Исполнительный механизм

 

/„

А. С. Бруштейн, Я. М. Гит и Е. Е. ушев

2,,i (72) Авторы изобретения

Московское специальное конструкторское бюро Научнопроизводственного обьединения Нефтехимавтоматика (7!) Заявитель (54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к сервомеханизмам со следящим устройством, управляющим поршневыми насосами, и может быть использовано, например, в приборостроении для перемещения различных затворов для дросселирования жидкостей и га- зов в зависимости от управляющего пневматического сигнала.

Известен дополнительный механизм, содержащий корпус, силовую мембрану с грибком и рабочим штоком, установленны10 ми в корпусе с образованием рабочей полости, установленный в корпусе распределительный элемент с золотником и двумя окнами, одно из которых связано с источ15 ником рабочей среды, и другое - с рабо чей полостью, и позиционер, состоящий из двух управляющих мембран, имеющих различную эффективную плошадь, установленных в корпусе с образованием упрнлля-2О ющей полостью и связанных между собой жестким центром с центральным осевым отверстием, дополнительного. штока, проходящего через отверстие в жестком пентре, один конец которого жестко связан с рабочим штоком, а другой через пружину обратной связи связан с жестким центром, и рычага, взаимодействующего с жестким центром и золотником 1 .

Недостатком известного устройства является повышенный расход потреЫяемого сжатого воздуха, поскольку источник давления в известном устройстве полностью отсекается золотником от ат.мосферы только в одном промежуточном положении управлюащих мембран. В остальных же положениях управляющих мембран источник давления связан одновременно с атмосферой и рабочей полостью.

Цель изобретения - снижение расхода потребляемого воздуха.

Указанная цель достигается тем, что в исполнительном механизме, содержащем корпус, силовую мембрану с грибком и рабочим штоком, установленными в кор,пусе с образованием рабочей полости, востановленный в корпусе распределительнЫй

3 1002685 4 элемент с золотником и двумя окнами, втулки 17, с плоскими торцами 18 и 19, одно из которых связано с источником сопряженными с параллельными стенками рабочей среды, а другое — с рабочей по- 15 и 16 паза 14, и двумя окнами 20 и лостью, и чувствительный элемент пози 21, выполненными на противоположных пионера, состоящий из двух управляющих s стенках 15 и 16 паза 14, первое из мембран, имеющих различную эффектив- которых связано с источником давления ную плошадь, установленных в корпусе с (не показан), а второе — с рабочей пообразованием управляющей полости и свя- лостью 5. При этом торец 18 втулки 17, занных между собой жестким центром с имеющий больший диаметр (не обозначен), центральным осевым отверстием допол- сопряжен с окном 20, а толщина стенки нительного штока, проходящего через от- (не обозначена) втулки 17 с торца 19 верстие в жестком центре, один конец ко- равна диаметру (не обозначена) окна 21. торого жестко связан с рабочим штоком, Втулка 17 связана с рычагом 13, повоа другой через пружину обратной связи свя- рачивающимся относительно оси 22, и зан сжестким центром, и рычага, взаимоцей- (5 имеет центральное осевое отверстие 23. ствуюшего с жестким центром и золотни- В корпусе 1 устанавливается дополнительком, в корпусе выполнен паз с двумя ная пружина 24 и сборка мембран 6 и 7 параллельными противоположными плос- с жестким центром 9 в перевернутом кими стенками, окна распределительного положении (мембрана с большей эффекэлемента расположены на противополож- 2о тивной площадью устанавливается в нижных стенках паза, а золотник выполнен нее положение (фиг. 3). в виде ступенчатой втулки с плоскими Исполнительный механизм работает торцами, сопряженными с параллельными следующим образом. стенками паза, причем торец с большим При изменении управляющего сигнала диаметром втулки сопряжен с окном, свя- 25 в полости 8 (например при увеличении занным с источником давления, а толщи- его) мембраны 6 и 7 вместе с жестким на стенки втулки с другого торца рав -а центром 9 перемешаются вверх (по чердиаметру окна, связанного с рабочей тежу) (фиг. 1). При этом рычаг 13 пополостью,. ворачивается вокруг оси 22, а втулка 17

На фиг. 1 представлена конструкция щ (фиг. 2) опускается вниз (по чертеисполнительного механизма прямого дей- жу) и своим центральньц. сквозным отствия; на фиг. 2 - сечение A-А на фиг. 1; верстием 23 сообшает отверстие 20, на фиг. 3 — узел I на фиг. 2; на фиг. 4 — соединенное с источником давления с отвариант конструкции исполнительного ме - верстием 21, соединенным с рабочей полоханизма обратного действия; на фиг. 5 стью 5 корпуса 1. Сжатый воздух начи35 сечение В-Б на фиг. 4; на фиг. 6 — узел нает поступать в рабочую полость 5 кори» фиг. 5. пуса 1, силовая мембрана 2 прогнется

Исполнительный механизм содержит кор- вниз, (по чертежу см. фиг. 1 и 2), перепус 1, силовую мембрану 2 с грибком 3 двигая грибок 3, рабочий шток 4 и дои рабочим штоком 4, установленными в полнительный шток 11. Пружина обратной кс .пусе 1 с образованием рабочей полости связи 12 сжимается и возвращает управ5 В корпусе 1 установлен позиционер, ляющие мембраны 6 и 7 с жестким центчуьствительный элемент которого состоит ром 9 в первоначальное положение. При иъ двух управляющих мембран 6 и 7, этом устанавливается новое равновесное юмюших различную эффективную плошадь, состояние, характеризующееся новой веобразуюших управляющую полость 8 и личиной управляющего сигнала в полости 8 связанных между собой жестким центром соответственно новым положением ра9 с центральным осевым отверстием 10, бочего штока 4 (фиг. 1 и 2). через которое пропущен дополнительный При снижении давления воздуха в пошток 11, один из концов которого (на лости 8 все действия происходят в обрат50 чертеже не обозначен) жестко связан со ном порядке. штоком 4, а другой через пружину обрат- Работа исполнительного механизма ной связи 12 — с жестким центром 9, обратного действия происходит аналогично связанным с рычагом 13 (фиг. 1). работе механизма прямого действия, но

В корпусе 1 выполнен паз 14 с двумя в обратном порядке (фиг. 3 и 4). противоположными параллелыыми плоски- 55 При увеличении давления воздуха в ми стенками 15 и 16. В пазу 14 распо- полости 8 жесткий центр 9 вместе с ложек распределительный элемент с золот мембранами 6 и 7 перемешается в нижником, выполненным в виде ступенчатой нее положение (по чертежу) (фиг. 3).

5 i002

При этом рычаг 13 поворачивается вбкруг оси 22, а втулка 17 (фиг. 4) поднимается вверх (по чертежу) и своим центральным сквозным отверстием 23 сообшает отверстие 20, соединенное с источником 5 давления отверстием 21, соединенным с рабочей полостью 5 корпуса 1.: Сжатый воздух начинает поступать в рабочую полость 5, силовая мембрана 2 прогибает ся вверх (по чертежу), передвигая грибок 310 рабочий шток 4 и дополнительный шток 11, (фиг. 3 и 4).

Пружина обратной связи 12 разжимаевся и вспомогательная пружина 24 возвращает управляющие мембраны 6 и 7 с жестким центром 9 в первоначальное по« ложение. При этом устанавливается новое равновесное состояние, характеризующее-. ся новой величиной управляющего сигнала в полости 8 и соответственно новым по- 20 ложением рабочего штока 3.

При снижении давления воздуха ace действия происходят в обратном порядке.

Расход воздуха в данном устройстве значительно снижается, вследствие того,: 25 что сброс воздуха и подвод питания в каждом фиксированном равновесном промежуточном положении закрыты торцами

18 и 19 втулки 17 с центральным осевым отверстием 23, что повышает эффек-щ тивность применения механизма.

Формула изобретения

3S

Исполнительный механизм, содержащий корпус, силовую мембрану с грибком и рабочим штоком, установленными в

685 d корпусе с образованием рабочей полости, установленный в корпусе распределительный элемент с золотником и двумя окнами, одно из которых связано с источником рабочей среды, а другое - с рабочей полостью и чувствительный элемент позиционера, состоящий из двух управляющих мембран, имеющих различную эффективную площадь, установленных в корпусе с образованием управляющей полости и связанных между собой жестким центром с центральным осевым отверстием, дополнительного штока, проходящего через отверстие в жестком центре, один конец которого жестко связан с рабочим штоком, а другой через пружину обратной связи связан с жестким центром, и рычага, взаимодействующего с жестким центром и золотником, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения расхода потребляемого воздуха, в корпусе выполнен паз с двумя параллельными противоположными плоскими стенками, окна распределительного элемента расположенЫ На противоположных стенках паза, а золотник выполнен в виде ступенчатой втулки с плоскими торцами, сопряженными с параллельными стенками паза, причем торец втулки с большим диаметром сопряжен с окном, связанным с источником давления, а толщина стенки втулки с другого торца равна диаметру окна, связанного с рабочей полостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

h& 966720, кл. 5 3 Р, опублик. 1964.

1002685

17 Ф А- A

1002685

//um

Составитель О. Оганесов

Редактор Л. Авраменко Техред О.Неце . Корректор И. Шулла

Заказ 1498/12 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4