Пневматический позиционный привод

Привод предназначен для технологического оборудования и промышленных роботов. В приводе, включающем двигатель с исполнительным механизмом, регулятор потока, шарико-винтовую передачу, взаимодействующую по типу обратной связи с вращающимся распределителем, применен пневматический двигатель с пневмораспределителем и жестко связанный с ним гидравлический тормоз, управляемый гидросистемой, оснащенной гидрораспределителем, гидроаккумулятором и регулятором потока, установленным на слив, а вращающийся распределитель снабжен пневмораспределителем. Технический результат - увеличение быстродействия привода и повышение точности позиционирования исполнительного механизма. 3 ил.

 

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в приводах технологического оборудования и промышленных роботов.

Известен пневматический позиционный привод (Патент РФ №2041405, бюллетень 24/2000, опубликовано 09.08.1995), содержащий силовой пневмоцилиндр, установленный на основании, два тормозных устройства фрикционного типа для взаимодействия с линейками тормозных устройств, соединенными со штоком пневмоцилиндра, микроЭВМ, подключенную к двухпозиционным электромагнитным клапанам, связанных с полостями тормозных устройств и полостями пневмоцилиндра, а также датчик обратной связи и пассивный тормозной гидроцилиндр, полости которого соединены между собой через дроссель, а поршень подпружинен с двух сторон пружинами, размещенными в его полостях, при этом шток указанного гидроцилиндра размещен между одним из тормозных устройств и соответствующей линейкой, снабженной роликами качения, оси которых неподвижно закреплены на основании, а корпус гидроцилиндра снабжен роликовыми опорами и установлен с возможностью поперечного перемещения в направлении сжимающего усилия от фрикционного тормозного устройства.

Недостатком вышеупомянутого привода являются механические фрикционные связи, приводящие к износу трущихся поверхностей и снижению точности позиционирования вследствие изменения сил трения.

Известен также гидропривод исполнительного органа металлорежущего станка, (Авторское свидетельство СССР №307207, опубликовано 21.06.1971, бюллетень №20), выбранный в качестве прототипа, образованный силовым цилиндром с распределительным золотником, питаемым от насоса через дроссель с регулятором, и имеющий обратную связь через передачу винт-гайка на гидроуправляемый золотник с подводом управляющего давления под торец плунжера, предназначенного для остановки гидроцилиндра.

Недостатком этого привода является низкое быстродействие, обусловленное высокой вязкостью рабочих жидкостей гидроприводов.

Изобретение создано с целью увеличения быстродействия и повышения точности позиционирования исполнительного механизма.

Техническая задача достигается тем, что в приводе, включающем двигатель с исполнительным механизмом, регулятор потока, шарико-винтовую передачу, взаимодействующую по типу обратной связи с вращающимся распределителем, применен пневматический двигатель с пневмораспределителем и жестко связанный с ним гидравлический тормоз, управляемый гидросистемой, оснащенной гидрораспределителем, гидроаккумулятором и регулятором потока, установленным на слив, а вращающийся распределитель снабжен пневмораспределителем.

На Фиг.1 изображена схема пневматического позиционного привода. На Фиг.2 приведена схема вращающегося распределителя. На Фиг.3 - разрез по ведомому диску.

Привод состоит из пневматического двигателя 1, жестко связанного с гидравлическим тормозом 2 и управляемого пневмораспределителем 3, управляющим в свою очередь направлением перемещения исполнительного механизма 4, и гидросистемы, с гидрораспределителем 5, обратным клапаном 6, регулятором потока 7, счетчиком оборотов 8, гидроаккумулятором 9, шарико-винтовой передачей 10, вращающимся распределителем 11 с каналами 12, 13 и пневмораспределителем 14. В состав вращающегося распределителя 11 входит установочный диск 16 и ведомый диск 17. Лимб 18 кинематически связан с установочным диском 16 вращающегося распределителя 11.

Работа привода происходит следующим образом.

При подаче электрического сигнала на левый электромагнит пневмораспределителя 3 поток сжатого воздуха поступает в поршневую полость пневмодвигателя 1 под магистральным давлением, а из штоковой полости вытесняется в атмосферу. При этом поршни цилиндров пневмодвигателя 1 и гидравлического тормоза 2 вместе с исполнительным механизмом 4 быстро перемещаются вправо. Поскольку одновременно включен электромагнит гидрораспределителя 5, рабочая жидкость с малым сопротивлением перетекает через обратный клапан 6 из правой полости гидравлического тормоза 2 в левую - происходит разгон исполнительного механизма 4.

Информация о перемещении поступает от счетчика оборотов 8, кинематически связанного через шарико-винтовую передачу 10 с исполнительным механизмом 4.

При подходе исполнительного механизма 4 к заданной координате счетчик оборотов 8 подает сигнал на отключение электромагнита гидрораспределителя 5, и рабочая жидкость начинает перетекать через каналы 12 и 13 вращающегося распределителя 11 и регулятор потока 7 из правой полости гидравлического тормоза 2 в левую - происходит снижение скорости перемещения исполнительного механизма 4 до стабилизированной к нагрузочным характеристикам «ползущей». За один оборот до заданной координаты позиционирования счетчик оборотов 8 подает сигнал на включение электромагнита пневмораспределителя 14, и поток сжатого воздуха поступает от пневмомагистрали к правому торцу ведомого диска 17 вращающегося распределителя 11, кинематически связанного через шарико-винтовую передачу 10 с исполнительным механизмом 4. И при совмещении щелей установочного диска 16 и ведомого диска 17 поток сжатого воздуха проходит к правому торцу установочного диска 16 вращающегося распределителя 11 и перемещает его, тем самым перекрывая поток рабочей жидкости, - происходит останов исполнительного механизма 4. Очередной позиционный цикл происходит аналогично. Координата позиционирования задается вращением лимба 18, кинематически связанного с установочным диском 16 вращающегося распределителя 11.

Благодаря введению пневмопривода, обеспечивающего высокие скорости движения выходных звеньев, повышается быстродействие привода за счет больших скоростей течения газов в магистралях.

Использование гидротормоза позволяет повысить точность останова исполнительного механизма за счет малой сжимаемости рабочей жидкости.

Использованием гидросистемы, управляющей гидротормозом, удается обеспечить изменение структуры гидропривода на участках разгона, замедления и торможения, что повышает быстродействие привода и точность останова исполнительного механизма.

Использование пневматического сигнала, обладающего высоким быстродействием за счет малой вязкости газов, позволяет уменьшить время и разброс времени срабатывания вращающегося распределителя, что повышает точность остановки исполнительного механизма.

Пневматический позиционный привод, включающий двигатель с исполнительным механизмом, регулятор потока, шарико-винтовую передачу, взаимодействующую по типу обратной связи с вращающимся распределителем, отличающийся тем, что в приводе применены пневматический двигатель с пневмораспределителем и жестко связанный с ним гидравлический тормоз, управляемый гидросистемой, оснащенной гидрораспределителем, гидроаккумулятором и регулятором потока, установленным на слив, а вращающийся распределитель снабжен пневмораспределителем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидроавтоматики, в частности к системам управления различных, преимущественно, летательных, аппаратов. .

Изобретение относится к прецизионному машиностроению, а конкретно к позиционирующей и виброизолирующей системе, которая может быть использована в технологическом и исследовательском оборудовании: в системах адаптивной оптики, в установках ионной, электронной, рентгеновской и оптической литографии, в координатно-измерительных машинах, в сканирующих зондовых микроскопах, в оборудовании для механообработки и др.

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации и может быть использовано в пневматических системах автоматического управления. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводных устройствах технологического оборудования. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрогидравлическим шаговым приводам, и может быть использовано для создания различных механизмов, транспортных средств.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано и в других областях, а именно в приводах для передачи тягового усилия перемещаемому объекту.

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации и может быть использовано в пневматических и гидравлических системах автоматического управления. .

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано для испытаний цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) гидравлического типа. .

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в приводах исполнительных органов ракет и других летательных аппаратов. .

Изобретение относится к средствам автоматики и может быть использовано в роботах и манипуляторах. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидроприводам исполнительных механизмов

Изобретение относится к механизмам переключения передач в трансмиссиях транспортных средств

Гидропривод предназначен для управления летательными аппаратами. Гидропривод содержит корпус 1, представляющий собой статор неполноповоротного исполнительного гидродвигателя. Корпус 1 снабжен крышкой 2 статора гидродвигателя. В расточке 3 корпуса 1 с образованием рабочих полостей 4 и 5 установлены ротор 6 гидродвигателя с валом 7 и поворотной лопастью 8, разделитель 9 рабочих полостей 4, 5. Разделитель 9 крепится к внутреннему торцу расточки 3 корпуса 1 с помощью штифтов 10. Вал 7 имеет продольные каналы 16 для подвода рабочей жидкости в полости 4, 5 от торца 17, служащего основанием гидрораспределителя. Гидрораспределитель расположен в соединенной со сливной линией 32 расточке корпуса 1 и включает торец 17 в качестве основания, крышку 18 и поворотный плоский золотник 19. Крышка 18 жестко, а плоский золотник 19 с возможностью поворота закреплены к торцу 17 вала 7 с помощью ввинченного в ротор 6 болта 20. Распорная шайба 21, установленная на пояске болта 20, служит осью поворота для золотника 19. Болт 20 имеет канал 29, соединенный с напорной линией 30. Через пакет сопряженных болтом 20 частей 17-19 гидрораспределителя проходят два сквозных отверстия 22, соосные каналам 16 и соединенные с ними. В золотнике 19 в отверстия 22 установлены втулки 23, а в крышке 18 имеют заглушки 24, закрывающие отверстия 22 со стороны, противоположной каналам 16. Втулки 23 разделяют кольцевые канавки 25 на обоих торцах золотника 19 на напорный 26 и сливной 27 секторы. Подпружиненный поршень 41 выполнен с коническим хвостовиком 42, вокруг которого в радиальных отверстиях 43 вала 7 установлены шаровые фиксаторы 44 с возможностью взаимодействия с лунками 45 в крышке 2. Технический результат - уменьшение массогабаритных показателей гидропривода в целом и издержек его производства, с одновременным повышением КПД, увеличением диапазона углов поворота вала до 240°, а также надежность автоматической фиксации вала в нулевом положении при хранении и транспортировании в составе основного изделия. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система, поворотное устройство, устройство вращения, способ и контроллер для управления системой предназначены для перемещения нагрузки из одного положения в другое. Система включает гидроусилитель, посредством которого генерируются суммарные усилия, действующие на нагрузку, по меньшей мере, одну рабочую камеру, работающую по принципу вытеснения и расположенную в указанном гидроусилителе, один контур подпитки высокого давления и один контур подпитки низкого давления, управляющий контур, посредством которого к одной из рабочих камер могут быть по очереди подключены по одному из вышеупомянутых контуров подпитки высокого и низкого давления, при этом управляющий контур содержит для каждой предопределенной камеры управляемые интерфейсы управления, посредством которых подключение к контуру подпитки высокого давления или низкого давления может быть открыто или закрыто, причем каждая рабочая камера способна генерировать силовые составляющие, которые соответствуют давлениям контуров подпитки, подключаемых к указанной рабочей камере, а каждая силовая составляющая создает по меньшей мере одну из вышеупомянутых суммарных сил, отдельно или совместно с силовыми составляющими, вырабатываемыми другими рабочими камерами указанного гидроусилителя. Технический результат - снижение энергопотерь. 5 н. и 40 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к трансмиссии транспортного средства. Трансмиссия содержит первый и второй вращающиеся валы, первую и вторую пару находящихся в зацеплении зубчатых колес, каждая из которых содержит холостую шестерню, установленную с возможностью вращения на втором валу, один синхронизатор, выполненный с возможностью смещения вдоль второго вала между первым и вторым положениями зацепления, в которых он фиксирует одну из холостых шестерен на втором валу посредством нейтрального положения и гидравлический привод для смещения синхронизатора. Привод содержит цилиндр (61) и поршень (65), выполненный с возможностью перемещения внутри цилиндра (61), разграничивая первую и вторую камеры (23, 24). Объем первой камеры (23) является наименьшим при нахождении привода в первом положении зацепления, а объем второй камеры (24) является наименьшим при нахождении привода во втором положении зацепления. Поршень (65) также ограничивает в цилиндре третью камеру (72), объем которой является наименьшим при нахождении привода (20; 20'; 21; 21') в нейтральном положении. Достигается упрощение конструкции устройства. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройства предназначены для контроля клапанов и потока газообразной среды в трубе. Пневматическое устройство содержит последовательно расположенные в продольном направлении первый вращающийся пластинчатый силовой привод (1), содержащий переднюю сторону (2), а также заднюю сторону (4), причем упомянутая передняя сторона (2) содержит вращающуюся головку (3), и второй вращающийся пластинчатый силовой привод (10), содержащий переднюю сторону (11), а также заднюю сторону; причем каждый из упомянутых первого (1) и второго (10) силовых приводов обеспечен сжатым воздухом посредством промежуточного пневматического клапана, соединенного с двумя портами (7, 8; 14, 15) на каждом из упомянутых первом и втором силовых приводах. Устройство контроля для потока газообразной среды в трубе (31) содержит: по меньшей мере, один клапан (21), размещенный в трубе для контроля потока газообразной среды, проходящей в трубе (31), и, по меньшей мере, одно пневматическое устройство для контроля клапанов, причем последнее может быть соединено, соответственно, с одним клапаном (21), размещенным в трубе (31). Аппарат для синтеза или очищения радиоактивных элементов, выполненный с возможностью для размещения патрона одноразового использования и содержащий устройство контроля, управляющее вращением клапанов от первого заданного положения до второго заданного положения, при этом он содержит, по меньшей мере, одно пневматическое устройство для контроля клапанов. Технический результат - повышение надежности устройства и аппарата. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх