ПНЕВМОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ КЛАПАННОГО ТИПА Российский патент 2003 года по МПК F15B13/43 F16K11/24 

Предлагаемое изобретение относится к пневматическим устройствам, которые предназначены для изменения направления потоков газа в двух и более пневмолиниях в зависимости от внешнего управляющего воздействия.

Известны пневмораспределители с различными видами управления и конструкциями распределительных устройств, как, например, клапанного типа, с цилиндрическим золотником, с плоским золотником, крановые и др. (см. книгу Е. В. Герц "Пневматические устройства и системы в машиностроении", Москва, "Машиностроение", 1981 г., стр.79, стр.82, рис.4.3).

Наиболее близким по технической сущности является пневмораспределитель клапанного типа с устройством "коромысло" (пат. 32417, "Югославия"), состоящий из электромагнита, на сердечнике которого крепится толкатель, попеременно нажимающий при подаче электрических сигналов на электромагнит то на одно, то на другое плечо коромысла, тем самым активизирующий действие прижимных пружин коромысла и осуществляющий в итоге управление двумя клапанами, распределяющими потоки газа по пневмолиниям.

Одним из главных достоинств данного пневмораспределителя является отсутствие значительного по величине механического трения при работе пневмораспределителя, что особенно важно в условиях низких температур, когда требуется высокая надежность срабатывания пневмораспределителя.

Недостатком известного пневмораспределителя является наличие большого по объему и по потребляемой электрической мощности силового электромагнита, который посредством толкателя, встроенного в сердечник, переключает коромысло из одного положения в другое, тем самым управляя двумя клапанами, что обуславливает в итоге увеличенные электропотребление и себестоимость пневмораспределителя в целом.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.

Поставленная задача решается тем, что 4-линейный, 2-позиционный с четырьмя запирающими элементами типа клапан-седло, выполненными в виде двух параллельно расположенных подпружиненных клапанов, соединенных через систему пневмолиний с полостью подачи, атмосферой и полостями исполнительного механизма и управляемых электрическими сигналами, подаваемыми на электромагнит через коромысло, поджатое двумя пружинами к какому-либо из клапанов, содержит электромагнит с запорными элементами в сердечнике, управляющими за счет перераспределения пневмопотока, используемого во втором каскаде управления, выполненного в виде подпружиненного пневматического поршня с закрепленным в нем толкателем, воздействующим на коромысло.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где показана общая схема пневмораспределителя.

Пневмораспределитель содержит корпус 1, в расточках которого расположены клапаны 2, сцентрированные пружинами 3 относительно седел 4 и 5, перекрывающие каналы 6 или 7 в седлах 4 и 5 соответственно. Через полость 8 в крышке 9 к каналам 7 подводится давление газа, а через каналы 6, пневмолинию 10 и глушители 11 полосные пневмолинии к исполнительному механизму 12 и 13 соединяются с атмосферой. Клапаны 2 управляются коромыслом 14, поджатым пружинами 15, которое приводится из одного фиксированного положения в другое при помощи толкателя 16, связанного с поршнем 17 через ось 18 вращения толкателя и фиксирующую пружину 19. Поршень 17, расположенный в корпусе 20, имеет снизу (по рисунку) со стороны полости 21, постоянно соединенной с атмосферой, возвратную пружину 22, сверху (по рисунку) - полость 23, соединенную через каналы 24 с управляющей полостью 25, в которую ввернут электромагнит 26 с сердечником 27, содержащим два подпружиненных запорных элемента 28 и 29, способных перекрывать каналы 30 и 31 соответственно, к последнему из которых поджат запорный элемент 29 сердечника 27 (согласно чертежу) пружиной 32. Кроме того, управляющая полость 25 сообщается через каналы 33 в сердечнике 27, перекрывающийся канал 30 в электромагните 26 с атмосферой, а через перекрывающийся канал 31 и пневмолинию 34 в корпусе 20 с давлением газа.

Работа пневмораспределителя производится следующим образом.

При подаче электрического сигнала на электромагнит 26 сердечник 27 перемещается вверх (по рисунку), перекрывая запорным элементом 28 канал 30 и открывая канал 31. Давление газа из пневмолинии 34 через открывшийся канал 31, управляющую полость 25 и каналы 24 поступает в полость 23, перемещает поршень 17 вместе с толкателем 16, преодолевая усилие пружины 22. Толкатель 16, перемещаясь вместе с поршнем 17, доходит до касания ближнего плеча коромысла 14 и, поворачиваясь относительно оси 18 в поршне 17, скользит по поверхности коромысла 14 до его впадины, после чего начинает двигать коромысло 14, преодолевая усилие от пружин 15. Затем пружины 15 после перехода через вертикальное (по рисунку) положение меняют знак момента воздействия на коромысло 14, которое в итоге касается сферы левого (по рисунку) клапана 2 и при помощи пружин 15 прижимает клапан 2 к седлу 5, полосная пневмолиния 12 к исполнительному механизму через клапан 6, пневмолинию 10 и глушители 11 соединяется с атмосферой и отсекается через перекрытый канал 7 от давления газа в полости 8 крышки 9. Правый (по рисунку) канал 2 при помощи пружины 3 и давлением газа прижимается к седлу 4, отсекая полосную пневмолинию 13 к исполнительному механизму через перекрытый канал 6 от атмосферы и соединяя ее через канал 7 с давлением газа в полости 8 крышки 9. После снятия электрического сигнала с электромагнита 26 сердечник 27 под действием пружины 32 двигается вниз (по рисунку), перекрывая запорным элементом 29 канал 31 и открывая канал 30. Полость 23 при этом через каналы 24, управляющую полость 25, каналы 33 в сердечнике 27 и канал 30 соединяется с атмосферой, поршень 17 вместе с толкателем 16 под действием пружины 22 возвращаются в исходное верхнее (по рисунку) положение. При повторной подаче электрического сигнала на электромагнит 26 коромысло 14 перемещается в другое крайнее положение, воздействуя на правый (по рисунку) клапан 2, соединяя полосную пневмолинию 13 через канал 6, пневмолинию 10 и глушители 11 с атмосферой и отсоединяя ее через перекрытый канал 7 от давления газа в полости 8 крышки 9. Левый (по рисунку) клапан 2 при этом соединяет полостную пневмолинию 12 через канал 7 с давлением газа в полости 8 крышки 9 и отсоединяет ее через перекрытый канал 6 от атмосферы.

Пневмораспределитель предназначен для изменения направления потока газа в двух и более пневмолиниях. Пневмораспределитель 4-линейный 2-позиционный с четырьмя запирающими элементами типа клапан-седло выполнен в виде двух параллельно расположенных подпружиненных клапанов, соединенных через систему пневмолиний с полостью подачи, атмосферой и полостями исполнительного механизма и управляемых электрическими сигналами на электромагнит через коромысло, поджатое двумя пружинами к какому-либо из клапанов, при этом в нем использован электромагнит с запорными элементами в сердечнике, управляющими за счет перераспределения пневмопотока используемым в пневмораспределителе вторым каскадом управления, выполненным в виде подпружиненного пневматического поршня с закрепленным в нем толкателем, воздействующим на коромысло. Технический результат - снижение энергопотребления. 1 ил.

Пневмораспределитель клапанного типа, 4-линейный, 2-позиционный с четырьмя запирающими элементами типа клапан-седло, выполненными в виде двух параллельно расположенных подпружиненных клапанов, соединенных через систему пневмолиний с полостью подачи, атмосферой и полостями исполнительного механизма, и управляемых электрическими сигналами на электромагнит через коромысло, поджатое двумя пружинами к какому-либо из клапанов, отличающийся тем, что в нем использован электромагнит с запорными элементами в сердечнике, управляющими за счет перераспределения пневмопотока используемым в пневмораспределителе вторым каскадом управления, выполненным в виде подпружиненного пневматического поршня с закрепленным в нем толкателем, воздействующим на коромысло.