Пневматический усилитель Советский патент 1984 года по МПК F15C3/04 

Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики, в частности, к пневматическим усилителям дискретных сигналов. Известен пневматический усилитель, содержащий корпус с входной, выходной и управляющими камерами, упругую бистабильную мембрану со щтоком, два сопла, заслонки которых жестко соединены со штоком, причем ход мембраны ограничен 1 . Однако такое выполнение усложняет конструкцию усилителя, кроме того, в данном усилителе в переходном режиме входной канал соединяется с атмосферой, что ухудшает его характеристику. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является усилитель, содержаший корпус с входной, выходной и управляющей камерами, упругую моностабильную мембрану со штоком, установленную в выточке корпуса и выполненную с выпуклостью, направленной в сторону управляющей камеры, и со сферическим выступом в центральной части. Нормально открытые и нормально закрытые сопла, заслонки которых жестко соединены со штоком 2. Недостатком известного уси;гителя является наличие короткого замыкания, при котором входная камера соединяется с атмосферой, что приводит к увеличению давления срабатывания за счет появления подпора на мембрану. Целью изобретения является .уменьщение ве.чичины давления срабатывания усилителя. Указанная цель достигается тем, что в пневматическом усилителе, содержащем Kopiiyc с входной, выходной и управляющей камерами, упругую моностабильную мембрану с первым щтоком, установленную в выточке корпуса и выполненную с выпуклостью, направленной в сторону управляющей камеры, и со сферическим выступом в центральной части, в корпусе дополнительно установлены второй щток и три упругих элемента, каждый из которых выполнен в виде двух торовых поверхностей различного диа.метра, соединенных между собой, причем торовые поверхности большего диаметра закреплены в выточках корпуса, торовая, поверхность .меньщего диаметра первого упругого элемента является седлом пневмоконтакта с конической поверхностью, выполненной на первом штоке, торовая поверхность .меньщего диаметра второго упругого элемента закреплена в выточке на втором цггоко, торовая поверхность меньщего диа.метра третьего упругого элемента является седлом пневмоконтакта с конической поверхностью, выполненной на втором штоке, входная камера расположена между корпусом и третьим упругим элементом, а выходная камера, расположенная между корпусом, вторым и третьим упругими элементами, связана через соединительные каналы, выполненные во втором штоке, с полостью, в которой расположены торцы первого и второго штоков с зазором в исходном положении. На фиг. 1 изображен пневматический усилитель, продольный разрез; на фиг. 2 упругий элемент, продольный разрез. Усилитель содержит корпус 1, в выточке которого установлена упругая моностабильная мембрана 2 с первым штоком 3. В корпусе также размещен второй шток 4, первый 5, второй 6 и третий 7 упругие элементы, каждый из которых выполнен в виде торовых поверхностей большего 8 и меньшего 9 диаметров, соединенных между собой. Торовые поверхности 8 закреплены в выточках корпуса. Торовая поверхность 9 элемента 5 является седлом пневмоконтакта с конической поверхностью 10, выполненной на штоке 3. Торовая поверхность 9 элемента 6 закреплена в выточке на штоке 4, а торовая поверхность 9 элемента 7 является седлом пневмоконтакта с конической поверхностью 11, выполненной на штоке 4. Управляющая камера 12 расположена между мембраной 2 и корпусом I, входная камера 13 расположена между корпусом 1 и элементом 7, а выходная камера 14 размещена между корпусом и элементами 6 и 7. Камера 14 связана через соединительные каналы 15, выполненные во втором штоке 4 с полостью 16, в которой размещены торцы штоков 3 и 4. При исходном положении штоков 3 и 4 между их торцами имеется зазор 17. Усилитель работает следующим образом. В исходном состоянии шток 3 занимает верхнее положение за счет радиуса кривизны и упругих свойств материала мембраны 2, обеспечивая при этом зазор между конической поверхностью 10 штока 3 и торовой поверхностью 9 элемента 5, соединяя выходную камеру 14 через каналы 15 в штоке 4 с атмосферой. Шток 4 за счет кривизны и упругих свойств элемента 6 прижат конической поверхностью 11 к поверхности 9 элемента 7. При подаче давления питания в камеру 13 шток 4 дополнительно прижимается конической поверхностью 11 к поверхности элемента 7. При подаче сигнала управления в камеру 12 мембрана 2 прижимает коническую поверхность 10 к торовой поверхности 9 5, перекрывая связь выходной камеры 14 с атмосферой. При дальнейшем перемещении штока 3 выбирается зазор 17 и перемещается вниз шток 4, сообщая входную камеру 13 с камерой 14. На выходе усилителя формируется сигнал «1.

При снятии управляющего сигнала штоки 4 и 2 перемещаются вверх. Сначала перекрывается связь камеры 13 с камерой

14, а затем камера 14 соединяется с атмосферой, что исключает режим короткого замыкания.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий корпус с входной, выходной и управляющей камерами, упругую моностабильную мембрану с первым штоком, установленную в выточке корпуса и выполненную с выпуклостью, направленной в сторону управляющей камеры, и со сферическим выступом в центральной части, отличающийся тем, 1то, с целью уменьщения величины давления срабатывания, в корпусе дополнительно установлены второй шток и три упругих элемента, каждый из которых выполнен в виде двух торовых поверхностей различного диаметра, соединенных между собой, причем торовые поверхности большего диаметра закреплены в выточках корпуса, торовая поверхность меньшего диаметра первого упругого элемента является седлом пневмоконтакта с конической поверхностью, выполненной на первом штоке, торовая поверхность меньшего диаметра второго упругого элемента закреплена в выточке на втором штоке, торовая поверхность меньшего диаметра третьего упругого элемента является седлом пневмоконтакта с конической поверхность, выполненной на втором штоке, входная камера расположена между корпусом и третьим упругим элементом, а выходная камера, расположенная между корпусом, вторым и третьим упругими элементами, связана через соединительные каналы, выполненные во втором штоке, с полостью, в которой расположены торцы первого и второго штоков с зазором в исходном положении.