Мембранный поворотный двухпозиционный пневмодвигатель

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневматическим устройствам автомобильного транспорта. Сущность изобретения заключается в том, что в мембранном поворотном двухпозиционном пневмодвигателе, содержащем корпус, крышки с каналами подвода и отвода рабочей среды, мембрану с опорным диском, связанным со штоком, и реечную передачу, последняя включает охватывающую шток втулку с площадкой на наружной поверхности и установленной на этой поверхности зубчатой накладкой, взаимодействующей с шестерней, причем втулка и шток установлены подвижно друг относительно друга и корпуса, причем двигатель снабжен дополнительной мембраной, установленной оппозитно основной, втулка и зубчатая накладка связаны друг с другом с возможностью разъемного соединения, а опорные диски и втулка выполнены с возможностью образования зазора между собой в каждом крайнем положении штока. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к пневматическим устройствам автомобильного транспорта, в частности к устройствам для открывания и закрывания дверей автобусов.

Известные пневмодвигатели для открывания и закрывания автобусов, содержащие силовой и исполнительный механизмы, включающие пневмоцилиндры и зубчато-реечные передачи [1] Указанные пневмодвигатели очень сложны по конструкции, обладают невысоким эксплуатационным ресурсом из-за быстрого износа подвижных уплотнителей внутри цилиндров и не обеспечивают плавного снижения рабочего хода штока из-за жесткой связи между собой зубчато-реечных передач.

Известен пневмопривод, содержащий мембрану, опорный диск, возвратную пружину, систему рычагов второго рода и зубчато-реечную передачу [2] Этот пневмопривод обладает более высоким эксплуатационным ресурсом благодаря применению мембраны, а снижение рабочего усилия частично достигается воздействием опорного диска на дополнительную пружину в конце хода штока.

Однако эксплуатационный ресурс такого пневмопривода невысок и зависит от стойкости цилиндрических пружин. Кроме того, при незначительном износе зубьев шток-рейки и шестерни поворотного вала неизбежна регулировка системы рычагов второго рода, что станен причиной ненадежного закрывания дверей, поэтому также пневмоприводы рекомендуются для эксплуатации в системах управления трубопроводной арматурой с невысокими требованиями безопасности.

Техническая задача изобретения упрощение конструкции, повышение эксплуатационного ресурса, снижение усилия в конце хода.

Задача достигается тем, что в мембранном поворотном двухпозиционном пневмодвигателе, содержащем корпус, крышки с отверстиями для подвода-отвода рабочей среды, мембрану, опорный диски, шток и зубчатую передачу рейка зубчатой передачи выполнена в виде втулки с площадкой на наружной поверхности и снабжена зубчатой накладкой, установленной на площадке втулки для взаимодействия с шестерней поворотного вала, а шток введен в отверстие втулки, при этом втулка и шток взаимодействуют с возможностью осевого перемещения относительно друг друга и вместе относительно корпуса подвижно, при этом опорные диски и втулка установлены с зазором между собой в каждом из крайних положений штока.

На фиг. 1 изображен мембранный двухпозиционный пневмодвигатель в исходном положении штока (левый диск установлен с зазором к втулке); на фиг. 2 - пневмодвигетель с первоначальным рабочим положением штока (опорные диски соприкасаются с втулкой, но зубчатая передача еще неподвижна); на фиг. 3 - пневмодвигатель с крайним правым положением штока (правый опорный диск и втулка установлены с зазором, вал-шестерня повернуты на задний угол - положение дверей "открыто"); на фиг. 4 шток в сборке с опорными дисками и втулкой; на фиг. 5 втулка в сборе с зубчатой накладкой, обеспечивающей ремонтоспособность при износе зубьев; на фиг. 6 разрез А-А на фиг. 5.

Мембранный поворотный двухпозиционный пневмодвигатель содержит корпус 1, крышки 2 и 3, мембраны 4 и 5, опорные диски 6 и 7, шток 8, втулку 9, зубчатую накладку 10, отверстия для подвода отвода сжатого воздуха 11 и 12, поворотный вал-шестерню 13.

Мембранный поворотный двухпозиционный пневмодвигатель работает следующим образом.

В статическом состоянии шток с опорными дисками занимает крайнее левое положение, при этом левый опорный диск отстает от втулки на величину заданного зазора.

Затем в левую рабочую камеру подают сжатый воздух, соответствующая мембрана воздействует на левый опорный диск, затрачивая первоначальное усилие на преодоление холостого хода штока.

В момент соприкосновения с втулкой (начало рабочего хода штока), под воздействием рабочего усилия, перемещается вправо шток и втулка, передавая через зубчатую накладку поворотное движение вал-шестерне, связанным с шарнирами дверных створок.

При этом по мере прекращения, допустимой деформации мембраны рабочее усилие в конце хода снижается, обеспечивая плавное открывание дверей. Этот положительный эффект достигнут благодаря распределению допустимой деформации мембраны на преодоление первоначально холостого, а затем рабочего хода штока.

При подаче сжатого воздуха в правую рабочую камеру, движение элементов пневмодвигателя повторяются, вал-шестерня поворачиваются на заданный угол в обратном направлении до положения дверных створок "Закрыто".

При поочередной подаче сжатого воздуха в рабочие камеры пневмодвигателя цикл позиций повторяется.

Предлагаемый мембранный поворотный двухпозиционный пневмодвигатель создан преимущественно для комплектации новых отечественных автобусов, выпуск которых предусмотрен федеральной программой "Российский автобус".

Формула изобретения

1. Мембранный поворотный двухпозиционный пневмодвигатель, содержащий корпус, крышки с каналами для подвода и отвода рабочей среды, мембрану с опорным диском, связанным со штоком, и реечную передачу, отличающийся тем, что двигатель снабжен дополнительной оппозитно установленной мембраной с опорным диском, а рейка реечной передачи выполнена в виде охватывающей шток втулки с площадкой на наружной поверхности и снабжена зубчатой накладкой, установленной на площадке и взаимодействующей с шестерней, причем втулка и шток установлены подвижно относительно друг друга и корпуса.

2. Пневмодвигатель по п.1, отличающийся тем, что зубчатая накладка установлена на втулке с возможностью разъемного соединения.

3. Пневмодвигатель по п.1, отличающийся тем, что опорные диски и втулка выполнены с возможностью образования зазора между собой в каждом крайнем положении штока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6