Пневмогидравлический привод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

<>i) 985468 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 060281 (2т) 3744387/25-06 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Опубликовано 3612.82. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 30.12.82

f$)) М Кп 3

F 15 В 9/03

В 23 Q 5/06

Госуаарстиеииый комитет

СССР яо аеаам изобретений и открытий (33) УДК 621 ° 525 (088. 8) (72) Авторы изобретения. Л. ф,цщ еука

3ЫЩЦД0 4

ТЕМ(п%„" .:/ я: " . тут орлец,в,е рдых

Г.Г. Добровольский, В.A. Байкалов и

Ордена Трудового Красного Знамени инс материалов AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в гидросистемах станков с числовым программным управлением.

Известен пневмогидравлический привод, содержащий пневмогидродвигатель, пневмополость которого связана через последовательно соединенные пневмораспределитель и основной редуктор давления с источником воздуха под давлением, а гидрополость через параллельно включенные управляемое дросселирующее устройство и клапан — с гидрополостью гидронакопителя, отделенной разделителем от пнЕвмополости, связанной с источником воздуха, а также устройство обратной связи по положению плунжера пневмогидродвигателя (1).

Недостатками известного привода являются йизкие точность и чувствительность вследствие наличия механического контакта в посадочных поверхностях, передающего внешние вибрации на плунжер пневмогидродвигателя, и отсутствие подпора в гидронакопителе.

Цель изобретения — повышение точности и чувствйтельности.

Укаэанная цель достигается тем, что привод снабжен дополнительным редуктором давления, входом связанным с источником воздуха, а выходом— с пневмополостью гидронакопителя, при этом пневмогидродвигатель снабжен двумя пневмостатическими опорами плунжера, одна из которых выполнена со стороны гидрополости и подключена, к выходу дополнительного редуктора давления, а другая выполнена со стороны пневмополссти и подключена к выходу основного редуктора давления.

При этом редукторы давления.снабжены электромагнитами управления, связанными с устройством обратной связи.

Разделитель гидронакопителя выполнен вялым.

На чертеже представлена схема пневмогидравлического привода.

Привод содержит пневмогидродвигатель 1, пневмополость 2 которого связана через последовательно соединенные пневмораспределитель 3 и основной редуктор 4 давления с источником воздуха под давлением (не изображен), а гидрополость 5 через параллельно включенные управляемое

ЗО дросселирующее устройство 6 и клапан

985468

7 - с гидрополостью 8 гидронакопителя 9, отделенной вялым разделителем

10 от пневмополости 11 гидронакопителя, связанной через дополнительный редуктор 12 давления с источником воздуха, а также устройство обратной 5 связи по положению плунжера 13 пневмогидродвигателя 1, выполненное в виде датчика 14, связанного с одним иэ входов блока 15 управления, другой вход которого соединен с 10 программным блоком 16,. а выходы — с электромагнитами 17 и 18, редукторов

4 и 12 давления, соответственно, с пневмораспределителем 3, клапаном

7 и через электромеханический пре- !5 образователь 19 с дросселирующим устройством б.

При этом пневмогидродвигатель 1 снабжен кольцевыми пневмостатическими опорами 20 и 21 плунжера 13, щ причем опора 20, выполненная со стороны гидрополости 5, подключена к выходу редуктора 12, а опора 21, выполненная со стороны пневмополости

2 — к выходу редуктора 4, связанного с пневмополостью 2 через дроссель 22.

Пневмогидравлический привод работает следующим образом.

Сжатый воздух от источника воздуха под давлением через редуктор 4 давления поступает к пневмораспределителю 3 и пневмостатической опоре

21, а через редуктор 12 давления в пневмополость 11 гидронакопителя 35

9 и к пневмостатической опоре 20.

По команде от блока 15 управления сжатый воздух поступает через дроссель 22 в пневмополость 2 пневмогидродвигателя 1 и создает движущее 4О усилие, которое перемещает плунжер

13 (по чертежу .вправо), что соответствует прямому ходу. Если управляющим сигналом из блока 15 управления включен клапан 7, то жидкость, вы- 45 тесняемая плунжером 13, поступает в гидронакопитель 9, а настройка дросселя 22 определяет скорость быстрого перемещения плунжера 13. В случае, если клапан 7 перекрыт, жидкость перетекает через устройство б, Блок 15 управления в соответствии с результатами сравнения сигналов от программного блока 16 и датчика 14 обратной связи формирует закон,-по которому электромеханический преобразователь 19 управляет устройством 6, а следовательно, расходом жидкости .и скоростью прецизионного перемещения плунжера 13. Одновременно блок

15 управления воздействует на элект- 60 ромагниты 17 и 18 редукторов 4 и 12, изменяя по программе их выходные давления, разность которых определяет величину и знак перепада давления .на устройстве 6 и тем самым ско- 65 рость и направление движения плунжера 13, а также влияет на качественные характеристики привода, например его жесткость и быстродействие.

Если давление воздуха на выходе редуктора 4 больше давления на выходе редуктора 12, то работа привода происходит как описано выше. При обратном соотношении жидкость перетекает иэ гидронакопителя 9 в гидрополость 5 пневмогидродвигателя 1 через клапан 7 (быстрый обратный ход) или через устройство 6 (прецизионный обратный ход). При равенстве давлений на выходе редукторов 12 и 4 перепад давления на устройстве

6 равен нулю и движение отсутствует, так и в том случае, когда перекрыто устройство б и выключен клапан 7.

Блок 15 управления осуществляет при необходимости прецизионное реверсирование плунжера 13 путем плавного изменения знака разности выходных давлений редукторов 4 и 12 на противоположный. После окончания рабочего цикла блок 15 управления переключает пневмораспределитель 3, который отделяет пневмополость 2 пневмогидродвигателя 1 от редуктора 4 давления и соединяет ее с атмосферой, в результате чего плунжер 13 выходит из рабочей зоны на повышенной скорости, определяемой настройкой дросселя 22.

При этом давление в пнемостатических опорах 20 и 21 всегда меньше давления соответственно воздуха и жидкости в полостях 2 и 5 пневмогидродвигателя 1. Это определяет одноэначное направление утечек воздуха и жидкости, а именно из полостей

2 и 5 пневмогидродвигателя 1 в атмосферу, что, препятствует проникновению воздуха в жидкость из пневмостатической опоры 20 в гидрополость

5 пневмогидродвигателя 1. Кроме того, наличие давления в посадочных зазорах плунжера 13 уменьшает величину утечек сжатого воздуха и жидкости из полостей 2 и 5 пневмогидродвигателя 1, что совместно с эффектом разделения движущихся поверхностей пневмостатическим смазочным слоем повышает чувствительность и точность перемещения плунжера 13.

Использование предлагаемого пневмогидравлического привода в гидросистемах станков с числовым программным управлением позволит получить черезвычайно малые скорости перемещения (менее 0,5-1 мм/мин) благодаря отсутствию прерывистого трения в подвижных частях, демпфированию вибраций воздушной смазкой, пониженным утечкам жидкости и тонкой настройке перепада давления на дросселируюшем устройстве 6. Последнее позволит

985468

Формула изобретения

ВИИИПИ Заказ 10129/53 Тираж 735 Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 также осуществить прецизионный реверс инструмента, что обеспечит при не-: обходимости точную обработку сложных поверхностей.

1. Пневмогидравлический привод, содержащий пневмогидродвигатель, пневмополость которого связана через последовательно соединенные пневмораспределитель .и основной редуктор давления с источником воздуха под давлением, а гидрополость через параллельно включенные управляемое-дросселирующее устройство и клапан — с гидрополостью гидронакопителя, отделенной разделителем от пневмополости, связанной с источни,::ком воздуха, а также устройство обратной связи по положению плунжера пневмогидродвигателя, о.т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, он снабжен дополнительно редук+ . тором давления, входом связанным с источником воздуха, а выходом — с пневмополостью гидронакопителя, при этом пневмогидродвигатель снабжен двумя пневмостатическими опорами плунжера, одна из которых выполнена со стороны гидрополости и ь дключена к выходу дополнительного редулора давления, а другая выполнена со -."о10 роны пневмополости и подключена к выходу основного редуктора давления, 2. Привод- по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что редукторы давления снабжены электромагнитами уп-.

15 равления, связанными с устройством .обратной связи.

3. Привод по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что разделитель гидронакопителя выполнен вяльм, 2О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богданович Л.Б. Гидравлические механизмы поступательного движения.

К., Машгиэ, .1958, с. 172, фиг.106.