Бесштоковый силовой цилиндр Советский патент 1990 года по МПК F15B15/08 

1

(21)4239502/25-29

(22)04.05.87

(46) 15.01.90. Кюп. № 2 (75) В.Д.Завьялов

(53)621.225 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР Р 1476209, кл. F 15 В 15/08.

(54)БЕСШТОКОВЫЙ СИЛОВОЙ ЦИЛИНДР

(57)Изобретение м.б. использовано для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей бесштокового цилиндра путем регулирования скорости движения обоймы 2. В корпусе 1 установлен поршень 4. В обойме 2 из магнитомягкого материала, охватывающей корпус 1, размещен электромагнит 3 с возможностью взаимодействия с ферромагнитными элементами поршня 4. Поршень 4 выполнен со сквозным осевым каналом 5 и снабжен электро- управляемым нормально открытым клапаном 7, размещенным в канале 5. При одновременном отключении всех источников питания клапан 7 соединяет обе полости каналом 5, что способствует сохранению положения равновесия поршня 4. 2 ил.

Изобретение может быть использовано для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей бесштокового цилиндра путем регулирования скорости движения обоймы 2. В корпусе 1 установлен поршень 4. В обойме 2 из магнитомягкого материала, охватывающей корпус 1, размещен электромагнит 3 с возможностью взаимодействия с ферромагнитными элементами поршня 4. Поршень 4 выполнен со сквозным осевым каналом 5 и снабжен электроуправляемым нормально открытым клапаном 7, размещенным в канале 5. При одновременном отключении всех источников питания клапан 7 соединяет обе полости каналом 5, что способствует сохранению положения равновесия поршня 4. 2 ил.

ел

со

о

о оо о

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматическим исполнительным механизмам, и может быть использовано для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем регулирования скорости движения обоймы.

На фиг.1 представлен силовой цилиндр в исходном положении; на фиг.2 - силовой цилиндр при максимальной силе магнитного поля.

Бесштоковый силовой цилиндр содер- жит корпус 1 из немагнитного материала, который охватывает обойма 2 из магнитомягкого материала с установленной внутри нее катушкой 3 электромагнита. Внутри корпуса 1 по мещен уплотнительный поршень 4, выполненный из магнитомягкого материала, со сквозным осевым каналом 5 с коническими седлами 6. В торцовых частях поршня 4 смонтирован электроуправляемый нормально открытый клапан 7, выполненный из магнитомягкого материала с конусными запорными элементами 8 Запорные элементы 8 клапана 7 отжаты от поршня 4 немагнитными пружинами 9 и размещены в немагнитных стаканах 10 с проходными отверстиями 11.

Бесштоковый силовой цилиндр работает следующим образом.

В исходном положении (фиг.1) силовой цилиндр отключен от источника питания, клапаны 7 находятся в отжатом от поршня 4 пружинами 9 состоянии. Диаметр канала 5 и размеры зазора между седлами 6 и запорными эле- ментами 8 клапана 7 могут быть такими, что подача избыточного давления в одну из полостей цилиндра не приводит к перемещению поршня 4, поскольку обе полости цилиндра сообщены друг с другом, а поршень 4 удерживается в покое силой трения уплот- нительных манжет.

При включении питания катушки 3 электромагнита от источника постоянного тока (не показан) обмоткой катушки индуцируется магнитное поле, которое усиливается ферромагнитным корпусом обоймы 2, намагничивает ферромагнитный поршень 4, образуя нейтральный электромагнит постоянного тока с якорем-поршнем 4. Создаваемое катушкой 3 магнитное поле жестко связывает обойму 2 с поршнем 4, а

Q

$ 0 5

о §

0

5

0

5

магнитное поле торцов поршня 4 начинает притягивать ферромагнитные клапаны 7, преодолевая силу реакции пружины 9 и уменьшая величину зазора между седлами 6 канала 5 и конусной частью запорных элементов 8 клапана 7. По мере увеличения силы тока в катушке 3 величина зазора оказывается такой, что перепад давлений между полостями цилиндра и подача избыточного давления в одну из полостей приводит к перемещению поршня 4, а следовательно, и связанной с ним магнитными силами обоймы 2.

При номинальном значении тока, питающего катушку 3, клапаны 7 герметично закрывают канал 5 (фиг.2) и силовой цилиндр работает так же, как и обычный цилиндр с магнитной связью между поршнем 4 и обоймой 2. Изме- няя величину тока в сторону уменьше- ния при перемещении поршня 4 в корпусе 1, производят изменение скорости движения поршня 4 по любому заданному закону за счет регулирования магнитной силы, притягивающей клапан 7, а следовательно, величину зазора между седлами 6 и запорными элементами 8 клапана 7.

При одновременном отключении всех источников питания от цилиндра клапаны 7 отжимаются от поршня 4, сразу соединяя обе полости цилиндра каналом 5, что способствует сохранению положения равновесия поршня 4 относительно i обоймы 2 за счет снижения влияния на поршень 4 перепада давления в рабочей полости при прекращении подачи рабочего тела. Формула изобретения

Бесштоковый силовой цилиндр, со- держащий корпус с установленным в нем поршнем и охватывающую корпус обойму,в которой размещен электромагнит, установленный с возможностью взаимодействия с ферромагнитными элементами поршня, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем регулирования скорости движения обоймы, поршень выполнен со сквозным осевым каналом и снабжен электроуправляемым нормально открытым клапаном, размещенным в канале поршня.

У///////////////////