Трехходовой пневматический усилитель Советский патент 1983 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть испопьзовамо 8 дискретных пневматических сие темах различного назначения : в пнев матицес4сих роботах и манипуляторах в системах управления шаговыми.пнев модвигателями, Известен трехходовой пневматический усилителъ, содержащий корпус каналы питания, слива и нагрузки, подвижный распределительный узел, содержащий наливной подпружиненный седельный клапан, выполненный в виде запорного элемента с полой цилиндрической штангой, размещенной в корпусе с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с седлом, и сливной однощелевой золотник, выполненный в виде полой цилин рической втулки, установленной, в ци линдрическом отверстии корпуса ко.аксиально цилиндрической штанге кла пана с возможностью воздействия на нее, и управляющий элемент, выполненный в виде разделителя, размещенного в камере управления, и жест ко связанный с верхней торцовой поверхностью втулки золотника, причем канал питания сообщён с каналом Нагрузки через седельный Клапан, а канал нагрузки сообщен с каналам слива через сливной золотник pj . Недостатком известного пневматического усилителя является зависимость усилия срабатывания от выходного давления, на значение которого влияет сопротивление нагрузки на усилитель, а также пружины, воздействующей на седельный клапан. изобретения - повышение надежности усилителя р работе. Указанная цель достигается тем, ,что в трехходовом пневматическом усилителе, содержащем корпус, каналы питания, слива и нагрузки, под вижный распределительный узел, содержащий наливной подпружиненный седельный клапан, выполненный в виде запорного элемента с полой цилин рической штангой, размещенной в кор пусе с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с седлом, и сливной однощелевой золотник, выполненный в виде полой цилиндрическрй втулки, установленной в цилиндри ческом отверстии корпуса коаксиально цилиндрической штанге клапана с возможностью воздействия на нее, и 361 управляющий элемент, выполненный в виде разделителя, размещенного в камере управления, и жестко связанный с верхней торцовой поверхностью втулки золотника, причем канал питания сообщен с каналом нагрузки через отдельный клапан , а канал нагрузки сообщен с каналом слива через сливной золотник, втулка золотника установлена с возможностью образования слив ной щели между уступом цилиндрического отверстия корпуса и нижней торцовой, поверхностью втулки, а верхняя торцовая поверхность втулки непосредственно связана со штангой седельного клапана, при этом запорный элемент клапана .расположен в канале питания, а канал нагрузки сообщен с цилиндрическим отверстием а корпусе. На фиг. 1 и 2 представлена принципиальная схема пневматического усилителя, Трехходовой пневматический усилитель содержит корпус 1, каналы питания 2, слива 3 и нагрузки , подвижный распределительный узел (не показан), содержащий наливной подпружиненный седельный клапан (не показан), выполненный в виде запорного элемента 5 с полой цилиндрической штангой 6, размещенной в корпусе 1с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с седЛОМ (не показан), и сЛивной однощелевой золотник (не показан), выполненный в виде полой цилиндрической втулки 7, установленной в цилиндрическом отверстии корпуса коаксиально цилиндрической штанге 6 клапана с возможностью воздействия на нее, иуправляющий элемент 8,выполненный в виде разделителя, размещенного в к.амере 9 управления, и жестко связанный с верхней торцовой поверхностью 10 втулки золотника, причем канал 2 питания сообщен с каналом k нагрузки через седельный клапан, а канал нагрузки сообщен с каналом 3 слива через сливной золотник, причем втулка 7 золотника установлена с возможностью образования сливной щели 11 между уступом (не показан), цилиндрического отверстия корпуса 1 и нижней кольцеобразной торцовой поверхностью 12 втулки 7, а верхняя торцовая поверхность 10 втулки 7 может непосредственно взаимодействовать со штангой 6 седельного клапана, при этом запорный элемент 5 клапана расположен в канале 2 питания, а канал нагрузки сообщен с цилин рическим отверстием в корпусе 1, пружину 13, полость И между штанг 6и втулкой 7, дросселц 15, пружину 16. Усилитель работает следующим об разом. При подаче давления в камеру 9 управления управляющий элемент 8 с втулкой 7 начинают перемещаться под действием этого давления, преодолевая силу давления питания, пр ложенную к поверхности 10 втулки 7 При этом втулка 7, перемещаясь по штанге 6 клапана, прикрывает сливную щель 11, соединяющую канал нагрузки с кагналом 3 слива. После крытия сливной щели 11 верхняя торцовая поверхность 10 втулки 7и штанга 6 приходят в соприкосновение. Дальнейшее движение втулки с управляющим элементом 8 под д ствием давления управления, происхо дит совместно со штангой 6, сопров дается открытием седельного клапана, соединяющего канал нагрузки каналом 2 питания. При снятии давления управления из камеры 9 втулка 7 и штанга 6 по действием силы сжатой пружины 13 и силы давления питания перемещают ся в исходное положение, закрывая при этом седельный клапан, затем открывая сливную щель 11. Такая по следовательность срабатывания при обратном ходе обеспечивается, если выполняется условие Рпр1ж РО ,, Ро(Р Ро-Рб) где т - массы седельного клап на и сливного золотни соответственно; усилие сжатой пружины 13, РО - давление питания; F - площади соответствующих поверхностей; Fg - площадь поперечного сечения штанги 6. Через отверстие штанги 6 и радиальный зазор между втулкой 7 и штангой 6 могут иметь место утечки. В тех случаях, когда утечки в закрытом усилителе вообще недопустимы, можно применять вариант усилителя, показанный на фиг. 2. Седельный клапан такого усилителя имеет сплошную торцовую поверхность штанги 6, т.е. отверстие в штанге 6 не является сквозным, и давление питанмя не попадает в полость 1й штангой 6 и , втулкой 7 Чтобы исключить компрессию в полостм 1 при перемадении сливного золотника относительно седельного клапана, эта полость соединена с камерой 9 управления через дроссель 15.Пружина 16 обеспечивает открытие сливной щели 11 после снятия давления управления м закрытия седельного клапана. Усилитель (фиг. 2) работает аналогично варианту по фиг; 1. Но при перемещении сливного золотника под .действием давления управления, когда он прикрывает сливную щель 11, ему препятствует только усилие сжимаемой пружины 16, а определеннаяпоследовательность закрытия отдельного клапана и открытия сливной ще ли при обратном ходе обеспечивается, если выполняется условие .PV у . Ру; сх с-5 где усилие сжатой пружины 1б; F - площадь сплошной торцовой поверхности штанги 6. Применение изобретения позволит повысить надежность работы пневматических усилителей.

ТРЕХХОДОВОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий корпус, канал питания, слива и нагрузки, подвижный распределительный узел, содержа щий наливной подпружиненный седельный клапан, выполненный в виде запорного элемента с полой цилиндрической штангой, размещенной в корпу се с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с седлом, и сл ной одноще левой золотник, выполненный в .виде полой цилиндрической втулки, установленной в цилиндричес 9 ком отверстии корпуса коаксиально цилиндричетской штанге клапана с возможностью воздействия на нее, и управляющий элемент, выполненный в виде разделителя, размещенного в камере управления, и жестко связанный с верхней-торцовой поверхностью втулки золотника, причем канал питания сообщен с каналом нагрузки через седельный клапан, а канал нагрузки сообщен с каналом слива через сливной золотник, о т л-и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, втулка золотника установлена с возможностью образования сливной щели между уступом цилиндрического отверстия корпу са и нижней торцовой поверхностью втулки, а верхняя торцовая поверхность втулки непосредственно связана со штангой седельного клапана, при этом запорный элемент клапана расположен в канале питания, а канал нагрузки сообщен с цилиндрическим отверстием в корпусе.