Пневматический поршневой поворотный двигатель Советский патент 1983 года по МПК F15B15/12 

Изобретение относится к двигателям для осуществлеиия вращательных движений механизмов промышленных роботов, станков, прессов и других машин. Известен пневматический поршневой поворотный двигатель, содержащий корпус с крышками, гильзу с винтовыми пазами, выходной вал и поршень со штоком, кинематически связанный с корпусом и выходным валом посредством роликов и винтовых пазов взаимно противоположных углов подъема 1. Недостатками известного устройства являются наличие паразитных объемов и возникновение радиальных нагрузок, что ведет к повышенному износу сопрягаемых элементов и появлению изгибаюших напряжений в теле поршня и выходного вала с втулкой. Цель изобретения - повышение долговечности двигателя путе.м устранения радиальных нагрузок, действующих на поршень и выходной вал. Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом поршневом поворотном двигателе, содержащем корпус с крышками, гильзу с винтовыми пазами, выходной вал и поршень со штоком, кинематически связанный с корпусом и выходным валом посредством роликов и выходных пазов взаимно противоположных углов подъема, шток поршня снабжен сферическим шарниром, на котором укреплена крестовина с четырьмя взаимно перпендикулярными пальцами, гильза размещена вне корпуса и закреплена на крышке, выходной вал выполнен в виде стакана с винтовыми пазами и размещен в гильзе, причем одна пара пальцев крестовины, расположенных соосно, контактирует с пазами гильзы, а другая -с пазами выходного вала. На фиг. 1 изображен пневматический поршневой поворотный двигатель в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Пневматический поршневой поворотный двигатель состоит из гильзы 1, нижней 2 и верхней 3 крышек, поршня 4 со штоком 5, размещенных в корпусе 6, причем крышка 3 зажата между гильзой 1 и корпусом 6. В корпусе б посредством радиально-упорного подшипника 7 консольно смонтирован выходной вал 8, выполненный в виде стакана с цилиндрической стенкой 9. Между крышкой 3 и торцом цилиндрической стенки 9 расположен упорный подшипник 10. В стенке корпуса 6 выполнены винтовые пазы 11 и 12, имеющие один угол подъема и смешенные один относительно другого на пол-оборота. В цилиндрической стенке 9 имеются четыре винтовых паза 13-16, смещенных один относительно другого на четверть оборота, причем углы подъема этих пазов противоположны углам подъема пазов 11 и 12. На конце штока 5 укреплена крестовина 17 с пальцами 18-21, имеющими ролики 22-25, причем ролики 22 и 23 контактируют с пазами 11 и 12, а ролики 24 и 25 - с пазами 13 и 14, при этом пазы 15 и 16 служат в качестве окон для прохода через них с гарантированным зазором пальцев 18 и 19. Крестовина 17 и шток 5 сопрягаются сферическими поверхностями и поджаты гайкой 26 со сферическим торцом. Для обеспечения амортизации поршня в крайнем положении и изменения хода поршня 4 имеется втулка 27, укрепленная на крышке 2. Подвод и отвод рабочей жидкости осуществляется через отверстия 28 и 29. Пневматический поршневой поворотный двигатель работает следующим образом. При подаче рабочего тела в отверстие 29 и сообщении отверстия 28 с атмосферой поршень 4 со штоком 5 и крестовиной 17 перемещаются в сторону крышки 2. При этом в результате взаимодействия роликов 22 и 23 с пазами 11 и 12 корпуса 6 происходит поворот крестовины 17 со штоком 5. Одновременно ролики 24 и 25 взаимодействуют с пазами 13 и 14 выходного вала 8, что приводит к его повороту относительно крестовины 17. Таким образом, угол поворота выходного вала 8 относительно корпуса 6 складывается из суммы угла поворота крестовины 17 относительно корпуса 6 и угла поворота выходного вала 8 относительно крестовины 17. Для возвращения устройства в исходное положение отверстие 29 сообщают с атмосферой, а отверстие 28 - с источником рабочего тела. При этом поршень 4 со штоком 5 перемешается в сторону крышки 3, а вращение выходного вала 8 происходит в направлении, обратном указанному. Использование шарнирного соединения штока с крестовиной позволяет компенсировать погрешности изготовления взаимодействующих деталей, и обеспе гивает их самоориентацию, что приводиг к повышенной износостойкости и долговечности устройства.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОРШНЕВОЙ ПОВОРОТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий корпус с крышками, гильзу с винтовыми пазами, выходной вал и поршень со штоком, кинематически связанный 26 с корпусом и выходным валом посредством роликов и выходных пазов г,заи.;11о противоположных углов подъема, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем устранения радиальных нагрузок, действующих на поршень и выходной вал, шток поршня снабжен сферическим шарниром, на котором укреплена крестовина с четырьмя взаимно-перпендикулярными пальцами, гильза размешена вне корпуса и закреплена на крышке, выходной вал выполнен в виде стакана с винтовыми пазами и размещен в гильзе, причем одна пара пальцев крестовины, расположенных соосно, контактирует с пазами гильзы, а другая - с пазами выходного вала. ai ГчЭ 4 гз