ЦИФРОВОЕ ШАГОВОЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК G06C23/04 

Изобретение относится к технике цифрового автоматического управления технологическими процессами, оборудованием, устройствами и т. д.

Известен цифровой шаговый электромеханический привод, содержащий последовательно расположенные в кожухе подвижные электромагниты с сердечниками возвратно-поступательного движения.

Однако в таких приводах применяются электромагниты с подвил :ными корпусами, что снижает к. п. д. привода из-за низкой добротности электромагнитов, малого быстродействия и малой надежности из-за подвижных токопроводов.

Недемпфированное соударение подвил ных частей привода создает большой шум, интенсивные ударные колебания и малую точность перемещения выходного щтока.

Целью предлагаемого изобретения является повышение к. п. д. устройства, увеличение быстродействия, надежности и точности путем уменьшения движущихся масс, уменьшение ударных колебаний путем гидравлического демпфирования в сочетании с распорными пружинами и электромагнитными силами.

В предлагаемом цифровом шаговом и-ттолнительном устройстве на немагнитной корпуслой втулке (обойме) по наружной поверхности последовательно неподвижно расположены

корпуса электромагнитов, а их сердечники сцеплены в подвижную цепь при помоши подвижных немагнитных обойм.

Для демпфирования соударений двил ущихся частей устройства часть внутреннего пространства корпусной втулки заполняется л идкостью, которая в конце любого перемещения в любую сторону запирается между сердечником и обоймой, в которой сделаны специальные щели для создания гидравлического сопротивления вытекающей жидкости.

Па чертел ;е представлено описываемое устройство.

Устройство содержит корпусную втулку /

из немагнитного материала, на которую последовательно насажены корпуса (с катушками) электромагнитов 2-4, изолирозаавые друг от друга шайбами 5 и 6 из маломагнитнопроницаемого материала и слсатых гайкой 7,

обоймы 8-10 из немагнитного материала с сердечниками //-14 (последний одновременно является выходным штоком), распорные 5-17, уплотннтельные кольца /8 и 19, шейку 20 ступенчатого сердечника, в которую входят губы 21 обоймы, широкие прорези 22 в обоймах для свободной циркуляции л идкости, камеры 23 и 24 для запирания лспдкости п узкие щели 25 п 26 для создания гидравлического сопротивления при тормолуении. Обойа обоймы 9 и 10 и сердечники 12-14 - подвижны. Вместо индивидуальных пружин каждого электромагнита может быть применена одна общая возвратная пружина, расположенная между корпусной втулкой и выходным штоком. Часть внутреннего пространства корпусной втулки / заполняется рабочей жидкостью, служащей для гидравлического торможения и смазки.

Сердечники 12-14 имеют конусные наконечники для увеличения электромагнитной силы притяжения при сравнительно больших ходах. Для обеспечения сборки сердечников с обоймами последние имеют продольные прорези (типа разжимных цанг). Один конец соединения ступенчатого сердечника с обоймой подвижен в продольном направлении, а второй соединен неподвижно (пайка, сварка, шифтовка, резьба и т. д.) с обоймой следующего электромагнита. Вместо цангового подвижного соединения сердечника с обоймой может применяться сборное разъемное соединение.

Питание электромагнитов 2-4 производится от источника двоичных сигналов. Количество электромагнитов выбирается в зависимости от требуемого числа положений исполнительного устройства.

Рабочие ходы сердечников 12-14 электромагнитов 2--4 соответственно равны одной, двум, четырем и т. д., т. е. десятичному значению каждого последующего разряда двоичного числа. Число возможных положений выходного штока - 2, где п - число электромагнитов. Управляющие сигналы могут поступать параллельно в любые электромагниты, а перемещение выходного штока равно сумме перемещений отдельных сердечников.

В исходном положении выходной шток имеет наибольший вылет, все катушки обесточены. На фиг. 1 показан электромагнит 3 под током (сердечник притянут). При поступлении напряжения в любой из электромагнитов (например, электромагнит 4) сердечник 14 притягивается до уиора шейки 20 в губы 21 обоймы, растягивая пружину 17. Жидкость, находящаяся в обойме 10, свободно вытесняется через широкие прорези 22 щели в обойме в левую полость от сердечника до тех пар, пока в конце хода сердечник (поршень) своей кромкой закроет эту щель и запирает жидкость в камере 23, имеющей узкие щели (отверстия) 25 для вытекания жидкости, что создает требуемое гидравлическое сопротивление движению сердечника и обеспечивает плавное сближение упоров.

При отключении напряжения, например, от электромагнита .3 сердечник 13 под действием

пружины 16 двигается влево, передвигая обойму 10 с сердечником (штоком) 14 до упора в губы 21 обоймы Я в конце хода демпфирование происходит аналогично, т. е. жидкость сжимается в камере 24 и постепенно вытесняется через узкую щель 26.

Применение индивидуальных разжимных пружин не только уменьшает габариты, но и в сочетании с электромагнитными тяговыми силами и гидравлическими демпферами позволяет получить требуемый закон движения как выходного, так и промежуточных звеньев.

Предмет изобретения

Цифровое шаговое исполнительное устройство для управления технологическими процессами, содержащее корпусную втулку из немагнитного материала с последовательно расположенными электромагнитами с возвратными

пружинами к каждому и с сердечниками возвратно-поступательного движения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в нем сердечники электромагнитов, размещенные внутри

корпусной втулки, соединены обоймами из немагнитного материала, снабженными продольными прорезями, а корпуса электромагнитов жестко закреплены на втулке. 7 7 Щ UV X , 24, /. /« 22 25 f2 Л