Пневматический двигатель возврат-HO-пОСТупАТЕльНОгО дВижЕНия Советский патент 1981 года по МПК F15B9/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматически двигателям, используемым в пневмоприводах с реверсивным прерывистым перемещением выходного вала, например для управления трубозапорной арматурой. Известен пневматический двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий пневмоголовку и воздухораспределительное устройство, состощее из связанного со штоком пневмоголовки основного золотника, коаксиально расположенного в дополнительном золотнике, именмцем рабочие кромки, с образованием между ними золотниковой пары с положительньм перекрытием и каналов питания, набора и сбро са воздуха р. Недостатком известного двигателя является то, что величина рабочего хода штока двигателя определяется величиной положительного перекрытия,при этом необходимо обеспечить полную гер метизацию торцовой камеры реверсивног золотника, а незначительный эксплуата- ционный износ резко ухудшает релейность характеристики двигателя. Цель изобретения - повышение иадеж.ности путем улучшения релейноети характеристики воздухораспределительного устройства. Указанная цель достигается тем, что каналы питания и сброса воздуха выполнены со смещением относительно кромок дополнительного золотника при его крайних положениях на величину, большзто величины положительного перекрытия между основным и дополнительным золотником. На фиг. 1 представлена схема пневматического двигателя возвратно-поступательного движения; на фиг. 2 - схема воздухораспределительного устройства; на . 3 - воздухораспредели тельное устройство при левом положении основного и дополнительного золот ников; нафиг.4- воздухораспределительное устройство при левом положеНИИ основного и правом положении дополнительного золотников; на фиг, 5-, воздухораспределительное устройство при правом положении основного и дополнительного золотников; на фиг.6 воздухораспределительное устройство при правом положении основного и левом положении дополнительного золотников.

Пневматический двигатель возвратно-поступательного движения содержит пневмоголовку 1 и воздухораспределительное устройство 2. В пнеэмоголовке 1 установлен поршень 3 со штоком 4, а воздухораспределительное устройство 2 состоит из связанного со штоком 4 кронштейном 5 основного золотника 6 и,дополнительного золотника 7, причем основной золотник 6 коаксиально расположен в дополнительном золотнике 7 и образует с ним золотниковую пару с положительным перекрытием. Дополнительный золотник имеет рабочие кромки 8-11, каналы 12 и 13 и кольцевые канавки 14 и 15, а в основном золотнике выполнены каналы 16 и 17 и кольцевая канавка 18, Дополнительный золотник поддат пружиной 19. В двигателе выполнены каналы 20 питания и каналы 21 и 22 сброса воздуха} а также каналы 23 и 24 набора воздуха.

Каналы 23 и 24 выполнены со смещением относительно кромок 8-11 дополнительного золотника 7 при его крайних положениях на величину, большую величины положительного перекрытия между основным 6 и дополнительным 7 золотниками.

Пневматический двигатель возвратнопоступательного движения работает следующим образом.

При подключении к двигателю питания, сжатый воздух по каналу 20 питания, кольцевой канавке 29 дополнительного золотника 7 и каналу 23 поступает в рабочую полость пневмоголовки I, фиксируя поршень 3 и связанный со штоком 4 основной золотник 6 в крайнем левом положении, так как противоположная рабочая полость пневмоголовки 1 каналами 24 и 2 связана с атмосферой Одновременно сжатый воздух по каналу 13, кольцевой канавке 18 каналом 16 и 17 поступает в торцовую камеру дополнительного золотника 7 и перемещает его в крайнее право положение, сжимая пружину 19. При это во время рабочего хода штока 4, тор.цовая камера дополнительного золотника 7 кольцеврй канавкой 15 и каналами 13, 16 и 17 связана с давлением питания, канал 12 перекрыт основным золотником 6, канал 24 кольцевой канавкой 15 соединяется с каналом 20,а канал 23 кольцевой канавкой 14 с каналом 21, Поршень 3 со штоком 4, а вместе с ним и золотник 6 перемещаются слева направо. В конце рабочего хода штока 4, при положительном перекрытии каналов 12 и 13 основным золотником 6, а затем, когда канап 12 приоткрывается, первоначально, давление в торцовой камере уменьшается до величины, достаточной для удержания дополнительного золотника 7в крайнем правом .положении. При этом поршень 3 со штоком 4 и основным золотником. 6 продолжают движение спева направо. Дальнейшее падение давления в торцовой камере приводит к тому, что дополнительный Золотник 7 под воздействием возвратной пружины 19 начинает движение .справа налево, в сторону, противоположную движению основного золотника 6. До того, как дополнительный золотник 7 начнет перекрывать каналы 23 и 24набора сжатого воздуха в рабочие полости пневмоголовки и повлияет на движение поршня

3 со штоком 4, и. связанного с ним основного золотника 6, торцовая камера дополнительного золотника 7 надежно соединяется каналом 12, кольцевой канавкой 14 и каналом 2 с атмосферой, а канал 13 перекрывается, основным золотником 6, что ведет к лавинообразному падению давления в торцрв й камере имгно веннрму перебросу дополнительного золотника 7 в крайнее левое положение под воздействием пружины 19

Поршень 3 со штоком 4 и основным золотником 6 начинают двигаться справа налево. При этом, во время рабочего хода штока 4, торцовая камера дополнительного золотника 7 связана с атмосферой каналом 12, кольцевой канавкой 14 и каналом 21. В конце рабочего хода штока 4, при положительном перекрытии каналов 12 и 13 основным золотником 6, а затем, когда канал 13 приоткрывается, первоначально в торцовой камере дополнительного золотника 7 давление возрастает до величины достаточной для начала сжатия пружины 19, При этом поршень 3 со штоком 4 и основным золотником 6 продолжает движение справа налево. Дальнейшее увеличение давления в торцовой кймере приводит к тому, что дополнительный золотник 7 начинает перемещаться слева направо. До того, как дополнительный золотник 7 начнет перекрывать 5 каналы 23 и 24 набора сжатого воздуха в рабочие полости пневмоголовки и повлияет на движение поршня 3 со штоком 4 и связанного с ним основного золотника 6, торцовая камера дополнитель- ip ного золотника 7 надежно соединяется кольцевой канавкой 15, каналом 13 кольцевой канавкой 18, каналами 16 и 17 с каналом 20 питания, а канал 12 перекрывается основным золотником 15 6, что ведет к лавинообразйому нарастанию давления в торцовой камере и перебросу дополнительного золотника 7 слева направо. Цикл повторяется.

Перед пуском двигателя положение 20 поршня 3 и связанного с ним основного золотника 6 может быть произвольным, так как начало работы двигателя определяется фиксированным пружиной 19положением дополнительного золотни- 25 -ка 7.

Положительное перекрытие каналов 12 и 13 в дополнительном золотнике, т.е. величина, равная разности между шириг ной перекрывающей эти каналы уплотня-ЗО ющей частй основного золотника 6 и расстоянием между наружными кромками каналов 23 и -24, осуществлено для предотвращения короткого замыкания канала 20 питания и канала 21 сброса 35 воздуха в атмосферу, через кольцевые проточки 18, 14 и 15 и каналы 13, 16, 17 и 12.

Осуществление надежного соединения торцовой камеры дополнительного золот О ника 7 с давлением питания либо атмосферой, обеспечивают его фиксацию в

крайних положениях на протяжении всего рабочего хода штока двигателя.

В сочетании с осуществлением лавинообрдзного сброса и нарастания давления в торцовой камере дополнительного золотника в крайних точках рабочего хода штока, обеспечивают, даже при наличии утечек воздуха чере уплотняющие поверхности золотниковых пар, релейность характеристики воздухраспределительного устройства и стабильность величины рабочего хода, что позволяет создать надежную, простую и технологичную конструкцию двигателя.

Формула изобретения

. Пневматический двигатель возвратнопоступательного движения, содержащий пневмоголовку и воздухораспределительное устройство, состоящее из связанного со штоком пневмоголовки основного золотника, коаксиально расположенного в дополнительном золотнике,имеющем рабочие кромки, с образованием между ними золотниковой пары с положительным перекрытием и каналов питания, набора и сброса воздуха, о т Ji-ичающийся тем, что, с целью повьшения надежности путем улучшения релейности характеристики воздухораспределительного устройства, каналы набора воздуха выполнены со смещением относительно кромок дополнительного золотника при его крайних положениях на величину, большую величины положительного перекрытия между основным, и дополнительным золотником. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 469499, кл. F 15 В 9/02, 1973.

/Z Jit 2.1 ie ГЗ 18

f IТ Л-Г rv- - --

v / / //

// ЖУ/{Х///ЛУ//////// ...

19

1S 20

17 6

az. 1

7 1i 1 2.1 16 13 IS го 18 19 22

/ 25 Фи.г.г. 9 2f

Фиг.з

// /.

Риг.

Фиг.

Фаг.6