7137163B2 (en) 2022-09-14
EP3835600B1 (en) 2023-08-16
CN112689714B (en) 2023-05-16
KR102531495B1 (en) 2023-05-11
MX2021002864A (en) 2021-05-28
BR112021004709A2 (en) 2021-06-01
EP3835600A1 (en) 2021-06-16
WO2020054322A1 (en) 2020-03-19
KR20210049935A (en) 2021-05-06
JPWO2020054322A1 (en) 2021-08-30
EP3835600A4 (en) 2022-05-04
CN112689714A (en) 2021-04-20
TW202020318A (en) 2020-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0166223B1 (en) Pneumatic cylinder
KR20180071261A (en) Fluid control valve
KR20100022966A (en) Diaphragm pump position control with offset valve axis
RU2769896C1 (en) Hydraulic (pneumatic) cylinder
JPH02102901A (en) Method and device for filling hydropneumatic intensifying type pressure transducer with pressure oil
US12000413B2 (en) Flow rate controller and drive device equipped with same
RU2679516C1 (en) Double-acting hydraulic pressure amplifier
JP2015007477A (en) Four-chamber cylinder for hydraulic actuating device with emergency function, and hydraulic actuating device including four-chamber cylinder
JP2004519610A (en) Fuel injection device having pressure transmitting device and pressure transmitting device
JP2929568B2 (en) Pneumatic linear drive with end position locking device
JP3564149B2 (en) Device for hydraulically operating an exhaust valve of a reciprocating internal combustion engine
KR102406046B1 (en) High-pressure valve
KR860001697B1 (en) Actuator with pneumatic energy accumulator
JPH1113707A (en) Hydraulically switching unit
KR20190073488A (en) Hydraulic actuator with cartridge pressure amplifier
KR101830165B1 (en) Actuator for valve
JP6564225B2 (en) Control valve
KR101739302B1 (en) Check valve for discharging air and hydraulic actuator for power plant having the same
CN111417775B (en) Gas pressure regulator for regulating the pressure of a gaseous fuel, system for supplying an internal combustion engine with a gaseous fuel using such a gas pressure regulator, and method for operating such a system
JP7436426B2 (en) Pressure booster
KR102406048B1 (en) High-pressure valve
RU2663540C1 (en) Electromagnetic shut-off two-way valve
KR20220032082A (en) An actuator and a hydraulic pump device provided with the actuator
JP6796291B2 (en) Air cylinder
KR20050045086A (en) Pressure intensifying cylinder

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification
TK49 Information related to patent modified

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 10-2022 FOR INID CODE(S) (54)