ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД С НАСОСОМ, ВСТРОЕННЫМ В ПОРШЕНЬ
HYDROELECTRIC DRIVE WITH PUMP BUILT IN PISTON

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электрогидравлическому приводу с насосом, встроенным в поршень.
Уровень техники
Известны электрогидравлические приводы, содержащие корпус, ограничивающий цилиндрическую полость, в которой герметично перемещается поршень и делит внутреннее пространство полости на две камеры. Поршень соединен, по меньшей мере, со штоком, проходящим через одно из днищ корпуса. Привод содержит также насос двухстороннего действия, который приводится в действие электрическим двигателем и содержит два отверстия, каждое из которых связано с одной из камер цилиндра. Насос позволяет перемещать текучую среду из одной камеры в другую для приведения в движение поршня и, следовательно, штока, при этом количество текучей среды, соответствующее разности объема между камерами, подается или поглощается компенсационным устройством, например накопителем.
Как правило, электрогидравлические приводы являются относительно громоздкими, так как электрический двигатель и насос установлены на боковой стороне цилиндра.
Например, в документе FR 2831226 описаны длинномерные электрогидравлические приводы, в которых двигатель, насос и накопитель установлены в продолжение цилиндра. Каналы, выполненные в стенках цилиндра, обеспечивают соединение отверстий насоса с двумя камерами,
Из документа US 2918795 известен электрогидравлический привод, в котором насос и двигатель установлены в поршне привода, при этом каждое из отверстий камеры открыто непосредственно в одну из камер привода. Эта конструкция является очень компактной, но двигатель является полностью погруженным, поэтому при его неисправности замена двигателя вызывает осложнения, поскольку необходимо полностью разбирать привод.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения состоит в создании компактного электрогидравлического привода, являющегося простым в обслуживании.
Поставленная задача решена в электрогидравлическом приводе, содержащем корпус, ограничивающий цилиндрическую полость, в которой герметично перемещается поршень и делит внутренний объем полости на две камеры переменного объема, при этом поршень соединен, по меньшей мере, со штоком, герметично проходящим через дно полости. Привод содержит также насос двухстороннего действия с двумя каналами, каждый из которых связан с одной из камер, и электрический двигатель для выборочного приведения в действие насоса в одном или другом направлении. Насос установлен в поршне привода с возможностью движения вместе с ним, при этом каждый из каналов открыт непосредственно в одну из камер.
Согласно изобретению электрический двигатель установлен на конце привода и вращает вал некруглого сечения, расположенный в цилиндре и проходящий через поршень, при этом насос содержит соответствующий приводной элемент, установленный с возможностью свободного скольжения вдоль вала во время перемещений штока и вращения при вращении вала под действием электрического двигателя.
Таким образом, несмотря на то, что насос встроен во внутреннее пространство цилиндра между камерами, двигатель остается на конце цилиндра, поэтому его можно легко снять в случае неисправности, которая статистически является более вероятной, чем неисправность насоса.
Изобретение поясняется чертежами.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан привод согласно одному из вариантов осуществления изобретения, вид в разрезе;
на фиг.2 - сечение поршня по линии II-II на фиг.1;
на фиг.3 - то же, но согласно другому варианту осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
Как показано на фиг.1, привод содержит корпус 1, ограничивающий цилиндрическую полость 2, проходящую вдоль продольной оси X. В цилиндрической полости с возможностью перемещения со скольжением установлен поршень 3, ограничивающий две гидравлические камеры А и В. Поршень 3 соединен со штоком 4, который герметично проходит через дно корпуса 1. На фигуре условно не показаны различные прокладки, обеспечивающие герметичность.
Непосредственно в поршне 3 находится насос 5 двухстороннего действия. Насос 5 содержит два канала P1, P2, открытых в сторону одной из камер А и В соответственно.
Известный насос 5 двухстороннего действия содержит вращающийся элемент (например, ротор, зубчатое колесо, ступицу и т.д.), приведение во вращение которого вызывает перемещение текучей среды из одной камеры в другую и, соответственно, перемещение поршня 3 в цилиндрической полости 2.
Согласно изобретению для этого привод содержит шлицевой вал 6, проходящий в цилиндрической полости 2 параллельно оси Х и приводимый во вращение электрическим двигателем 8, расположенным снаружи полости 2. Шлицевой вал 6 проходит через поршень 3, который может свободно перемещаться, скользя вдоль шлицевого вала 6. Вращение шлицевого вала 6 под действием вращения электрического двигателя 8 приводит к вращению вращающегося элемента насоса 5, который заставляет текучую среду переходить из одной камеры в другую и, следовательно, заставляет поршень 3 перемещаться в цилиндрической полости 2.
Привод содержит средства компенсации разности расхода между двумя камерами во время перемещения поршня 3 в цилиндрической полости 2. В данном случае средства компенсации содержат накопитель 9, гидравлически соединенный с камерой В. Избыток текучей среды, которая проходит из камеры А в камеру В во время вдвижения штока 4, проходит в накопитель 9. И наоборот, недостаток текучей среды, переходящей из камеры В в камеру А во время выхода штока 4, восполняется накопителем 9.
Как показано на фиг.2, насос 5 двухстороннего действия в представленном примере является лопастным насосом. Насос 5 содержит центральную ступицу 11, которая внутри имеет шлицы и приводится во вращение шлицевым валом 6. На ступице установлены лопасти 12 (на фигуре обозначена только одна из них), которые взаимодействуют с внутренней боковой стенкой 13 поршня 3 и его внутренними боковыми поверхностями, чтобы определять объемы, обеспечивающие перемещение текучей среды от одного отверстия к другому.
Согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг.3, насос 5 двухстороннего действия является шестеренчатым насосом. Он содержит ведущую шестерню 21, содержащую внутренние шлицы, которая приводится во вращение шлицевым валом 6 и взаимодействует с ведомой шестерней 22. Обе шестерни 21 и 22 герметично взаимодействуют с внутренней боковой стенкой 23, определяя объемы, обеспечивающие перемещение текучей среды от одного отверстия к другому.
На фиг.2 и 3 канал Р1, выполненный в стенке поршня, не видимой в этом разрезе, показан пунктирной линией.
Разумеется, настоящее изобретение не ограничивается описанным выше выполнением и охватывает любой вариант, не выходящий за рамки, определенные формулой изобретения.
В частности, можно использовать гидравлический насос любого типа, если его можно встроить в поршень. Кроме того, хотя вал 6 в данном случае является шлицевым, он может иметь некруглое сечение, выполненное с возможностью приведения во вращение соответствующего приводного элемента насоса, с которым он взаимодействует. Кроме того, можно добавить электрический вентиль между накопителем и соответствующей камерой, чтобы предотвратить возникновение давления в камерах в отсутствие электрического тока.