Пневмогидропривод поступательного двустороннего действия Советский патент 1983 года по МПК F15B15/26 F16K35/02 

(54) ПНЕВМОГИДРОПРИВОД ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве пневмогидропривода для управления механизмами и устройствами в энергетических, нефтеперерабатывающих, химических и других установках, например в трубопроводной арматуре, когда необходимо зафиксировать затвор арматуры в положениях «Открыто или «Закрыто.

Известен пневмогидропривод с фиксацией крайних положений штока, состоящий из штока, порщня, упоров и фиксирующих устройств, выполненных в виде части кольца, имеющей фаски на поверхности, кой- тактарующей со штоком 1.

Недостатком пневмогидропривода является сложность конструкции и недостаточная надежность работы, обусловленная контактом фиксирующих устройств с управляющей средой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневмогидропривод поступательного двустороннего действия, в корпусе которого установлен порщень, выполненный из двух частей, между которыми размещена обойма шарикового

замка, внутри которой расположён кольцевой поршень, состоящий из запирающего кольца и жестко связанных с ним плунжеров, размещенных в обеих частях поршня, и устройство фиксации положений штока,

5 выполненное в виде шарикового замка 2. Однако известный пневмогидропривод обладает сложной конструкцией, не обеспечивает достаточной надежности работы, а использование в качестве фиксирующих эле,0 ментов шариков ограничивает эксплуатационное применение устройства.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в пневмогидроприводе, имеющем корпус, ра15 бочий поршень со штоком, устройство фиксации крайних положений штока, состоящее из запирающего кольцевого порщня, установленного с возможностью осевого перемещения, и фиксирующих элементов, в

20 запирающем кольцевом порщне выполнены сквозные отверстия и эксцентрично им, со смещением в противоположные стороны относительно осей (э тверстий, - пазы, в сквозных отверстиях размещены толкатели а в корпусе установлейй подпружиненные

упоры, причем толкатели установлены с возможностью взаимодействия, одним концом с фиксирующим элементом, а другим, выходящим в паз, - со свободным концом подпружиненного упора.

При этом величина смещения паза равна половине хода запирающего поршня.

На фиг. 1 схематически изображен пневмогидропривод вкрайнем нижнем зафиксированном положении щтока «Закрыто, продольный разрез; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2 (среднее положение запирающего кольцевого порщня; рабочий порщень в крайнем нижнем положении); на фиг. 4 - разрез на фиг. 2 (среднее положение запирающего кольцевого порщня; рабочий поршень перемещается вверх); на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 2 (крайнее верхнее положение запирающего кольцевого поршня; рабочий порщень в крайнем верхнем положении«Открыто).

Пневмогидропривод включает корпус 1, рабочий порщень 2 со штоком 3 и устройство фиксации крайних положений штока. На штоке 3 выполнены кольцевые проточки 4 и 5 со скосом кромок, расстояние между центрами проточек равно ходу рабочего поршня 2.

Устройство фиксации состоит из запирающего поршня 6, в сквозных отверстиях которого установлены толкатели 7 и 8, взаимодействующие с фиксирующими элементами 9 и упорами 10 и 11. Фиксирующие элементы 9 выполнены из кольца, разделенного на части, имеющие фаски на опорной поверхности, взаимодействующей со щтоком. Фаски предназначены для уменьщения усилия при выходе фиксирующего элемента 9 из проточек 4 и 5 штока 3. Эксцентрично сквозным отверстиям в запирающем поршне 6 выполнены пазы 12 и 13. Паз выполнен со смещением относительно центра отверстия в сторону хода запирающего порщня 6 на открытие, а паз 13 - со смещением в сторону хода запирающего поршня 6 на закрытие. Величина смещения пазов равна l/2h, где h - ход запирающего порщня, что обеспечивает среднее положение запирающего поршня 6 в момент расфиксации штока 3. Упоры 10 и 11 подпружинены пружиной 14 и закреплены в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения.

Для подачи управляющей среды выполнены каналы 15-18.

Предохранение фиксирующих элементов 9 от воздействия управляющей среды осуществлено уплотнительными кольцами 19. Кромки проточек 4 и 5 штока 3 и кольцевой проточки 20 запирающего поршня, фаски на опорной поверхности фиксирующих элементов 9 выполнены под углом, большим чем угол трения, что уменьщает усилие при расфиксации штока.

Пневмогидропривод работает следующим образом.

В исходном положении пневмогидропривод закрыт (фиг. 1).

При подаче управляющей среды в систему через каналы 16, 18 запирающий порщень 6 перемещается вверх до соприксания торца паза 12 с упором 10 (фиг. 3). В этом положении оси толкателей 7 и 8 совмещаются с осями фиксирующих элементов 9 и упоров И и 10, обеспечивая возможность фиксирующим элементам 9 переместиться в Ф радиальном направлении.

Упор 11 под действием пружины 14 своим свободным концом выталкивается в паз 13, исключая возможность случайного расфиксирования. Под действием давления управляющей среды рабочий порщень 2 со щтоком 3 Начинает движение вверх, щток 3 воздействует на фиксирующие элементы 9, выталкивая последние.

Фиксирующие элементы 9, перемещаясь в кольцевую проточку 20 запирающего порщня 6, действуют на толкатели 7 и 8, которые, в свою очередь, перемещают упоры 10 и 11, сжимая пружину 14.

Фиксирующие элементы 9 выходят из проточки 6, и шток 3 перемещается в верхнее положение (фиг. 4). Запирающий пор5 щень б, остается в среднем положении, что обеспечивается размещением фиксирующего элемента 9 в проточке 20 порщня 6.

При дальнейшем действии управляющей среды запирающий поршень воздействует На фиксирующие элементы 9, выталкивая их из проточки 20, перемещается в крайнее верхнее положение и запирает фиксирующие элементы 9 в проточке 4 штока 3, фиксируя тем самым шток 3 в верхнем положении «Открыто (фиг. 5). Толкатель 5 8 выходит при этом из взаимодействия с фиксирующим элементом 9.

Толкатель 8, упор 10 совместно с пазом 12 запирающего порщня 6 обеспечивают работу фиксирующего устройства при соверщеНии хода «На открытие, толкатель 7, упор 0 11, совместно с пазом 13 запирающего порщня 6 - при совершении хода «На закрытие.

Для последующего закрытия пневмогидропривода управляющую среду необходимо подать в систему по каналам 15 и 17, а по каналам 16 и 18 соединить со сбросом.

Использование пневмогидропривода, в котором узел фиксации двух крайних положений щтока выполнен отдельно от рабочего поршня с обеспечением расфиксации и конт0 ролированием момента расфиксации при совершении хода, позволит упростить конструкцию, повысить надежность работы устройства и расщирить эксплуатационные возможности пневмогидропривода.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 407141, кл. F 16 К 33/00, 1969 (прототип).

А А

фиг. г