Гидро(пневмо)привод

 

Изобретение относится к общему машиностроению , связанному с гидравлическими и пневматическими исполнительными механизмами, и может быть использовано в станкостроении, робототехнике и автоматике . Цель изобретения - расширение области применения гидро(пневмо)привода. В приводе в корпусе 1 установлен цилиндр 2, положение которого регулируется с помощью винтовой пары регулятора положения 20. Шток 4 и поршень 3 выполнены пустотелыми , сопла поршня 3 прикрыты обратными клапанами 21 и 22. Возможно выполнение гидропривода линейным и поворотным. Также возможно соединение п гидроприводов следующим образом: шток предыдущего привода соединяется с узлом регулятора положения последующего привода через кинематическую передачу. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Р 15 В 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Р Ы0

ЛАЙМА : — j

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4199876/24 (22) 13.01.87 (46) 23,05.91. Бюл, ¹ 19 (75) Г.Н.Мордвинцев и Б.Г.Мардвинцев (53) 621.225 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 850947, кл, F 15 В 11/12, 1979. (54) ГИДРО(ПНЕВМО)ПРИВОД (57) Изобретение относится к общему машиностроению, связанному с гидравлическими и пневматическими исполнительными механизмами, и может быть использовано в станкостроении, работотехнике и автоматиИзобретение относится к общему машиностроению, а именно к гидравлическим и пневматическим исполнительным механизмам, и може быть использовано в станкостроении, робатотехнике и автоматике.

Целью изобретения является расширение области применения гидропривода.

На фиг. 1 изображен линейный гидропривод, продольный разрез; на фиг. 2 — поворотный гидропривод. продольный разрез; на фиг, 3 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — трехразрядный гидропривод, продольный разрез; на фи-. 5 — двухраэрядный линейный гидропривод, Линейный гидропривод (фиг. 1) имеет корпус 1, в котором расположен цилиндр 2 с поршнем 3 и пустотелым штоком 4. Внутри поршня установлена подпружиненная дву„„5U „„165096 5 A 1 ке, Цель изобретения — расширение области применения гидро(пневмо)привода, В приводе в корпусе 1 установлен цилиндр 2, полажение которогс регулируется с помощью винтовой пары регулятора положения 20.

Шток 4 и поршень 3 выполнены пустотелыми, сопла поршня 3 прикрыты обратными клапанами 21 и 22. Возможно выполнение гидропривода линейным и поворотным.

Также возможно cîåäèíåíèå и гидроприводав следующим образом; шток предыдущего привода соединяется с узлом регулятора положения последующего привода через кинематическую передачу. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. сторонняя заслонка 5, Напорная магистраль соединена через полый шток 4 и заслонку 5 с рабочими полостями 6, 7 через каналы па обе стороны поршня. На корпусе

1 выполнены проточки 8-10 и каналы 11-13 для соединения рабочих полостей гидропривода через клапаны 14-16 и каналы 17-19 цилиндра 2 с атмосферой (сливнай магистрал ью).

Цилиндр 2 может перемещаться вдоль оси под действием, например, винтовой пары регулятора 20 положения от внешнего привода относительно корпуса 1.

Сопла поршня имеют разный диаметр, обратно пропорциональный действующим сечениям поршня штоковай и бесштоковой стороны. Для разобщения рабочих полостей

1650966

6, 7 на поршне установлены обратные клапаны 21, 22, Поворотный гидропривод, изображенный на фиг, 2, 3, имеет корпус 1, в котором расположен цилиндр 2 с подвижным поршнем 3 — лопастью, закрепленной на штоке— (валу) 4, двустороннюю заслонку 5, рабочие полости 6, 7, проточки 8-10, каналы 11-13, клапаны 14-16, каналы 17-19, регулятор 20 положения (зубчатый сектор), обратные клапаны 21, 22, неподвижную перегородку 23, Подпружиненная двусторонняя заслонка 5 установлена в неподвижной перегородке 23, и рабочая среда подается от напорной магистрали через торцовую стенку корпуса в обе рабочие полости одновременно. На корпусе 1 выполнены проточки

8-10 и каналы 11-13 для соединения рабочих полостей через клапаны 14-16 и каналы 1719 цилиндра 2 с атмосферой (сливной магистральюю).

Цилиндр 2 может вращаться вокруг оси под действием, например, регулятора 20 положения (зубчатого сектора) от внешнего привода относительно корпуса 1. Для разобщения рабочих полостей 6, 7 установлены обратные клапаны 21, 22, На фиг, 4 изображен привод, состоящий из трех отдельных поворотных приводов 2426, соединенных механически с помощью фланцев в единую конструкцию; с помощью зубчатых передач 27, 28 три гидропривода соединены кинематически.

Гидропривод 29 линейного движения с одной ступенью 30 вращательного движения изображен на фиг. 5. Ступень 30 врашательного привода соединена с помощью винтовой кинематической пары с регулятором 20 положения линейного цифрового гидропривода 29, Цифровой линейный гидропривод, изображенный на фиг. 1, работает следующим образом, При закрытых клапанах 14-16 под действием одинакового давления в рабочих полостях 6, 7 и нагрузки обратные клапаны закрыты и не дают возможности поршню перемещаться в цилиндре.

Открывают, например, клапан 16, соединив рабочую полость 7 через проточку 10 и каналы 13, 19 с атмосферой. Под действием разрежения в рабочей полости 7 открывается обратный клапан 21, соединяя полость 7 с напорной магистралью через полость заслонки 5, что приводит к немедленному перекрытию заслонкой 5 доступа рабочей среды из напорной магистрали в полость 7. Разрежение в полости 7 увеличивается, и в определенный момент поршень

3, преодолевая сопротивление полезной на5

55 грузки и трения, начинает перемещаться вправо. Обратный клапан 22 при этом не препятствует поддержанию в рабочей полости 6 давления, равного давлению в напорной магистрали. Когда в процессе движения поршень подходит к каналу 19, соединенному с атмосферой, то начинает постепенно его перекрывать и давление в полости 7 возрастает; когда происходит полное перекрытие этого канала, обратный клапан 21 закрывается и подпружиненная заслонка 5 возвращается в среднее положение, а обратные клапаны 21, 22, поочередно отсекая рабочие полости, способствуют быстрому останову поршня 3, а с ним и штока 4 в позиционном положении, Аналогично происходит перемещение поршня влево. При открывании клапана 14 разрежение создается в полости 6 и обратный клапан 22, открываясь, способствует тому, что подпружиненная заслонка 5 перемещается влево и закрываетдоступ рабочей среды из напорной магистрали в полость 6, За счет создаваемого разрежения поршень перемещается до положения перекрытия канала 17.

Таким образом, поршень, перемещаясь внутри цилиндра 2, обеспечивает позиционирование. выходного устройства (штока 4) относительно корпуса 1 в определенных позициях, соответствующих расположению в цилиндре каналов 17-19. Для установки штока 4 в любой точке на траектории позиционирования служит регулятор 20 положения, с помощью которого по аналоговому и/или дискретному закону можно перемещать внутренний цилиндр 2 на величину шага между каналами 17-19, Подобным образом работает цифровой поворотный гидропривод (фиг, 2, 3). При закрытых клапанах 14-16 под действием одинакового давления в рабочих полостях 6, 7 и нагрузки обратные клапаны закрыты и не дают возможности поршню перемещ ться в цилиндре.

Открывают, например, клапан 16, соединив рабочую полость 7 через проточку 10 и каналы 18, 19 с атмосферой, Под действием разрежения в рабочей полости 7 открывается обратный клапан 22, соединяя полость 7 с напорной магистралью через полость заслонки 5, что приводит к немедленному перекрытию заслонкой 5 доступа рабочей среды под давлением в полость 7.

Разрежение в полости 7 увеличивается, и в определенный момент подвижная лопасть, преодолевая сопротивление полезной нагрузки и трения, начинает перемещаться против часовой стрелки; обратный клапан

22 при этом не препятствует поддержанию

1650966 в рабочей полос и 6 давления, равного давлению в напорной магистрали. Когда в ходе движения подвижная лопасть подходит к каналу 19, соединенному с атмосферой, то начинает постепенно его перекрывать; дав- 5 ление в полости 7 возрастает и, когда проис>.одит полное перекрытие этого канала, обратный клапан 21 закрывается и подпру>киненная заслонка 5 возвращается в среднее положение, В то же время обратные 10 клапаны 21, 22, поочередно отсекая рабочие

ooflocTM, способствуют быстрому останову подвижной лопасти, г с кей и выходного вала 4 в позиционном положении.

Аналогично перемещается подвижная 15 .лопасть в направлении по часовой стрелке.

При открывании клапана 14 разрежение создается в полости 6 и обратный клапан 22, открываясь, заставляет переместиться подпружиненную заслонку 5 и закрыть доступ 20 рабочей среды из магистрали нагнетания в полость 6, За счет создаваемой разности давлений между полостями подвижная лопасть перемещается по часовой стрелке до положения перекрытия канала 17. 25

Таким образом, подвижная лопасть, перемещаясь внутри цилиндра 2, обеспечивает позиционирование выходного устройства (вала) 4 относительно корпуса 1 в определенных позициях, соответствую- 30 щих расположению в цилиндре каналов 17 t9, Для установки вала 4 в любой точке на траектории позиционирования служит регу-. лятор 20 положения, с помощью которого по аналоговому и/или дискретному закону 35 можно перемещать внутренний цилиндр 2 на величину шага между каналами 17-19, Это видно из работы цифрового поворотного гидро(пневмо)привода, изобра>кенного на фи.". 4, 40

Если затормозить регулятор 20 положения первого поворотного привода 24 и открыть клапаны 14-16 для соединения рабочих полостей с атмосферой, каждый из гидро(пневмо)приводов займет положение 45 определяемое открытым в данный момент клапаном и величиной смещения цилиндра

2 от предшествующего привода 2 с учетом кинематического передаточного отношения передач 27, 28. 50

Для привода, изображенного на фиг. 4, при наличии в каждом модуле 16 позиционных положений и передаточном отношении кинематических пар 1-16, возможно обеспечение позиционирования 16 — 4096 пози- 55 ций, Таким образом, последовательно нарэщивая цифровые поворотные модули (в пределах достижимой техналогическо,. точности), можко увеличивать дискретность позиционирования, Прикцип работы гидропривода, ..=oбра>кекнсго на фиг. Ь, заклю ае гся в том, что, с помощью поворотнс,го модуля (ступени 30) смещается внутренний циликдр 2 линейного гидропривода 29 в гределах шага с помощью, например, винтовой пары и" обеспечивает позиционирование штока 4 послсдкего в любой точке траектории.

Преимущества пневмо(гидро)привода следующие: простота конструкции и, сооТветс. венно, низкая стсимость привода; простота коммутации привода и полная его совместимость с цифровыми системами управления, s том числе от ЗВМ; малые динамические нагрузки и высокое быстродействие; позиционирование его без упоров, что обеспечивает надежность работы; широкая область применения KBK QT .дельных приводов, так и их сочетаний.

Формула изобретения

1. Гидро(пневмо)привод, имеющий корпус с магистраль,о нагнетания и магистралями слива, в котором расположены поршень со штоком и по крайней мере четыре регулирующих дросселя, образующие гидравлический мост, причем два иэ них выполнены в виде сопел и подпружиненной заслонки, а остальные дроссели образова- . ны совмещением каналов в корпусе и порш- . не и подключены к магистралям слива, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения, в корпусе установлен цилиндр с возможностью регулирования его положения относительно корпуса, поршень со штоком размещен в этом цилиндре, регулирующие дроссели, выполненные в виде сопел и заслонки, сообщены с рабочими полостями гидропривода через обратные клапаны, а каналы, образующие с поршнем дроссели, выполнены в цилиндре, 2. Гидропривод по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он содержит и гидроприводов, причем шток предыдущего гидропривода соединен " узлом регулирования положения цилиндра последу.ощего гидропривода через кинематические понижающие передачи, имеющие пеоедаточнос отношение, обратное числу позиций младшего разряда.

1650966

52253 2 7 1

1650966

ZO

16509бб

Составитель И.Яковенко

Техред М,Моргентал КорректорО, Кравцова

Редактор Г. Бельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1976 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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