Сервоцилиндр Советский патент 1990 года по МПК F15B15/26 

выполнены в форме радиально-вогнутых поверхностей, на внутренней поверхности KB 4 и наружной поверхности ступени малого диаметра ВСП 11 выполнены симметричные цилиндрические пазы соответствующие скосам и лыскам KB 4 и ВСП 11, при этом торцы С 9 выполнены выпуклыми с радиусами, равными радиусам указанных цилиндрических пазов, а скосы на С 9 выполнены в форме радиально-выпуклых поверхностей с радиусами равными радиусам радиально-вогнутых поверхностей скосов KB 4 - и лысок ВСП 11. 7 ил.

Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть использовано в трубопроводной арматуре при автоматизации управления механизмами и устройствами энергетических и иных предприятий. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности привода. Сервоцилиндр содержит корпус 1 с размещенными в нем стаканом 2 и кольцевой втулкой (КВ) 4 со скосами на торцах, рабочий поршень (РП) 8, фиксируемый в стакане 2 сухарями (С) 9 со скосами, вспомогательный ступенчатый поршень (ВСП) 11 с лысками на наружной поверхности, шток (Ш) 13. Скосы на торцах КВ 4 и лыски на наружной поверхности ВСП 11 выполнены в форме радиально-вогнутых поверхностей, на внутренней поверхности КВ 4 и наружной поверхности ступени малого диаметра ВСП 11 выполнены симметричные цилиндрические пазы, соответствующие скосам и лыскам КВ 4 и ВСП 11, при этом торцы С 9 выполнены вупуклыми с радиусами, равными радиусам указанных цилиндрических пазов, а скосы на С 9 выполнены в форме радиально-выпуклых поверхностей с радиусом, равными радиусу радиально-вогнутых поверхностей скосов КВ 4 и лысок ВСП 11. 7 ил.

Изобретение относится к машино- строению, а именно к сервоцилиндрам, которые позволяют автоматизировать- . управление механизмами и устройствами . энергетических и иных предприятий, и может быть использовано, например, в трубопроводной арматуре.

Цель изобретения - повышение на- 20 дежности и долговечности сервоцилинд- ра.

На фиг. 1 представлен сервопривод; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 , 25 на фиг. 4 - вид В на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Г на фиг. 4; на фиг. 6 - вид Д на фиг. 1j на фиг. 7 - вид Е на фиг. 6.

Сервопривод содержит корпус 1 с о размещенными в нем стаканом 2 с центральным отверстием 3, кольцевой втулкой 4, на торцах 5 и 6 которой симметрично выполнены радиально-вогну- тые скосы 7, рабочий поршень 8, фикси-,,- руемый в стакане 2 сухарями 9 с ради- ально-выпуклыми скосами 10, вспомогательный ступенчатый поршень 11 с ра- диально-вогнутыми лысками 12 и шток 13, поджатый пружиной 14 и зафиксиро- п ванный от проворота относительно рабочего поршня 8. На шток 13 подвижно установлена шайба 15, кинематически связанная с пружиной 14 и посредством стержней 16 с шайбой 17. Скосы 7 д5 на торцах кольцевой втулки 4 и лыски 12 на наружной поверхности вспомогательного ступенчатого поршня 11 выполнены в форме радиально-воҐнутых поверхностей, на внутренней поверхности 18 ,Q кольцевой втулки 4 и наружной поверхности 19 ступени малого диаметра вспомогательного поршня 11 выполнены симметричные цилиндрические пазы 20, соответствующие скосам 7 и лыскам 12 втулки 4 и вспомогательного поршня 11, при этом торцы 21 сухарей 9 выполнены выпуклыми с радиусами R, равными радиусам R цилиндрических пазов 20, а

55

,- 5 Q

5

скосы 10 на сухарях выполнены в Форме радиально-выпуклых поверхностей с радиусами R, равными радиусам R pa-, диально-вогнутых поверхностей скосов

7кольцевой втулки 4 и лысок 12 вспомогательного поршня 11. Шайба 17 размещена в полости рабочего поршня 8 с возможностью ограниченного перемещения до упорного кольца 22. На малом диаметре вспомогательного поршня 11 выполнена кольцевая проточка 23, между пружиной 14 и рабочим поршнем 8 на шток подвижно установлена шайба 24.

8верхней части штока закреплен с помощью упорного кольца 25 ограничитель 26 хода поршня 8, установленный с возможностью осевого перемещения и снабженный дросселем 27. Цилиндр имеет поршневую 28 и штоковую 29 полости.

Сервоцилиндр работает следующим образом.

Под давлением управляющей среды, подаваемой в полость 28 цилиндра, когда необходимо обеспечить положение Закрыто, вспомогательный поршень 11 начинает перемещаться вдоль штока 13 вниз. Как только радиально-вогнутые лыски 12 вспомогательного поршня 11 достигнут нижних радиально-выпуклых скосов 10 сухарей 9, последние начинают перемещаться в пазах поршня 8, что обеспечивает сход нижних скосов 10 сухарей 9 с радиально-вогнутых скосов 7 кольцевой втулки 4. При этом внутренние выпуклые торцы 21 сухарей

9упираются в кольцевую проточку 23, радиально-выпуклые скосы 10 сухарей размещают между радиально-вогнутыми лысками 12 вспомогательного поршня, предотвращая возможность поворота вспомогательного поршня 11 относительно поршня 8, а наружные выпуклые . торцы 21 размещаются в цилиндрических пазах 20 кольцевой втулки 4, исключая возможность поворота поршня 8 относительно корпуса 1. Поршни 8 и 11 перемещаются совместно, а вместе с ними

посредством шайб 15 и 24 и пружины 14, заключенной между ними, перемещается и шток 13, при этом поршень 8, воздействуя на шайбу 24, сжимает пружину 14 усилием, необходимым для силового удержания штока 13 в положении Закрыто. Как только нижние скосы 7 кольцевой втулки 4 позволят сухарям сместиться в радиальном направлении, перемещающийся вспомогательный поршень 11 воздействует своими верхними радиально-вогнутыми лысками 12 на верхние внутренние скосы сухарей, выталкивает их, при этом внутренние выпуклые торцы сухарей входят в цилиндрические пазы 20 вспомогательного поршня, исключая возможность взаимного разворота поршней, а верхние радиально-выпуклые скосы 10 на указанных торцах размещаются в нижних радиально-вогнутых скосах 7 кольцевой втулки 4, предотвращая возможность поворота поршня 8 относительно кольцевой втулки 4. Крайнее положение вспомогательного поршня 11 фиксируется стопором (не показано). В случае сброса давления управляющей среды из полости 29 поршень 8, ас ним и шток 13 не могут возвратиться в первоначальное положение из-за выдвинутых и зафиксированных в таком положении поршнем 11 сухарей 9.

При подаче управляющей среды в полость 29 цилиндра, когда необходимо обеспечить положение Открыто, вспомогательный поршень 11 начинает перемещаться вдоль штока 13 вверх, позволяет сухарям 9 сойти со скосов 7 кольцевого выступа 4, обеспечивая беспрепятственное перемещение поршня 8, при этом управляющая среда поступает по цилиндрическим пазям 20. При этом пружина 14 разжимается, обеспечивая упругую связь между поршнем 8 и штоком 13. Дальнейшее перемещение поршня 8 посредством взаимодействия упорного кольца 22 шайбы 17, стержней 16 шайбы 15 пружины 14 шайбы 24 и упора 26 на штоке 13 вызывает и перемещение самого штока 13. Как только нижние наружные радиально-выпуклые , скосы 10 сухарей 9 выходят за верхние

14266

радиально-вогнутые скосы 7 кольцевой втулки 4, вспомогательный поршень 11 выталкивает их и фиксирует в этом положении, а фиксацию поршня 11 осуществляют стопор (не показано). Усилие, необходимо для силового /держания штока 13 в положении привода Откры

5

0

5

,-

0

0

5

0

то , обеспечивается сжатой пружиной 14. В случае сброса давления управления из полости 29 поршень 8, ас ним и шток 13 не могут возвратиться в первоначальное положение из-за выдвинутых сухарей 9, которые зафиксированы в таком положении вспомогательным поршнем 11.

Формула и.з обретения

Сервоцилиндр, содержащий корпус,с размещенными в нем стаканом и кольцевой втулкой со скосами на торцах, рабочий поршень, фиксируемый в стакане сухарями со скосами, размещенный в рабочем поршне вспомогательный ступенчатый поршень с лысками на наружной поверхности, шток, подпружиненный и зафиксированный от проворота относительно рабочего поршня, снабженный двумя поджимными и кинематически связанными между собой шайбами, о т- лишающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, скосы на торцах кольцевой втулки и лыски на наружной поверхности вспомогательного ступенчатого поршня выполнены в форме радиально-вогнутых поверхностей, на внутренней поверхности кольцевой втулки и наружной поверхности ступени малого диаметра вспомогательного поршня выполнены симметричные цилиндрические пазы, соответствующие скосам и лыскам втулки и вспомогательного поршня, при этом торцы сухарей выполнены выпуклыми с радиусами завивки, равными радиусам указанных цилиндрических пазов, а скосы на сухарях выполнены в форме радиально-выпуклых поверхностей с радиусами, равными радиусам радиально- вогнутых поверхностей скосов кольцевой втулки и лысок вспомогательного поршня.

щГХХд

у /I

/

Y/

II

/

/ / го г 0 го t

фигМ

0

Фиг.З

/

8ид&

ю

Фиг.б

20

20

фиг. 5

ВидЕ

10