ПНЕВМОПРИВОД ДЛЯ УСТРОЙСТВ АВТОМАТИЧЕСКОГО Советский патент 1972 года по МПК B64D13/06 F16H39/36 

Изобретение относится к оборудованию летательиых апиаратов.

Известны пневмоприводы для устройств автоматического регулирования нараметров воздуха в системах кондиционирования, содержащие установленный в корпусе шестеренчатый двигатель с двумя противоположно иаправленными входными каналами, иодключенными к выходным каналам электроиневмопреобразователей, входные каналы которых соединены с источником сжатого газа, центробежный регулятор числа оборотов двигателя, кинематически связанный с выходным валом через понижающий редуктор. Однако отработавший в двигателе газ, обладающий еще значительной энергией, выбрасывается в атмосферу, что снижает к.л.д. нневмопривода. Кроме того, для надежиой работы центробежного регулятора числа оборотов двигателя носледний должен иметь большие обороты, что нриводит к ускорению износа тестере, т. е. к снижению иадежности и долговечности привода, а также к уменьшению диапазона температур рабочего газа, которые оказывают существенное влияние на процесс износа трущихся деталей. Поскольку шестеренчатый двигатель имеет большие обороты, то в .момент остановки привода выходной вал будет иметь значительный пробег но инерции, что

может оказывать влияние па точность работы регулируюндих устройств.

Целью изобретения является гювышенне к.и.д. и надежности работы пневмоаривода.

Зто достигается тем, что на периферии корпуса шестеренчатого двигателя выполнемы каналы про.мел уточного отбора газа, соед ;пенные через одномембраипые пневмоклананы с закрепленными в корпусе соиламп турбины, установленно на пустотелом валу центробежного регулятора числа оборотов. При этом выходные электронневмонреобразователей соедннены с управляющим камерами одномембранных нневмоклаланов.

Кроме того, в нриводе устаиовлено тормозиое устройство, выполненное в виде тормозного дпска, подвижно устаповлеппого на нустотело.м валу центробежного регулятора и взаимодействуюндего с этим диском нажпмного кольца с отверстиями в боковой стеике, ирикреилениого при помощи иодшииникового узла к подпружиненному жесткому центру чувствительиого элемента, закрепленного в корпусе и разделяющего его полость па сбросную и управляюи1ую камеры, иоследняя из которых сообщена с выходом элемента «И, входные которого соединены с выходным ii каналамн электронпевмонреобразователей. Это уменьшает пробег выходного вала при остановке привода.

На чертеже показана пиевмокипематическая схема предлагаемого пневмопривода.

Пневмопривод содержит шестеренчатый двигатель ), установленный в корпусе 2 и состоящий из шестерен 5 и 4, закрепленных на валах 5 п 6. Вал 6 через понижающий редуктор 7 кинематически связан с выходным валом S привода. На валу 5 двигателя закреплена шестерня 9 повышающей передачи, входящая в зацепление с шестерней 10, закрепленной на валу 11. На валу закре плен также центробежный регулятор 12 числа оборотов двигателя, состоящий из корпуса 13, клапана 14 с седлом 15, регулируемого груза 16, еоеединеппого стержнем 17 с клананом 14, и пружины 18. Вал 19, скрепленный с корпусом 13 регулятора 12, выполнен нустотелым, и на нем закреплена турбина 20. На свободном конце вала 19 подвижно установлена тормозная шайба 21 тормозного устройства 22, которое содержит также нажимное кольцо 23 с отверстня-мн 24 в боковой стенке, подвижно прикрепленное при помощи подшишп.колого узла 25 к л есткому центру 26 чувствительного элемента (мембраны) 27. Мембрана 27 делит аюлость корпуса 28 на управляющую 29 и сбросную 30 камеры. Камера 30 сообщена сбросным каналом 31, например, с атмосферой. В зтой камере между корпусом 28 и жестким центром 26 установлена пружина 32.

В корпусе 2 двигателя / по касательпой к точке зацепления шестерен 3 и 4 выполнены противоположно направленные входные каналы 55 н 34. Канал 55 подключен к выходному каналу 55 нреобразователя 36, а канал 34 - к выходному каналу 57 преобразователя 38. Входные каналы 39 и 40 преобразователей 36 и 38 соединены трубопроводом 41 через редуктор 42 давления с источником сжатого газа, а сбросные каналы 43 и 44 этих преобразователей соединены трубопроводом 45 с внутренней лолостью 46 корпуса 47, сообщенной через центробежный регулятор 12, полый вал 19 и сбросную камеру 30 тормозного устройства с атмосферой. На трубонроводе 41 установлен предохранительный клапан 48, а каждый преобразователь снабжен соответственно обмотками 49 и 50 электроуправлення и возвратной пружиной 51 и 52. На периферии корпуса 2 двигателя по оси симметрии, проходящей через оси вращения шестерен 5 и 4, выполнены каналы 55 и 54 промел уточного отбора газа, сообщенные трубопроводом 55 между собой и соединенные с входными каналами 56 и 57 соответствующих одноме.мбранных пневмоклапанов 58 и 59. В полости пневмоклапанов расположены свободно лежащие диски 60 и 61, выполняющие функции Мембраны с жестким центром. Выходные каналы нневмоклапанов 58 и 59 соединены соответственно трубопроводами 62 и 63 с закрепленными в корпусе 47 соплами 64 и 65 турбины 20. Каналы 55 и 54 соединены также с боковыми выходными каналами пневмоклапанов 58 и 59 через дроссели 66 и 67 соответственно, обеспечивающие поддержание некоторого давлепия в корпусе 2 двигателя / при работе пневмопривода- в услов ях вакуума.

Входные каналы 55 н 34 шестеренчатого двигателя / соединены трубопроводами с управляющими камерами 68 н 69 пневмоклапапов 58 н 59 соответственно и с одним из входных каналов 70 или 71 элемента «Н, выполпенного в виде корпуса 72 с установленными в нем грибковыми клапанами 75 и 74. Выход элемента «И соединен трубопроводом с управляющей камерой 29 тормозного устройства 22.

В исходном положении, когда па обмотки

49и 50 преобразователей 36 и 55 не подано напряжение питания, во входных каналах 55 и 34 шестеренчатого двигателя создается одинаковое н противоположно действующее давление, и двигатель не вращается.

Нрн подаче, например, напряжется f/Bx.i на обмотку 49 преобразователя 36 входной канал 39 закроется, а выходной капал 55 соединится со сбросиым каналом i5. Во входной капал 40 преобразователя 38 от псточника сжатого газа через редуктор 42 давления по трубопроводу 41 будет продолжать поступать газ. Во входпом каиале 34 двигателя будет поддерживаться давление, тогда как входной

канал 55 оказывается сообщенным со сбросной линией, и двигатель будет вращаться. Давление также будет поступать в управляющую камеру 69 пневмоклапана 58, закрывая его. В управляющую камеру 68 нневмокланана 59 давление не постунает, ноэтому он открыт. Одновременно давленне поступает во входной канал 71 элемента «Н. Грибковый кланан 74 закроется, а клапан 75 останется открытым. При этом управляющая камера 29

тормозного устройства 22 будет сообщена с атмосферой через канал 31, трубопровод, преобразователь 55, трубопровод 45, полость 46, центробежный регулятор 12, полый вал 19, отверстия 24 в нажимном кольце 23 и сбросную камеру 30.

Из каналов 55 н 54 промежуточпого отбора газа давление от двигателя по трубопроводу 55 через пневмоклапан 59 и по трубопроводу

63 поступает в сопла 65 турбины 20, которая передает через шестерни 9, 10, двигатель и редуктор 7 дополнительную мощность на выходной вал 8, повышая, тем самым, к.п.д. пневмопривода. Отработавший в турбине 20

газ сбрасывается через регулятор 12, полый вал 19 и сбросную камеру 30 в атмосферу.

При отключении напряжения t/Bx.i с обмотки 49 н нодаче напряжения /вх.2 на обмотку

50преобразователя 55 пружина 51 возвращает преобразователь 36 в исходное положение, а входной канал 40 преобразователя 38 закрывается. Давление создается во входном канале 55 шестеренчатого двигателя а в канале 34 давление будет понижаться, цозователь 38, трубопровод 45, полость 46, регулятор 12, полый вал 19 и сбросную камеру 30 с атмосферой. Двигатель будет вращаться в противоположную сторону. При этом клапан 59 закроется, а клапан 58 откроется, и через него давление из каналов 53 и 54 промежуточного отбора газа поступит на сопла 64 турбины 20. Вместе с тем грибковый клапан 73 элемента «И закроется, а грибковый клапан 74 откроется, и через него управляющая камера 29 тормозного устройства 22 будет сообщаться со сбросной линией и через преобразователь 38.

При необходимости остановки пневмопривода с обмотки 50 также снимают напряжение t/Bx.2 питания, и преобразователь 38 занимает исходное положение. Во входных каналах 33 и 34 щестеренчатого двигателя давление выравнивается. Во входных 70 и 71 элемента «И давление также выравнивается, и грибковые клапаны 73 и 74 уравновешиваются и остаются открытыми.

Через элемент «И давление поступает в управляющую камеру 29 тормозного устройства 22. Его мембраиа 27 ирогнется и ирижмет нажимным кольцом 23 тормозную щайбу 21 к корлусу 28, уменьщая, тем самым, пробег выходного вала 8 по инерции. Центробежный регулятор 12 ч.чсла оборотов соединен с валом двигателя через шестерни 9, 10 и создает возможиость значительного спижеиия оборотов двигателя, сохранив надежность работы центробежного регулятора 12.

Снижение числа оборотов двигателя ведет к возможности использования рабочего газа с широким диапазоном температур, значительно снижает износ щестерен и увеличивает, тем самым, надежность и долговечность пневмопривода.

Предмет изобретения

1.Пневмопривод для устройства автоматического регулирования иараметров воздуха

в системах кондиционирования, содержащий установленный в корпусе щестеренчатый двигатель с входными каналами, подключенными к выходным каналам электропневмопреобразователей, входные каналы которых соединены с источником сжатого газа, центробежный регулятор оборотов, кинематически связанный с выходным валом двигателя, отличающийся тем, что, с целью иовыщения к.-п.д. и надежности работы пневмопривода, на корпусе

щестеренчатого двигателя выполнены каналы промежуточного отбора газа, на валу регулятора числа оборотов установлена турбина, сопла которой соединены через одномембраниые пневмоклапаны с каналами промежуточного отбора газа, при этом выходные каналы электронневмопреобразователей соединены с управляющил и камерами одномембранных пнев.моклапанов.

2.Пневмопрш.од по п. 1, отлячаюи(ийся Тем, чго, с целью уме 1ьи1еиия пробега выходного вала при остановке привода, в пем установлено тормозное устройство, выполненное в виде тормозного днска, подвижно установленного па пустотелом валу центробежного

регулятора и взаимодействующего с этим диском нажимного кольца с отверстиями в боковой стенке, прнкренленпого при номощн иодщипиикового узла к подпрул иненному жесткому центру чувствительного элемента,

закреплеиного в кориусе и разделяющего его полость на сбросную н управляющую камеры, последняя из которых сообщена с выходом элемента «И, входные каналы которого соединены с выходными каналами электроиневмопреобразователей.