МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ СИЛОВОЙ ПРИВОД Российский патент 1994 года по МПК F15B15/24 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам пневмогидроавтоматики, и может быть использовано в робототехнике, автоматических линиях и других объектах.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема привода; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - механизм переключения с червячной передачей.

Многопозиционный силовой привод содержит цилиндр 1 с поршнем 2 и полым штоком 3, распределительное устройство, включающее гильзу 4 с установленным в ней золотником 5. В гильзе 4 выполнены осевой 6 и радиальные 7-9 каналы, кольцевые проточки 10, при этом радиальные каналы 7-9 могут быть выполнены в виде ряда отверстий 11 с суммарной площадью проходного сечения, соизмеримой с площадью проходного сечения подводящих и отводящих трубопроводов 12-14, а в золотнике 5 - осевой 15 и радиальные 16 и 17 каналы и кольцевые проточки 18 и 19, при этом последние выполнены с шариковым фиксатором 20. Золотник 5 кинематически связан посредством центральной тяги 21 с механизмом 22 переключения и штоком 3, при этом тяга 21 выполнена с возможностью взаимодействия с внутренним торцом 23 штока 3, а поршень 2 снабжен кольцевой шайбой 24, взаимодействующей с упором 25, расположенным между внутренней поверхностью 26 штока 3 и тягой 21. Упор 25 снабжен шпонкой 27, установленной в продольном пазу 28, выполненном на внутренней поверхности 26, и посредством резьбы 29 сочленен с тягой 21. Кроме того, тяга 21 посредством червячной передачи 30 и шлицевого соединения 31 связана с механизмом 22 переключения. Тяга 21 снабжена шарниром 32 и стопорными кольцами 33.

Измерение величины рабочего хода штока 3 посредством бесконтактного электрического датчика 34 основано на функциональной зависимости оборотов червячной передачи 30 и шага резьбы 29. Силовой привод относительно базовой опоры 35 связан шарнирами 36 и 37 и червячными передачами 38 и 39.

Для контроля рабочего положения и положения привода в пространстве предусмотрены бесконтактные электрические датчики 40 и 41, при этом датчики 34, 40, 41 электрически связаны со счетным блоком 42, дешифратором 43 и цифровым измерительным прибором 44. Поршень 2 со штоком 3 установлены в цилиндре 1 с образованием рабочих полостей 45 и 46.

Силовой привод работает следующим образом.

Рабочая среда через канал 7 подается к золотнику 5 и затем по каналу 8 и трубопроводу 13 поступает в полость 46, перемещая поршень 2 вместе со штоком 3 вниз (по чертежу). При этом из полости 45 рабочая среда через каналы 6 и 9 выходит на слив. В процессе перемещения поршня 2 вниз центральная тяга 21 упирается в торец 23 штока 3 и далее совместно с золотником 5 продолжает перемещаться до совмещения проточки с фиксатором 20. После этого рабочая среда из трубопровода 12 по каналам 8 и 6 будет поступать в полость 45 цилиндра 1, обеспечивая перемещение поршня 2 вверх. Одновременно остатки рабочей среды из полости 46 по трубопроводу 13 через каналы 15, 16, 17, 9 и трубопровод 14 подаются на слив. При перемещении поршня 2 вверх центральная тяга 21 остается неподвижной до момента соприкосновения ограничительной шайбы 24 с упором 25. Дальнейшее перемещение устройства приводит к совмещению кольцевой проточки 18 с фиксатором 20, и с этого момента цикл работы привода повторяется.

Для изменения величины рабочего хода поршня 2 необходимо с помощью механизма 22 привести в действие червячную передачу 30, которая посредством шлицевого соединения 31 обеспечивает вращение центральной тяги 21 вокруг своей оси и тем самым изменяется расстояние между шайбой 24 и упором 25. В процессе перемещения рабочего штока 3 вверх или вниз без центральной тяги 21 золотник 5 удерживается в необходимых положениях шариковым фиксатором 20. Вращение червячной передачи 30 регистрируется датчиком 34, а колес червячных передач 38, 39 - датчиками 40, 41, информация от которых поступает в счетный блок 42, дешифратор 43 и цифровой измерительный прибор 44.

Технико-экономическая эффективность от использования предложенного привода заключается в упрощении конструкции, снижении диаметральных габаритов штока, исключении сбоев рабочих ходов, а также в возможности дистанционного контроля и управления за состоянием привода. (56) Авторское свидетельство СССР N 593007, кл. F 15 B 15/24, 1972.

Изобретение может быть использовано в робототехнике и автоматических линиях. Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение габаритов. Для изменения величины рабочего хода штока необходимо механизмом переключения привести в действие червячную передачу, которая посредством шлицевого соединения 3 обеспечивает вращение центральной тяги вокруг своей оси и тем самым перемещение подвижного упора вдоль оси перемещения поршня. За счет перемещения упора меняется расстояние между ним и шайбой, что приводит к более раннему или позднему моменту переключения золотника и, следовательно, к изменению величины хода штока. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ СИЛОВОЙ ПРИВОД, содержащий цилиндр с поршнем и полым штоком, распределительное устройство, включающее гильзу с установленным в ней золотником, кинематически связанным посредством центральной тяги с механизмом переключения и штоком, при этом между внутренней поверхностью штока и тягой установлен упор, связанный с тягой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов, тяга выполнена с возможностью взаимодействия с внутренним торцом штока, а поршень снабжен кольцевой шайбой, взаимодействующей с упором, причем центральная тяга связана с механизмом переключения посредством червячной передачи. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен бесконтактным электрическим датчиком положения, установленным напротив червячной передачи. 3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что упор снабжен шпонкой, взаимодействующей с продольным пазом, выполненным на внутренней поверхности штока. 4. Привод по п. 2, отличающийся тем, что датчик положения подключен к цифровому измерительному прибору через счетный блок и дешифратор. 5. Привод по п. 1, отличающийся тем, что радиальные каналы гильзы выполнены в виде ряда отверстий с суммарной площадью проходного сечения, соизмеримой с площадью проходного сечения подводящих и отводящих трубопроводов.