Пневмодвигатель

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в промышленных роботах в качестве исполнительного органа. Цель изобретения - сокращение осевых габаритов и упрощение конструкции. Пневмодвигатель содержит корпус (К) 1, разделенный перемычкой (П) 2, поршень 3 с штоком (Ш) 4, размещенный в К 1 с образованием рабочих полостей 5 и 6, выходной вал 7 и поворотное устройство, выполненное в виде шайб 8 и 9 с торцовыми зубьями (ТЗ), размещенными в К 1 соосно Ш 4 с возможностью взаимодействия с его упорами, выполненными в ответными ТЗ, и отверстия 14 и 15 подвода - отвода рабочей среды. Поршень 3 выполнен сдвоенным и размещен по обе стороны П 2 и снабжен полым Ш 4, поворотное устройство размещено в Ш 4, при этом ответные ТЗ, взаимодействующие с ТЗ шайб 8 и 9, выполнены на торцах поршня 3. По другому варианту - каждая из частей сдвоенного поршня 3 выполнена полой и снабжена дополнительными поршнями 16 и 17, размещенными в полостях поршня 3 с образованием камер 18 и 19 управления, подключенных к линиям 20 и 21 подвода - отвода рабочей среды. Высота ТЗ выполнена больше, чем величина зазора между ТЗ поршня 3 и шайбы, свободной от зацепления. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1588930

А1 (51) 5 F 15 В 15/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 20

16 9 21

Рз

72 дд

74—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4605565/25-29 (22) 09.08.88 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Смоленское научно-производственное объединение «Техноприбор» (72) А. А. Малых, Е. M. Блинов и В. П. Романенко (53) 621.225.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1281764, кл. F 15 В 15/06, 1985. (54) ПНЕВМОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к гидромашиностроению и м.б. использовано в промышленных роботах в качестве исполнительного органа. Цель изобретения — сокращение осевых габаритов и упрощение конструкции.

Пневмодвигатель содержит корпус (К) 1, разделенный перемычкой (П) 2, поршень 3 с штоком (Ш) 4, размещенный в К 1 с образованием рабочих полостей 5 и 6, выходной вал 7 и поворотное устройство, выпол2 ненное в виде шайб 8 и 9 с торцовыми зубьями (T3), размещенными в К 1 соосно Ш 4 с возможностью взаимодействия с его упорами, выполненными в ответными

Т3, и отверстия 14 и 15 подвода-отвода рабочей среды. Поршень 3 выполнен сдвоенным и размещен по обе стороны П 2 и снабжен полым Ш 4, поворотное устройст.:о размещено в Ш 4, при этом ответные Т3. взаимодействующие с Т3 шайб 8 и 9, выполнены на торцах поршня 3. По другому варианту — каждая из частей сдвоенного поршня 3 выполнена полой и с :,абжена дополнительными поршнями 16 и 17, размещенными в полостях поршня 3 с образованием камер 18 и 19 управления, подключенных к линиям 20 и 21 подвода-отвода рабочей среды. Высота Т3 выполнена бо",üше, чем величина зазора между Т3 порпiня 3 и шайбы, свободной от зацепления.

2 з.п, ф-лы, 2 ил

1588930

3

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в промышленных работах и системах управления гибких автоматизированных производств в качестве исполнительного органа.

Целью изобретения является сокращение осевых габаритов и упрощение конструкции.

На фиг. 1 представлено сечение пневмодвигателя по оси вала; на фиг. 2 — то же, с дополнительными поршнями.

Пневмодвигатель содержит корпус 1, разделенный перемычкой 2, поршень 3 со штоком 4, размещенный в корпусе 1 с образованием рабочих полостей 5 и 6, выходной вал 7 и поворотное устройство, выполненное в виде шайб 8 и 9 с торцовыми зубьями 10 и 11, размещенное в корпусе 1 соосно штоку 4 с возможностью взаимодействия с упорами штока, выполненными с ответными торцовыми зубьями 12 и 13 и отверстия 14 и !5 подвода — отвода рабочей среды, Поршень 3 выполнен сдвоенным и размещен по обе стороны перемычки 2 и снабжен полым штоком 4, поворотное устройство размещено в полом штоке 4, зубья 12 и 13, взаимодействующие с торцовыми зубьями 10 и 11 шайб 8 и 9, выполнены на торцах сдвоенного поршня 3.

Согласно другому варианту выполнения пневмодвигателя каждая из частей сдвоенного поршня 3 выполнена полой и снабжена дополнительными поршнями 16 и 17, размещенными в полостях основного поршня 3 с образованием камер 18 и 19 управления, подключенных к линиям 20 и 21 подвода— отвода рабочей среды. Высота зубьев 10—

13 поршня 3 и шайб 8 и 9 выполнена больше, чем величина зазора между зубьями поршня 3 и шайбы, свободной от зацепления.

Пневмодвигатель работает следующим образом.

От пневматического распределителя двух импульсов через отверстия 14 и 15 к кольцевым рабочим полостям 5 и 6 поочередно подводятся импульсы сжатого воздуха Pi и Р с длительностью, определяемой временем, которое необходимо для перемещения поршня 3 от упора до упора. На фиг. 1 поршень находится в зацеплении с шайбой

9, они совместно перемещаются слева направо под действием импульса давления Рь а выходной вал вращается по стрелке В.

Г1ри перемещении поршня до упора рабочая полость 5 соединяется с атмосферой, а в рабочую полость 6 будет подводиться воздух под давлением с импульсом Р . Шайба 9 в эго же время, стремясь вращаться по инерции совместно с выходным валом 7, торцовыми зубьями будет воздействовать на торцовые зубья муфты, выталкивая ее из зацепления с поворотной шайбой 9 и вводя муфту в зацепление с поворотной шайбой 8.

Это становится возможным, так как зазор

6 между плоскостью торцовых зубьев поворотных шайб и плоскостью торцовых зу20

4 бьев муфты выбран меньше, чем высота зубьев. Переключение зубчатого зацепления и перемещение поршня справа налево под действием инерции вала без его остановки в момент переключения будет подхвачено воздействием импульса давления

Р, подводимого к рабочей полости 5.

Под действием импульса давления Р> поршень 3, находясь в зацеплении с шайбой 9, будет перемещаться справа налево до упора, а выходной вал 7 вращаться по стрелке В. При перемещении поршня справа налево шайба 9, находясь в зацеплении с поворотной шайбой 8, также будет перемещаться справа налево, вращаясь вокруг выходного вала. Дальнейшая работа двигателя происходит аналогично.

Таким образом, возвратно-поступательное перемещение поршня будет преобразовываться в непрерывное вращение выходного вала без остановок в момент переключения поршня за счет инерции вала.

Требуемая величина инерции вала при необходимости может быть выбрана за счет установки на валу махового колеса или подключения другой нагрузки.

Пневматический двигатель по фиг. 2, как и по фиг. 1. содержит те же элементы.

Кроме того, поршень 3 относительно наружных торцов поворотных шайб 8 и 9 соосно с ними образует две камеры 18 и 19 управления, которые содержат дополнительные поршни 16 и 17, каждый из которых взаимодействует с наружным торцом одной из шайб. На фиг. 2 поршень изображен в среднем положении относительно упоров.

От пневматического распределителя двух импульсов к рабочим полостям 5 и 6 поочередно подводятся импульсы сжатого воздуха Р> и Р с длительностью, определяемой временем, которое необходимо для перемещения поршня от упора до упора.

От другого пневматического распределителя двух импульсов к камерам 18 и 19 управления поочередно подводятся импульсы сжатого воздуха Р и Р4.

На фиг. 2 поршень 3 находится в зацеплении с шайбой 9. Под действием импульса давления Р, подводимого в раоочую полость 5, поршень 3 перемещается справа налево, обуславливая вращение выходного вала 7 по стрелке С от воздействия на него шайбой 9. При перемещении поршня 3 совместно с шайбой 9 до упора рабочая полость 5 соединяется с атмосферой, а в поршневую полость 6 будет подаваться воздух под давлением с импульсом Р .

Одновременно с переключением импульсов P) и Р произойдет переключение импульсов Рз и Р4, т. е. камера 19 будет подключена к атмосфере, а камера 18 к импульсу давления Р4. Шайба 9, стремясь вращаться по инерции совместно с выходным валом, поршневыми зубьями будет

1588930

Формула изобретения

5 21 б б 9

Фиг. т

Составитель А. Шувалов

Редактор О. Спесивых Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 2524 Тираж 53! Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб., д. 4,5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Га гари на, 0 !

5 воздействовать на торцовые зубья поршня, выталкивая его из зацепления с поворотной шайбой 9 и вводя ее в зацепление с шайбой 8. Зацеплению поршня с шайбой 8 под действием инерции вала будет способствовать также переключение импульсов с Рз на Р4, так как усилие, развиваемое на эффективной площади дополнительного поршня 16 от воздействия давления с импульсом Р4 по своему направлению способствует зацеплению поршня 3 с шайбой 8. В результате этих воздействий шайба 8 будет зафиксирована от поворота вокруг своей оси, а вращение вала по инерции обусловит начало перемещения поршня 3 слева направо.

Дальнейшее движение поршня 3 до упора будет «подхвачено» воздействием на него импульса давления Р!, подводимого к полости 6. Последующие переключения зубчатого зацепления будут происходить аналогично. Таким образом, ввиду выполнения в поршне 3 двух камер 18 и 19 управления с дополнительными поршнями 16 и 17 возможно вращение выходного вала двигателя как в одном направлении, так и в другом. Для того, чтобы при перемещении поршня 3 не происходило ошибки в отработке заданного угла поворота выходного вала при перемещении поршня 3 от одного упора до другого и наоборот, необходимо, чтобы высота зуба у поршня 3 и шайб 8 и 9 была бы больше, чем величина зазора 6. Этим гарантируется исключение

6 такого положения поршня 3, когда он не находится в зацеплении как с шайбой 8, так и 9.

1. Пневмодвигатель, содержащий корпус, разделенный перемычкой, поршень со штоком, размещенный в корпусе с образованием рабочих полостей, выходной вал и поворотное устройство, выполненное в виде шайбы с торцовыми зубьями, размещенное в корпусе соосно штоку с возможностью взаимодействия с упорами штока, выполненными с ответными торцовыми зубьями, и отверстия подвода-отвода рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью сокращения осевых габаритов и упрощения конструкции, поршень выполнен сдвоенным, размещен по обе стороны перемычки и снабжен полым штоком, поворотное устройство размещено в полом штоке, при этом зубья, взаимодействующие с торцовыми зубьями шайб, выполнены на торцах сдвоенного поршня.

2. Пневмодвигатель по п. 1, отличающийся тем, что каждый из поршней выполнен полым и снабжен дополнительным поршнем, размещенным в полости основного поршня с образованием камеры управления, подключенной к линии подвода-обвода рабочей среды.

3. Пневмодвигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что высота зубьев порш ня и шайбы, свободной от зацепления.