Шаговый привод

 

пц718634

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.07.78 (21) 2647498/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.

F 15 В 11/12

Государственный комитет (53) УДК 621-540 (088.8) па делам изобретений (43) Опубликовано 28.02.80. Бюллетень № 8 и OTKpbITHH (45) Дата опубликования описания 28.02.80 (72) Авторы изобретения

В. Н. Бондаренко, М. В. Майоров и Л. И. Букина

Рыбинский авиационный технологический институт (71) Заявитель (54) ШАГО ВЫ Й П P И ВОД

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в станках с программным управлением, предназначенных для позиционной и контурной обработки, промышленных работах и других машинах и механизмах.

Известен шаговый привод, содержащий гидроцилиндр с поршнем, электрический шаговый двигатель, ротор которого выполнен в виде втулки и стержень обратной связи с поперечными зубцами, размещенный в поршне (1).

Недостатками известного шагового привода являются недостаточная жесткость в связи с дифференциальной схемой включения цилиндра, недостаточно высокие долговечность и точность, что обусловлено наличием упорных подшипников и их износом, а также пониженная технологичность в связи с необходимостью изготовления стержня обратной связи и втулки с ради-. альными окнами с высокой точностью.

Целью изобретения является повышение срока службы и точности привода.

Поставленная цель достигается тем, что на наружной и внутренней поверхности ротора и на статоре в зоне их взаимодействия выполнены поперечные зубцы, при этом зубцы на наружной поверхности ротора расположены против зубцов на статоре, а часть зубцов на внутренней поверхности ротора смещены относительно зубцов стержня обратной связи, причем ротор упруго соединен со статором; зубцы на

5 роторе, статоре и стержне обратной связи выполнены по винтовой линии.

На фиг. 1 изображен привод, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг.1.

Шаговый гидропривод содержит гидро10 цилиндр 1 с поршнем 2, электрический шаговый двигатель, включающий статор 3 с поперечными кольцевыми зубцами 4, установленный на поршне 2, и ротор 5, упруго соединенный со статором 3 посредством

15 мембранной пружины 6. Ротор 5 выполнен в виде полой сборной втулки с дросселирующими кромками 7 — 10. Ротор 5 имеет поперечные зубцы 11 и 12 на наружной и внутренней поверхностях в зоне их взаимо20 действия со статором 3. Стержень 13 обратной связи имеет также поперечные зубцы

14 и размещен в поршне 2, В поршне 2 выполнены каналы 15 — 18. Поршень 2 крепится к рабочему органу 19.

25 Статор 3 шагового электродвигателя имеет три пары полюсов 20, 21, 22. Зубцы полюсов выполнены с одним шагом и расположены строго друг против друга.

В зоне взаимодействия со статором ротор

ЗО состоит из шести секций 23 (фиг. 2). Их

718634

3 внутренние и наружные зубцы имеют шаг, равный шагу зубцов статора. Поперечные зубцы 11 ротора находятся строго против зубцов 12 и совпадают только для тех полюсов, обмотки которых в работе включаются попарно, причем зубцы каждой последующей пары секций 23 сдвинуты относительно предыдущей на одну треть шага зубцов, Шаг зубцов 14 стержня 13 обратной связи равен также шагу зубцов 4 статора 3.

Зубцы на роторе, статоре и стержне обратной связи выполнены по винтовой линии.

Привод работает следующим образом.

В исходном положении, когда подано питание на одну из пар полюсов, например, полюс 20, под воздействием магнитного потока зубцы статора 3, стержня 13 обратной связи и соответствующих секций ротора находятся друг против друга. Кромки 7 — 10 занимают при этом относительно одновременных кромок расточки начальное положение, когда на эффективных поверхностях поршня устанавливается равновесие сил и рабочий орган находится в состоянии покоя. Далее подают питание на обмотки полюсов 22 (обмотки полюсов 20 обесточиваются). Как видно из фиг. 1, благодаря исходному сдвигу зубцов 12 ротора 5 на 1/3 шага относительно зубцов 14 стержня 13 обратной связи магнитный поток 23 будет перемещать ротор 5, деформируя мембранную пружину 6. Это приводит к открытию кромок 8 и 10, и жидкость будет поступать в бесштоковую полость гидроцилиндра 1 по каналам 15 и 17, перемещая поршень 2 с рабочим органом 19. Из штоковой полости жидкость будет вытесняться по каналам 18 и 16. Вместе с поршнем 2 будет перемещаться закрепленный на нем статор 3.

Так как к статору посредством мембранной пружины 6 прикреплен ротор 5, последний будет также перемещаться до тех пор, пока зубцы полюсов 22 не установятся против зубцов 14 стержня 13 обратной связи. При этом магнитный поток не будет сдвигать ротор 5, его дросселирующие кромки 8 и 10 (а также кромки 7 и 9) займут начальное положение, и поршень остановится, совершив перемещение, равное 1/3 шага зубцов.

При подключении обмотки 21 произойдет смещение еще на 1/3 шага. При этом ротор

5 относительно статора 3 не перемещается, а только совершает колебательное движение. При подаче импульсов тока на обмотки полюсов шагового двигателя в последовательности 20 — 22 — 21 — 20... рабочий орган будет дискретно перемещаться в одну сторону, при последовательности 20 — 21—

22 — 20... — в противоположную сторону.

Использование изобретения позволит повысить срок службы и точность шагового

15 привода за счет устранения упорных подшипников в шаговом двигателе, закреплением его ротора на мембранной пружине и сокращением количества трущихся поверхностей; жесткость — благодаря возможно20 сти применения четырехкромочного золотника и технологичность — благодаря более низкой необходимой точности изготовления стержня обратной связи.

25 Формула изобретения

1. Шаговый привод, содержащий гидроцилиндр с поршнем, электрический шаговый двигатель, ротор которого выполнен в виде втулки и стержень обратной связи с

З0 поперечными зубцами, размещенный в поршне, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы и точности привода, на наружной и внутренней поверхностях ротора и на статоре в зоне их

35 взаимодействия выполнены поперечныезубцы, при этом зубцы на наружной поверхности ротора расположены против зубцов на статоре, а часть зубцов на внутренней поверхности ротора смещены относительно

40 зубцов стержня обратной связи, причем ротор упруго соединен со статором.

2 Привод по п. 1, отличающийся тем, что зубцы на роторе, статоре и стержне обратной связи выполнены по винтовой

45 линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 601468, кл. F 15 В 9/03, 1976.

718634

7 8 9 70 г

Юг,7

Составитель В. Коваль

Техред А. Камышникова Корректор Л. Корогод

Редактор Л. Гольдина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 144/4 Изд. № 201 Изд. № 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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