Пневматический вибратор Советский патент 1985 года по МПК F15B21/12 

Изобретение относится к объемным пневмоприводам и может быть использовано в машинах для возвратно-поступательного перемещения рабочего органа с большой частотой, например в приводе термического оборудования для закалки деталей типа колец мето дом покачивания. Известен пневматический вибратор содержащий корпус с крышкой, разделитель со штоком, установленный в корпусе с образованием бесштоковой и штоковой полостей, причем последняя постоянно связана с источником рабочей среды, пусковое устройство, распределительное устройство, установленное в разделителе и с возможностью соединения штоковой и бесштоковой полостей D 3Недостатками этого вибратора явля ются значительные осевые и радиальны габариты, невозможность регулировани амплитуды вибрации и фиксированного останова штока в крайнем положении. Известен также пневматический виб ратор, содержащий корпус с крьш1кой, разделитель со штоком, установленньй в корпусе с образованием рабочей полости, канал подвода рабочей среды, постоянно связанньй с рабочей полостью, пусковое устройство и клапан с упором для регулировки хода штока, установленньй с возможностью сообщения рабочей полости со сливом 2 . Недостаткам известного пневматического вибратора являются увеличенные при прочих равных условиях осевы габариты из-за установки клапана в крышке, а упора - вне корпуса, а так же невозможность фиксированного оста нова штока в крайнем положении. Цель изобретения - сокращение осе вых габаритов и обеспечение фиксированного останова поршня в крайнем по ложении. Указанная цель достигается тем, что в пневматическом вибраторе, содержащем корпус с крьшпсой, разделитель со штоком, установленный в корпусе с образованием рабочей полости, канал подвода рабочей среды, постоян но связанньй с рабочей полостью, пус ковое устройство и клапан с упором для регухшровки хода штока, установленньй с возможностью сообщения рабо чей полости со сливом, клапан установлен в разделитель с возможность ограниченного осевого перемещения от носительно него, его запорньй элемент подпружинен относительно разделителя в сторону открытия клапана, а пусковое устройство выполнено в виде дополнительного поршня со штоком, установленного в крышке с возможностью осевого перемещения и образованием управляющей полости, и упругого элемента, установленного с возможностью взаимодействия с поршнем пускового устройства и запорным элементом клапана. На фиг.1 представлен пневматический вибратор, продольньш разрез; на фиг.2 - поршневая группа вибратора, продольньй разрез. Пневматический вибратор состоит из корпуса 1 с крышками 2 и 3. Разделитель, вьшолненньй в виде поршня 4 со штоком 5, установлен в корпусе с образованием рабочей полости 6 и бесштоковой полости 7. В поршневой полости 7 и крьш1ке 2 установлено пусковое устройство, выполненное в виде дополнительного поршня 8 с по- лым штоком 9 и упругого элемента 10. Поршень 8 установлен в поршневой полости 7 с образованием управлякяцей полости 11. Установка поршня 8, а следовательно, и упругого элемента 10 по высоте регулируется планкой 12 и гайками 13, установленными на болтах 14, закрепленных в крьшпсе 2. При подаче рабочей среды в управляющую полость поршень 8 смещается вниз (по чертежу) до упора планки 12 в гайки 13. Обратньй же ход поршня 8 при сообщении управляющей полости со сливом осуществляется пружинами 15, устaнoвлeннь между планкой 12 и планкой 16, взаимодействунлдей с буртом 17 штока 8. В крышке 3 установлено шарнирное штоковое уплотнение 18 и ограничитель 19, которьй может взаимодействовать с упором 20 на штоке 5 в крайнем верхнем положении (по чертежу) последнего. Рабочая полость 6 постоянно связана с каналом подвода рабочей среды 21 через обратный клапан 22. Поршень 4 (фиг.2) состоит из крышки 23 и стакана 24 и соединен со штоком 5 с помощью шарнирного подшипника 25, установленного на опор ной щайбе 26. Клапан выполнен в виде корпуса 27, установленного в крьшпсе 23 с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно нее, например, с помощью резьбового соединения, и запорного элемента, состоящего из трубки 28 и закрепленного на ней колпачка 29. Между крьппкой 23 и колпачком 29 установлена пружина 30, стремящаяся переместить трубку 28 в сторону открытия окон 31, выполненных в ней. На верхнем (по чертежу) торце (не обозначен) трубки 28 установлен упор 32. Вибратор работает следующим образом. Полость 6 постоянно связана с каналом подвода рабочей среды. В исход ном положении поршни 4 и 8 находятся в верхнем крайнем положении (по чертежу), причем верхнее положение поршня 4 обуславливается постоянной подачей рабочей среды в полость 6 и определяется взгшмодействием ограничителя 19 и упора 20. Для пуска вибратора рабочая среда подается в управляющую полость 1 В результате этого поршень 8, опускаясь (по чертежу), упругим элементом 10 перемещает трубку 28 с колпачком 29 вниз (по чертежу), которы окнами 31 соединяют рабочую полость -,6с атмосферой, поскольку полость 7 постоянно связана с ней через польй шток 9. После этого давление в рабочей полости 6 падает, и поршень 4 под действием груза (не показан) с ускорением начинает опускаться вниз (по чертежу). Но при достижении определенной скорости опускание поршня 4 трубка 28 с колпачком 29 под действием аэродинамического давления смещаются вверх (по чертежу), в результате чего окна 31 перекрываются корпусом 27 и рабочая полость 6 разъ единяется с полостью 7, а следовательно и с атмосферой. Дальнейшее опускание поршня 4 происходит за счет инерционных сил груза. При этом благодаря обратному клапану 22 давление в полости 6 возрастает, за счет чего происходит торможение поршня 4 с грузом до его полного останова с последующим подъемом вверх (по чертежу). Подъем поршня 4 с грузом происходит до тех пор, пока сжимаемый ПРИ этом движении упругий элемент 10 не переместит трубку 28 с колпачком 29 вниз и не откроются окна 31, которые вновь свяжут полость 6 с атмосферой и т.д. Для фиксированного останова поршня 4 в верхнем положении (по чертежу) необходимо управлянидую полость 11 соединить со сливом, в результате чего Поршень 8 прзтжинами 15 перемещается вверх (по чертежу) и упругий элемент 10 возвращается в верхнее, исходное положение. Величина амплитуды колебаний поршня 4 с грузом зависит от времени пребьшания окон 31 открытыми. Для увеличения этого времени корпус 28 выворачивается из крьшпси 23 вверх (по чертежу), сокращая расстояние межцу колпачком 29 и крышкой 23, за счет чего производится сжатие пружины 30. При последукмцем ходе поршня 4 вниз (по чертежу) для закрытие окон 31 требуется большее аэродинамическое усилие, что позволяет увеличить ход поршня 4. Опусканием или подъемом планки 12 с помощью гаек 13 можно изменять сжатие упругого элемента 10 при подаче рабочей среды в управляющую полость 11. Применение пневматического вибратора с управляемой амплитудЫ колебаний и фиксированным остановом поршня в крайнем положении в качестве привода для механизмов покачивания в закалочной среде вместо электромеханических приводов позволяет повысить надежность закалочных агрегатов, так как отпадает необходимость в точной контрольной аппаратуре, и упростить их конструкцию.

/

ig

20

CPut.f

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР, содержащий корпус с крьппкой, разделитель со штоком, установленный в корпусе с образованием рабочей полости, канал подвода рабочей среды, постоянно связанный с рабочей полостью, пусковое устройство и клапан с упором для регулировки хода штока, установленный с возможностью сообщения рабочей полости со сливом. Отличающийся тем, что, с целью сокращения осевых габаритов и обеспечения фиксированного останова поршня в крайнем положении, клапан установлен в разделителе с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно него, его запорный элемент подпрузкинен относительно разделителя в сторону открытия клапана, а пусковое устройство выполнено в виде дополнительного поршня со штоком, установленного в крышке с возможностью осевого перемещения и образованием управлякяцей полости, и уп(Л ругого элемента, установленного с возможностью взаимодействия с поршнем пускового устройства и запорным элементом клапана. 4 со о О) ОО