УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ РАБОТЫ ДВУХ И БОЛЕЕ ПНЕВМОЦИЛИНДРОВ Российский патент 2003 года по МПК F15B11/22 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к силовым приводам, и может быть использовано в устройствах, где необходимо обеспечить синхронное движение рабочих органов.

Известно устройство для синхронизации работы двух и более пневмоцилиндров (см. а.с. 964274, МКИ F 15 B 11/22), содержащее неподвижную опору с установленными на ней пневмоцилиндрами и механическую связь, соединяющую концы их штоков, причем механическая связь выполнена в виде двух снабженных поводками роликов, установленных на неподвижной опоре и связанных двумя перекрещивающимися гибкими тягами, концы которых закреплены на роликах, при этом поводки кинематически связаны со штоками пневмоцилиндров.

К недостаткам известного устройства относится ограниченный ход пневмоцилиндров, обусловленный непосредственной связью штоков пневмоцилиндров с поводками роликов. При этом указанная связь также может приводить к появлению изгибающих нагрузок на штоки, что влияет на плавность хода и в целом на надежность работы устройства. Кроме того, конструктивное исполнение механической связи между штоками пневмоцилиндров не позволяет разместить внутри нее (если это необходимо) специальных силовых узлов, например штампа с пуансоном, применяемых в формовочных прессах. Причем в случае сложной конфигурации формуемой детали центр тяжести самой плиты и смонтированного на ней прижима детали (фасонной формы) не совпадает с осью приложения суммарной силы от пневмоцилиндров, в результате чего появляется вращательный момент и возникают боковые нагрузки, воспринимаемые штоками пневмоцилиндров, что может привести к заклиниванию и как следствие - значительному снижению надежности работы устройства.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности работы устройства, расширение его эксплуатационных возможностей и получение технического результата, заключающегося в возможности выполнения рамы, связывающей штоки пневмоцилиндров, со смещенным центром тяжести и исключении при этом перекосов при ее движении, а также в возможности размещения внутри рамы необходимых силовых механизмов, например штампа с пуансоном, при этом одновременно обеспечивается разгрузка пневмоцилиндров и не лимитируется их ход.

Для решения вышеперечисленных задач и получения указанного технического результата в устройстве для синхронизации работы двух и более пневмоцилиндров, содержащем неподвижную опору с установленными на ней пневмоцилиндрами и механическую связь, соединяющую концы их штоков, механическая связь выполнена в виде прямоугольной рамы, параллельно одной из сторон которой в неподвижных подшипниковых опорах смонтированы по меньшей мере два вала с жестко закрепленными на них звездочками, через которые посредством цепей вышеуказанная и параллельная ей стороны рамы связаны с противовесом. Кроме того, прямолинейные участки цепей снабжены компенсаторами-натяжителями.

Выполнение механической связи, соединяющей штоки пневмоцилиндров, прямоугольной рамочной формы, а также соединение любых двух параллельных между собой сторон данной рамы с противовесом посредством цепей, взаимодействующих с жестко закрепленными на валах звездочками, причем валы расположены параллельно вышеуказанным сторонам рамы и смонтированы в неподвижных подшипниковых опорах, позволяет исключить боковые нагрузки на штоки пневмоцилиндров и обеспечить плоскопараллельное перемещение рамы независимо от расположения центра ее тяжести. Вместе с тем свободное пространство внутри рамочной конструкции позволяет разместить в ней необходимые силовые узлы, в данном случае - штамп с пуансоном, что делает конструкцию более компактной. Кроме того, применение в данном устройстве противовеса, кроме вышеперечисленных преимуществ, позволяет разгрузить пневмоцилиндры, выбрав их за счет этого менее энергоемкими и громоздкими и в то же время с достаточно большим ходом.

На фиг.1 изображен общий вид устройства.

На фиг.2 изображен компенсатор-натяжитель прямолинейного участка цепи.

Следует сказать, что предлагаемое устройство является частью конструкции пресса, предназначенного для формования деталей, в частности - переднего и заднего коврика автомобиля "Волга" ГАЗ 3111. Однако для наглядности изображения на фиг.1 не показаны штамп с пуансоном и его приводом, расположенный внутри рамочной конструкции, а также фасонный прижим для детали, смонтированный на прямоугольной раме.

Устройство содержит неподвижную опору 1 с установленными на ней пневмоцилиндрами 2, концы штоков которых жестко соединены прямоугольной рамой 4. В данной конструкции использованы два пневмоцилиндра. Большее их число (если необходимо) можно располагать по периметру рамы в любом удобном месте, например по ее углам. Параллельно большей стороне рамы 4 в неподвижных подшипниковых опорах 5 смонтированы валы 6 с жестко закрепленными на них звездочками 7, причем на правом по чертежу валу расположены две звездочки, а на левом, параллельном первому - четыре. Через звездочки 7, размещенные на обоих валах 6 (причем на левом валу - ближе к неподвижным подшипниковым опорам 5), правая по чертежу сторона рамы 4 посредством цепей 8 связана с противовесом 9, который в свою очередь через оставшиеся звездочки 7 левого вала 6 посредством аналогичных цепей 8 соединен с левой по чертежу стороной рамы 4. В прямолинейные участки цепей 8 встроены компенсаторы-натяжители 10, состоящие из муфты 11, имеющей с противоположных сторон разное направление резьбы, соответствующее серьгам 12 и 13, которые соединены со звеньями цепей 8. От проворота муфта 11 стопорится контргайкой 14.

Устройство для синхронизации работы двух и более пневмоцилиндров работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха в установленные на неподвижной опоре 1 пневмоцилиндры 2 их штоки 3 начинают перемещаться, воздействуя на прямоугольную раму 4, которая в свою очередь через цепи 8 и закрепленные на валах 6 звездочки 7 перемещает противовес 9. Поскольку валы 6 смонтированы в подшипниковых опорах 5, то цепи 8, взаимодействуя с жестко закрепленными на валах 6 звездочками 7, поворачивают указанные валы синхронно. Таким образом, при опережении одним пневмоцилиндром другого происходит перераспределение усилий через кинематическую связь: рама - цепи - валы со звездочками - противовес, в результате чего рама 4 постоянно имеет плоскопараллельное перемещение, синхронизируя работу пневмоцилиндров 2. Поскольку прямолинейные участки цепей 8 могут иметь длину, не кратную шагу цепи, а также для компенсации возможного смещения зубьев звездочек 7 относительно друг друга при креплении последних на валах 6 с помощью компенсаторов-натяжителей 10 изменяют длину цепи за счет вращения муфты 11 и соответственно перемещения звеньев цепи, связанных с серьгами 12 и 13, которые расположены с противоположных сторон муфты. После натяжения цепи муфта стопорится от проворота контргайкой 14.

Устройство предназначено для синхронизации работы двух и более пневмоцилиндров. Устройство содержит неподвижную опору с установленными на ней пневмоцилиндрами и механическую связь, соединяющую концы их штоков, при этом механическая связь выполнена в виде прямоугольной рамы, параллельно одной из сторон которой в неподвижных подшипниковых опорах смонтированы по меньшей мере два вала с жестко закрепленными на них звездочками, через которые посредством цепей вышеуказанная и параллельная ей стороны рамы связаны с противовесом. Кроме того, прямолинейные участки цепей могут быть снабжены компенсаторами-натяжителями. Технический результат - повышение компактности устройства. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для синхронизации работы двух и более пневмоцилиндров, содержащее неподвижную опору с установленными на ней пневмоцилиндрами и механическую связь, соединяющую концы их штоков, отличающееся тем, что механическая связь выполнена в виде прямоугольной рамы, параллельно одной из сторон которой в неподвижных подшипниковых опорах смонтированы по меньшей мере два вала с жестко закрепленными на них звездочками, через которые посредством цепей вышеуказанная и параллельная ей стороны рамы связаны с противовесом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прямолинейные участки цепей снабжены компенсаторами - натяжителями.