Пневматический двигатель Советский патент 1987 года по МПК F15B11/12 F15B15/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматическим исполнительным механизмам, и может быть использовано в качестве дискретного привода в промышленных роботах, в системах управления гибких автоматизированных производств.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения дискретного движения выходного вала двигателя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема двигателя; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

ГТневматический двигатель содержит выходной вал 1, цилиндр 2 с поршнем 3 и штоком 4, установленными в нем с образованием рабочих полостей 5 и 6, устройство для преобразования поступательного движения поршня 3 во вращательное движение выходного вала 1, выполненное в виде стакана 7, основного 8 и дополнительного 9 выступов, шайб 10 и 11 с торцовыми зубьями 12 и 13 и двух клиновидных толкателей 14 и 15. Стакан 7 жестко связан с выходным валом 1 и установлен в цилиндре 2 с возможностью враш.ения относительно него. Шток 4 входит в осевое отверстие 16 ступицы 17 и удерживается от поворота относительно ступицы 17 толкателями 14 и 15, установленными в поперечных отверстиях 18 и 19 штока 4 и зафиксированными пружиной 20, разме- иденной между толкателями 14 и 15 в осевом отверстии 21 штока 4. Толкатели 14 и 15 пропущены через продольные пазы 22 и 23 ступицы 17, на которой смонтирована шайба 10, соединенная через подшипник 24 с шайбой 11

На щайбах 10 и 1 1 закреплены выступы 8 и 9, входящие в спиральную канавку, выполненную из двух участков 25 и 26 левого и правого направления. Винтовой упор 27 предназначен для регулировки длины L.

Двигатель работает следующим образом.

Подачей импульса Pi сжатого воздуха в полость 6 цилиндра 2 поршень 3 со штоком 4 перемещается вправо до контакта с упором 27. Толкатель 14 выходит из зацепления с торцовыми зубьями 12 шайбы 10, а толкатель 15 входит в зацепление с зубьями 13 шайбы 11. При дальнейшем перемещении штока 4 толкатель 15 упирается во впадину между зубьями 13 и начинает перемещать шайбы 11 и 10 по ступице. 17. Так как шайба 11 зафиксирована от поворота относительно ступицы 17 толкателем 15, то выступ 9 шайбы 11, воздействуя на участок 26 спиральной канавки, поворачивает стакан 7 с валом 1 на определенный угол, зависящий от длины хода поршня 3. Одновременно шайба 10, расцепленная толкателем 14, взаимодействует выступом 8 с участком 25

спиральной канавки и поворачивается в обратном направлении.

При переключении подачи импульса Р2 сжатого воздуха в полость 5 цилиндра 2 поршень 3 со штоком 4 перемещается влево. Толкатель 14 входит в зацепление с зубьями 12 шайбы 10, а толкатель 15 выходит из зацепления с зубьями 13 щайбы 11. Шайба 10, взаимодействуя выступом 8 с участком 25 спиральной канавки, поворачивает

стакан 7 с валом 1 в направлении предыдущего поворота. Шайба 11, расцепленная с толкателем 15, поворачивается в обратном направлении. Длина перемещения поршня 3 регулируется с помощью упора 27, при этом длина перемещения должна быть такой, чтобы при перемещении поршня 3 от упора до упора впадины зубьев 12 и 13 шайб 10 и 11 располагались соответственно против толкателей 14 и 15 (фиг. 2).

Однако с помощью регулировочного упора 27 практически трудно установить длину хода порщня 3 такой, при которой бы обеспечивалось строгое расположение впадин зубьев 12 и 13 шайб 10 и 11 соответственно напротив толкателей 14 и 15. В данном случае точность поворота выходного вала 1

на определенный угол достигается за счет входа клиновых частей толкателей 14 и 15 во впадины между зубьями 12 и 13 и дово- ротом выходного вала 1 с помощью шайбы 10 или 11.

Формула изобретения

Пневматический двигатель, содержащий выходной вал, цилиндр с поршнем и штоком, устройство для преобразования поступательного движения поршня во вpaн aтeльнoe движение выходного вала, выполненное в виде выступа, взаимодействующего со спиральной канавкой на стакане, жестко связанном с выходным валом и установленным в цилиндре с возможностью вращения

относительно последнего, отличающийся тем что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения дискретного движения выходного ва.та, устройство для преобразования снабжено дополнительным выступом, двумя шайбами с торцовыми зубьями, установленными в стакане с возможностью поворота одной относительно другой и продольного перемещения относительно цилиндра, двумя клиновидными толкателями, установленными на штоке с возможностью взаимодействия с зубьями шайб, при этом спиральная канавка выполнена из двух участков левого и правого направления, а шайбы установлены с возможностью взаимодействия с последним посредством основного и дополнительного

выступов.

/J

Изобретение м. б. использовано в промышленных роботах и системах управления гибких автоматизированных производств. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения дискретности выходного вала двигателя. Устр-во для преобразования поступательного движения поршня 3 во вращательное движение выходного вала 1 содержит выступы 8, 9, взаимодействующие с участками 25, 26 разного направления спиральных канавок, выполненных на стакане 7. Стакан 7 жестко связан с валом 1 и в нем с возможностью взаимного поворота и продольного перемещения относительно цилиндра 2 установлены шайбы 10, 11 с торцовыми зубьями 12, 13. С зубьями 12, 13 взаимодействуют клиновидные толкатели 14, 15, установленные на штоке 4. Путем доворота вала 1 с помощью шайбы 10 или 1 1 при входе клиновых частей толкате.тей 14, 15 во впадины между зубьями 12, 13 повышается точность поворота вала 1. 2 ил. (Л 18 22 9 20 8 7 г И И - i8 26 15 012 in 25 2 g5 игА Р2. М iI 1 М. ULML ю 00 05 4