ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ Российский патент 1996 года по МПК F15B15/18 

Изобретение относится к станкостроению, а именно к пневмоприводам, и может быть использовано для перемещения гидравлических исполнительных механизмов технологического оборудования.

Известен пневмо- или гидропривод возвратно-поступательного действия по авторскому свидетельству СССР N 524018. кл. F 15 B 15/18, 1974 г. выполненный в виде двух мультипликаторов двойного действия, каждый из которых включает корпус, поршень со штоком и управляющие полости, подключенные через распределитель с двумя управляющими полостями к источнику давления, при этом мультипликаторы снабжены дополнительными двухпозиционными распределителями, каждая управляющая полость которых сообщена с одной из рабочих полостей своего мультипликатора для поочередного сообщения управляющих полостей распределителя с соответствующими рабочими полостями противоположного мультипликатора по мере перемещения его поршня.

Однако этот привод характеризуется возможностью появления ложных сигналов в пневматической системе управления из-за недостаточно быстрого опорожнения пневмополостей мультипликаторов при их реверсе, что может привести к нарушению фазового смещения мультипликаторов и непроизводительному увеличению расхода сжатого воздуха.

Наиболее близким к заявляемому является пневмогидропривод по авторскому свидетельству СССР N 1023153, кл. F 15 B 15/18, 1983 г. принятый заявителем за прототип и содержащий два пневмогидравлических мультипликатора двойного действия, выполненных каждый в виде пятиполостного цилиндра, полости которого расположены последовательно и связаны общим шток-поршнем, на котором расположены основной и дополнительный поршни, образующие дополнительную пневматическую полость, соединенную с атмосферой через центральное отверстие, два пневмораспределителя, выходы которых связаны с пневмополостями мультипликаторов. Полости управления распределителей связаны с соответствующими управляющими отверстиями противоположных мультипликаторов, которые выполнены в пневмополостях мультипликаторов. Содержит также два гидравлических моста на обратных клапанах, управляемые обратные клапаны с непосредственным управлением.

Недостатками данного пневмогидропривода являются:
1. Возможность сброса жидкости в компенсационный бачок за счет инерционности закрытия обратных управляемых клапанов с непосредственным управлением при реверсе мультипликаторов.

2. Ухудшенные условия заполнения гидрополостей мультипликаторов. Это вызвано тем, что при увеличении расхода жидкости уменьшается давление ее напорной магистрали и соответственно в управляющей полости обратного управляемого клапана с непосредственным управлением, что приводит к прикрытию его.

3. Увеличенные габариты мультипликаторов за счет последовательного расположения полостей.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является улучшение динамических характеристик и уменьшение габаритов.

Поставленная задача достигается тем, что в пневмогидравлической станции, содержащей два мультипликатора двойного действия, каждый из которых включает корпус, в центре которого выполнено отверстие, сообщающее дополнительную пневмополость с атмосферой, шток-поршень, основной и дополнительный поршни, две гидравлические полости, дополнительную пневмополость, две пневмополости, в которых выполнены управляющие отверстия, связанные с соответствующими управляющими полостями распределителя другого мультипликатора, обратные управляемые клапаны, соответствующие управляющие полости блока обратных клапанов соединены с управляющими отверстиями другого мультипликатора, причем гидравлические полости и дополнительная пневмополость расположены между основным и дополнительным поршнями мультипликатора, разделены гильзой и установлены с возможностью перемещения относительно неподвижно закрепленного шток-поршня.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что соответствующие управляющие пневмополости блока обратных клапанов соединены с управляющими отверстиями другого мультипликатора, что позволит заблаговременно подготовить полости мультипликаторов при их реверсе. Гидравлические полости и дополнительная пневмополость расположены между основным и дополнительным поршнями мультипликатора, разделены гильзой и установлены с возможностью перемещения относительно неподвижно закрепленного шток-поршня. Из конструкции исключены три пневморедуктора, предохранительный клапан, компенсационный бачок выполнен без пневмополости, а четыре обратных управляемых клапана и два гидравлических моста заменены на два блока обратных клапанов, выполненных блочно-модульным способом. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретательскому уровню.

На чертеже представлена схема пневмогидравлической станции.

Пневмогидравлическая станция состоит из пневмораспределителя 1 (нулевой клапан), двух пневмораспределителей 2 и 3 с пневмополостями, выходы которых связаны магистралями 4,5 и 6,7 с управляющими пневмополостями 8,9 и 10,11 пневмогидравлических мультипликаторов 12 и 13, в которых гидравлические 14,15 и 16,17 полости и также дополнительные пневмополости 18 и 19 расположены между поршнями 20,21 и 22,23 и разделены гильзой 24 и 25. Полости 14,15 и 16,17 размещены с возможностью перемещения относительно жестко закрепленных шток-поршней 26 и 27, в которых выполнены всасывающие нагнетающие каналы 28,29 и 30,31, которые соединены с блоками обратных клапанов 32 и 33.

В центре мультипликаторов 12 и 13 выполнены отверстия 34 и 35, соединяющие дополнительные пневмополости 18 и 19 с атмосферой. Управляющие отверстия 36,37 и 38,39 в пневмополостях 8,9 и 10,11 мультипликаторов 12 и 13 связаны с соответствующими управляющими пневмополостями пневмораспределителей 2 и 3 и блоков обратных клапанов 32 и 33 магистралями 40,41 и 42,43. Блоки обратных клапанов 32 и 33 соединены магистралями 44 и 45 с гидробаком 46.

Пневмогидравлическая станция работает следующим образом.

Сжатый воздух через включенный распределитель 1, распределители 2 и 3 по магистралям 5 и 7 поступает в пневмополости 9 и 11 мультипликаторов 12 и 13, а также через управляющее отверстие 37 по магистрали 41 в соответствующие управляющие полости блоков обратных клапанов 32 и 33 и в правую пневмополость распределителя 3, подтверждая его положение. Поршни 22,23 мультипликатора 13 перемещаются влево, вытесняя масло из гидрополости 17 через канал 31, блок обратных клапанов 33 в напорную магистраль. При прохождении поршня 23 мультипликатора 13 управляющего отверстия 39 давление воздуха из пневмополости 11 через отверстие 39 по магистрали 43 поступит в левую пневмополость распределителя 2 и в соответствующие полости блока обратных клапанов 32 и 33. Пневмораспределитель 2 переключится, клапан на канале 28 закроется, на канале 29 откроется, так как управляющая магистраль 42 соединена с атмосферой. В результате переключения распределителя 2 сжатый воздух поступит в пневмополость 8 мультипликатора 12, пневмополость 9 и магистрали 40,41 соединятся с атмосферой, а поршни 20,21 начнут движение вправо, вытесняя масло из гидрополости 14 по каналу 28 через блок обратных клапанов 32 в напорную магистраль, а из бака 46 по магистрали 45 через блок обратных клапанов 33 по каналу 29 масло заполнит гидрополость 15. При перемещении поршня 20 вправо и прохождении управляющего отверстия 36 давление воздуха из пневмополости 8 мультипликатора 12 через отверстие 36 по магистрали 40 поступит в правую пневмополость распределителя 3 и в соответствующие полости блока обратных клапанов 32 и 33. Пневмораспределитель 3 переключится, клапан на канале 30 закроется, а на канале 31 откроется, так как управляющая магистраль 41 соединена с атмосферой.

В результате переключения распределителя 3 сжатый воздух поступит в пневмополость 10 мультипликатора 13. Пневмополость 11 и магистраль 43 соединяются с атмосферой, и поршни 22,23 начнут движение вправо, вытесняя масло из гидрополости 16 по каналу 30 через блок обратных клапанов 32 в напорную магистраль, а из бака 46 по магистрали 45 через блок обратных клапанов 33 по каналу 31 масло заполнит гидрополость 17. Далее цикл повторяется.

Таким образом, обеспечивается совместная работа обоих мультипликаторов со сдвигом по фазе (момент реверса каждого мультипликатора обязательно приходится на рабочий ход другого мультипликатора. При этом обеспечивается заблаговременное закрытие обратных клапанов пневматическим сигналом и открытие обратных клапанов после реверса мультипликаторов.

Использование: в станкостроении. Сущность изобретения: каждый из двух мультипликаторов (МП) двойного действия состоит из корпуса с установленными в нем двумя поршнями с образованием одной дополнительной пневмополости и двух управляемых пневмополостей, сообщенных с источником давления и выхлопом через свой двухпозиционный пневмораспределитель. Каждая полость управления пневмораспределителя подключена к соответствующей управляющей полости другого МП. Входы блоков управляемых обратных клапанов сообщены с гидробаком, выходы - с соответствующими гидравлическими полостями с установленными в них шток-поршнями МП. В центре каждого корпуса выполнено отверстие, сообщающее дополнительную пневмополость с атмосферой. Первые две полости управления блоков обратных клапанов сообщены с управляющими полостями одного МП, вторые две - с управляющими полостями другого МП. Гидравлические полости расположены между поршнями каждого МП в гильзе, жестко закрепленной на поршнях с возможностью перемещения их относительно жестко закрепленного с двух сторон на корпусе шток-поршня. 1 ил.

Пневмогидравлическая станция, содержащая два мультипликатора двойного действия, каждый из которых состоит из корпуса с установленными в нем двумя поршнями с образованием одной дополнительной пневмополости и двух управляющих пневмополостей, сообщенных с источником давления и выхлопом через свой двухпозиционный пневмораспределитель, каждая полость управления которого подключена к соответствующей управляющей полости другого мультипликатора, и блока управляемых обратных клапанов, входы которых сообщены с гидробаком, а выходы с соответствующими гидравлическими полостями с установленными в них шток-поршнями мультипликаторов, в центре каждого корпуса выполнено отверстие, сообщающее дополнительную пневмополость с атмосферой, отличающаяся тем, что первые две полости управления блоков обратных клапанов сообщены с управляющими полостями одного мультипликатора, а вторые две с управляющими полостями другого мультипликатора, причем гидравлические полости расположены между поршнями каждого мультипликатора в гильзе, жестко закрепленной на поршнях с возможностью перемещения их относительно жестко закрепленного с двух сторон на корпусе шток-поршня.