ПОВОРОТНЫЙ ПНЕВМОДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2017 года по МПК F15B15/06 F01B1/08 

Поворотный пневмодвигатель может применяться для однократного поворота приводного вала на 90 градусов по часовой или против часовой стрелки. Данный двигатель можно использовать для регулировки потока жидкой или газообразной среды, а также светового излучения в таких областях, как машиностроение, кораблестроение, ракетостроение.

Известен мембранный поворотный двухпозиционный пневмодвигатель (п. RU №2097608, опубл. 27.11.1997 г.), содержащий корпус, две крышки, две мембраны, два опорных диска, шток, втулку, зубчатую накладку, отверстия для подвода-отвода сжатого воздуха, поворотный вал-шестерню. В исходном состоянии шток занимает крайнее левое положение, затем в левую рабочую камеру подают сжатый воздух, соответствующая мембрана воздействует на левый опорный диск, затрачивая первоначальное усилие на преодоление холостого хода штока.

В начале рабочего хода штока, вправо перемещается шток и втулка, передавая через зубчатую накладку поворотное движение вал-шестерне.

По мере прекращения, допустимой деформации мембраны рабочее усилие в конце хода снижается.

При подаче сжатого воздуха в правую рабочую камеру, вал-шестерня поворачивается на заданный угол в обратном направлении.

При поочередной подаче сжатого воздуха в рабочие камеры пневмодвигателя цикл позиций повторяется.

Недостатком конструкции являются сравнительно большие габаритные размеры и наличие гибкой связи - мембраны из эластичного материала, что может привести к неравномерности поворота вала-шестерни под нагрузкой.

Прототипом заявляемого пневмодвигателя является пластинчатый поворотный пневмодвигатель (п. RU №100558, опубл. 20.12.2010 г.), который содержит корпус с двумя рабочими камерами, внутри которого размещен качающийся на валу ротор с пластиной. Корпус снабжен двумя патрубками, на которые накручены тройники. На каждом тройнике установлены два впускных и два выпускных электромагнитных пневмоклапана. Пневмоклапаны управляют подачей и выпуском воздуха в рабочие камеры через впускные и выпускные трубки. Обмотки катушек пневмоклапанов соединены с электронной системой управления.

В исходном состоянии одна пара пневмоклапанов находится в закрытом состоянии, другая пара пневмоклапанов - в открытом. Во впускную трубку подают сжатый воздух, который поступает в рабочую камеру. Под давлением сжатого воздуха ротор с пластиной вращаются с валом по часовой стрелке, переходя из одного крайнего положения в другое. При этом воздух, находящийся в соседней рабочей камере, через выпускную трубку стравливается в атмосферу. После этого автоматически закрывается пара пневмоклапанов и открывается другая пара пневмоклапанов, а сжатый воздух подается через впускную трубку в рабочую камеру. Вал начинает вращаться против часовой стрелки.

Недостатками пневмодвигателя являются его сравнительно большие габариты и масса, которые могут ограничить его применение в отрасли, где предъявляются минимальные требования к массе всего устройства и его габаритам.

Технический результат заключается в создании пневмодвигателя двухстороннего действия, имеющего небольшие габаритные размеры и массу, а также равномерный поворот вала при подаче рабочего газа в камеру.

Технический результат достигается в конструкции поворотного пневмодвигателя, включающего корпус со штуцерами для подачи газа и поворотный механизм с валом. Корпус пневмодвигателя выполнен в виде цилиндра, с двух сторон которого имеются герметичные камеры, каждая из которых образована подвижным поршнем и штуцером, закрепленным на торце цилиндра, в центральной зоне поршня выполнен поперечный паз, в котором установлены два пальца. Поворотный механизм выполнен в виде вилки, закрепленной с валом и имеющей возможность зацепления при повороте с одним из пальцев. Конструктивная особенность пневмодвигателя заключается в наличии двух рабочих камер. Поворот вилки, связанной с поворотным валом, осуществляется в зависимости от того, в какую камеру будет подаваться рабочий газ.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого изображен пневмодвигатель в разрезе с указанием основных элементов; на фиг. 2 изображен пневмодвигатель в изометрической проекции, на которой более наглядно показан поршень и вилка.

Поворотный пневмодвигатель включает корпус 1, в котором установлен поршень 2. Герметичность пневмодвигателя обеспечивается уплотнительными кольцами 3. В центральной зоне поршня выполнен поперечный паз, в котором установлены два пальца 4. Поворотный механизм выполнен в виде вилки 5 (см. фиг. 2), которая имеет возможность зацепления с одним из пальцев 4. Рабочий газ подается через штуцеры 6.

При подаче газа от источника давления в одну из двух камер через штуцеры 6 поршень 2 начинает движение, при этом палец 4 упирается в паз вилки 5, перемещается и поворачивает ее на 90°. Вилка 5 соединена с приводным валом при помощи муфты (на фиг. не показаны).

Таким образом, в зависимости от подачи газа в одну из двух камер осуществляется поворот приводного вала влево или вправо на 90°.

Пневмодвигатель предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в возвратно-поворотное движение исполнительного механизма. Пневмодвигатель содержит корпус со штуцерами для подачи газа, поворотный механизм с валом. Корпус выполнен в виде цилиндра, с двух сторон которого имеются герметичные камеры, каждая из которых образована подвижным поршнем и штуцером, закрепленным на торце цилиндра. В центральной зоне поршня выполнен поперечный паз, в котором установлены два пальца. Поворотный механизм выполнен в виде вилки, закрепленной с валом и имеющей возможность зацепления при повороте с одним из пальцев. Технический результат - упрощение конструкции и снижение массы. 2 ил.

Поворотный пневмодвигатель, включающий корпус со штуцерами для подачи газа, поворотный механизм с валом, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде цилиндра, с двух сторон которого имеются герметичные камеры, каждая из которых образована подвижным поршнем и штуцером, закрепленным на торце цилиндра, в центральной зоне поршня выполнен поперечный паз, в котором установлены два пальца, поворотный механизм выполнен в виде вилки, закрепленной с валом и имеющей возможность зацепления при повороте с одним из пальцев.