Пневматический позиционер Советский патент 1992 года по МПК F15B11/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам гидропневмоавтоматики, и может быть использовано в системах управления машин и технологическим оборудованием.

Целью изобретения является повышение точности и надежности позиционирования..,..

На фиг. 1 представлена полуконструктивная схема устройства; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,

Пневматический позиционер содержит цилиндр 1, в котором установлен поршень 2 с двухсторонним штоком 3 с образованием рабочих полостей 4, 5. По образующей 6 цилиндра 1 выполнены окна 7, 8, 9, каждое

из которых включает группы из трех последовательно расположенных отверстий, соответственно 10. 11, 12, 13, 14, 15 и 16, .17, 18. Окна 7,8,9 имеют возможность сообщения с атмосферой через клапаны 19, 20, 21. Каждое из центральных отверстий 11,14,17 выполнено с конической заходной фаской 22. Поршень 2 снабжен цилиндрическими радиальными расточками 23 с установленными в них плунжерами 24-28 взаимодействующими с пружиной 29 растяжения, при этом плунжер 24 выполнен с конической фаской 30 и установлен с возможностью взаимодействия с конической фаской 22 каждого отверстия 11.14,17. а плунжеры 25, 26,27 выполнены с торцовыми эластичными

VI

ю

СА) N3

О

прокладками 31. Пружинные полости 32 плунжеров 24-2-8 непосредственно подключены к каналу 33 питания,

На поршне 2 имеются уплотнения 34, отделяющие полость 35, образованную ци- линдром 1 и поршнями 2, от рабочих полостей 4,5. Кроме того, в поршне 2 выполнены каналы 36, 37, с которыми взаимодействуют обратные клапаны 38, 39 и заслонка 40, установленная на плоской пружине 41. За- слонка 40 с каналами 36, 37 образует два регулируемых дросселя 42, 43, через которые канал 33 питания связан с рабочими полостями 4, 5.

Устройство работает следующим обра- зом.

Перед началом работы сжатый воздух подается по каналу 33 питания и далее через дроссели 42, 43, каналы 36, 37 и обратные клапаны 38, 39 в работе полости 4, 5.

Если первоначально открыт клапан 20, то по мере роста давления воздуха в рабочих полостях 4 и 5 перепад давления между полостью 35, соединенной с атмосферой через отверстия 13, 14, 15,и полостями 32 увеличивается. Наступает момент, когда, преодолевая силу трения и усилия со стороны пружин 29, плунжеры 24-28 начинают перемещаться к внутренней поверхности цилиндра 1. Эластичные прокладки 31, вза- имодействуя с цилиндром 1, демпфируют движения поршня 2 при подходе его к точке позиционирования относительно отверстий 13, 15. Кроме того, коническая фаска 30 плунжера 24 входит в коническую фаску 22 отверстия 14, что приводит к жесткой фиксации поршня 2 относительно цилиндра 1.

При необходимости перемещения поршня 2, например, влево (по фиг. 1)закрыва- ется клапан 20 и затем открывается клапан 19, Как только клапан 20 закроется, перепад давления между полостями 32 и 35 уменьшается, и под действием пружин 29 плунже- ры 24-28 отходят от внутренней поверхности цилиндра 1, растормаживая поршень 2. При открытии клапана 19 рабочая полость 4 соединяется через окно 7 с атмосферой, в результате чего давление в полости 4 падает, клапан 38 открывается, соединяя рабочую полость 4 через канал 36 и дроссель 42 с каналом 33. Заслонка 40, преодолевая сопротивление пружины 41, перемещается в сторону канала 36, уменьшая проводимость дросселя 42 и давление в полости 4. Обратный клапан 39 не препятствует прохождению сжатого воздуха в рабочую полость 5. За счет увеличенной проводимости дросселя 43 давление в полости 5 возрастает интенсивнее. Под действием перепада давлений в рабочих полостях 4, 5 поршень 2, преодолевая сопротивление полезной нагрузки, начинает перемещаться в сторону открытого окна 7 и в своем движении начинает перекрывать уплотнением 34 отверстия 12, 11, 10. При этом за счет постепенного соединения полости 35 с атмосферой в ней падает давление и плунжеры 24-28, растягивая пружины 29, прижимают прокладки 31 к внутренней поверхности цилиндра 1, осуществляя его дополнительное торможение, и при взаимодействии фасок 30, 32 плунжера 24 и отверстия 11 жесткую фиксацию поршня 2 относительно цилиндра 1. Под действием усилия пружины 41 заслонка 40 занимает исходное относительно каналов 36, 37 положение, при котором проводимости дросселей 42, 43 практически одинаковы.

Для перемещения поршня 2 вправо (по фиг. 1) вначале закрывается клапан 19, а затем открывается клапан, например 21. Позиционирование поршня 2 осуществляется относительно окна 9 аналогичным образом, но при этом уменьшается проводимость дросселя 43 и увеличивается проводимость дросселя 42.

Из условий эксплуатации позиционера число плунжеров 24, а следовательно, и отверстий 11, 14, 17 может быть увеличено.

Формулаиз обретения

Пневматический позиционер, содержащий цилиндр с окнами, сообщенными через клапаны с атмосферой, поршень с двухсторонним штоком, установленные в цилиндре с образованием рабочих полостей, подключенных через дроссели к каналу питания, при этом окна выполнены в виде группы из трех последовательно расположенных по образующей цилиндра отверстий, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности позиционирования, каждое из центральных отверстий группы выполнено с конической заходной фаской, поршень снабжен цилиндрическими радиальными расточками, в каждой из которых установлен плунжер, взаимодействующий с пружиной расположения, при этом один из плунжеров выполнен с конической фаской и установлен с возможностью взаимодействия с конической фаской каждого из центральных отверстий, остальные плунжеры выполнены с торцовыми эластичными прокладками, установленными с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью цилиндра, а пружинные полости плунжеров непосредственно подключены к каналу питания.

en

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам гидропневмоавтоматики, и может быть использовано в системах управления машин и технологическим оборудованием. Цель изобретения - повышение точности и надежности позиционирования. Пневматический позиционер содержит цилиндр с окнами, сообщенными через клапан с атмосферой, поршень с двухсторонним штоком установлен в цилиндре с образованием рабочих полостей и снабжен цилиндрическими радиальными расточками, в каждой из которых установлен плунжер, взаимодействующий с пружиной расположения, при этом один из плунжеров выполнен с конической фаской и установлен с возможностью взаимодействия с конической фаской каждого из центральных отверстий, остальные плунжеры выполнены с торцовыми эластичными прокладками, установленными с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью цилиндра, а пружинные полости плунжеров непосредственно подключены к каналу питания, причем рабочие полости цилиндра подключены через дроссели к каналу питания, при этом окна выполнены в виде группы из трех последовательно расположенных по образующей цилиндра отверстий, каждое из которых (центральное) выполнено с конической заходной фаской, 2 ил. с/у С

02С1Ш

J/

J/

25 гь

/4 4Jjjl-20

Фиг.2

40

23

J/

Iff