Поворотный пневмопривод

Изобретение относится к области пневматических поворотно фиксирующих механизмов машиностроения и может быть использовано в устройствах, предназначенных для управления регулирующим органом поворотного типа, в том числе для поворотных механизмов атомных энергетических установок и управления тарелью различных клапанов. Поворотный пневмопривод содержит корпус и установленные в нем поворотный механизм, включающий сквозную ось, на которой выполнена цилиндрическая поверхность тормоза и размещены кулачки поворотного механизма, и пружинный тормоз, включающий тормозные пружины и пневмоцилиндр, при этом в корпусе выполнены каналы c возможностью подачи сжатой рабочей среды на кулачки и пневмоцилиндр. Тормозные пружины закреплены одним концом на фиксаторе, а другим концом на фиксаторе управления тормозными пружинами штока тормоза. Шток тормоза снабжен возвратной пружиной. Шток пневмоцилиндра выполнен фасонным с возвратной пружиной и возможностью смещения штока тормоза. Соединительная полумуфта размещена на сквозной оси. За счет достижения жесткости фиксации ротора поворотного механизма, в любом направлении вращения и пространственном положении, расширяется рабочий диапазон температуры эксплуатации поворотно-фиксирующего механизма. 4 ил.

 

Изобретение относится к области пневматических поворотно фиксирующих механизмов машиностроения и может быть использовано в устройствах, предназначенных для управления регулирующим органом поворотного типа, в том числе для поворотных механизмов АЭУ - атомных энергетических установок и управления тарелью различных клапанов.

Известно запорное фиксирующее устройство поворотного механизма [Патент RU №2426017, МПК F16В 1/02, F16B 21/02, F16B 21/18, F16K 31/122, F16K 31/163. опубл. 20.03.2011], включающее фиксирующее устройство поворотного механизма содержит фиксатор и пружину, поршневой пневмоцилиндр, конец штока которого связан с поворотным механизмом.

Недостатком этого технического решения является использование громоздкого стандартного пневмоцилиндра, а также фиксирование происходит за счет перекрытия канала подачи сжатого воздуха, что является не надежным методом фиксации.

Задачей является создание поворотно-фиксирующего механизма малых габаритов и массы.

Техническим результатом является расширение диапазона работы при изменении температуры эксплуатации (диапазон температур опытного образца от -60°С до +180°С) за счет достижения жесткости фиксации ротора поворотного механизма, в любом направлении вращения и пространственном положении.

Технический результат достигается за счет того, что поворотно-фиксирующий механизм включает поворотный механизм, пружинный тормоз, объединенные корпусом и сквозной осью, на которой размещены кулачки поворотного механизма, цилиндрическая поверхность тормоза, соединительная полумуфта, дополнительно поворотно-фиксирующий механизм содержит каналы для сжатой рабочей среды, тормозные пружины, фиксатор, пневмоцилиндр, фасонный шток пневмоцилиндра, возвратную пружину, пружину штока, фиксатор управления тормозными пружинами.

На Фиг. 1 представлен общий вид поворотно-фиксирующего механизма.

На Фиг. 2 представлен поворотно-фиксирующий механизм разрез А-А.

На Фиг. 3 представлен поворотно-фиксирующий механизм разрез Б-Б.

На Фиг. 4 представлен поворотно-фиксирующий механизм разрез В-В.

Поворотно-фиксирующий механизм условно состоит из двух механизмов - поворотный механизм (на фиг. не обозначен) и пружинный тормоз (на фиг. не обозначен), объединенные корпусом 5 и сквозной осью 1. На оси 1 размещены кулачки 2 поворотного механизма, цилиндрическая поверхность 3 тормоза, соединительная полумуфта 4. Ось 1 с кулачками 2, корпус 5, каналы 6 и 7 для сжатой рабочей среды, образуют поворотный механизм, в котором ось 1, под действием сжатой рабочей среды поворачивается с определенным крутящим моментом. Вращение оси 1 реверсивное при изменении направления действия сжатой рабочей среды. Тормозные пружины 8 на оси 1, корпус 5, фиксатор 9, пневмоцилиндр 10, фасонный шток 11 пневмоцилиндра 10, возвратная пружина 12 пневмоцилиндра 10, возвратная пружина 13 тормоза, шток 14 тормоза, фиксатор 15 управления тормозными пружинами 8 образуют пружинный тормоз. При поступлении давления в пневмоцилиндр 10, сжимается возвратная пружина 12, фасонный шток 11 пневмоцилиндра 10 сдвигает шток 14, на котором закреплен фиксатор 15 управления тормозными пружинами 8, прямолинейно смещаясь, фиксатор 15 сдвигает одну сторону тормозных пружин 8, увеличивая длину окружности тормозных пружин 8, вследствие чего ось 1 освобождается от заклинивающего трения и ось 1 может вращаться в любую сторону. При сбрасывании давления рабочей среды из пневмоцилиндра 10, возвратная пружина 12 смещает фасонный шток 11, позволяя возвратной пружине 13 тормоза передвинуть шток 14 тормоза и закрепленный на нем фиксатор 15 с тормозными пружинами 8, уменьшая длину окружности тормозных пружин 8 до заклинивания с осью 1. При этом шток 14 тормоза не может самопроизвольно ослабить натяжение тормозных пружин 8 так как это не позволяет фасонный шток 11. Чтобы ось 1 повернулась в нужную сторону необходимо подать давление рабочей среды в пневмоцилиндр 10 и нужный канал поворотного механизма одновременно, при снятии давления рабочей среды ось 1 зафиксируется в положении на момент снятия давления рабочей среды.

Устройство работает следующим образом.

Поворотно-фиксирующий механизм состоит из двух механизмов -поворотного механизма и пружинного тормоза, объединенные сквозной осью 1 и корпусом 5.

Для того чтобы ось 1 повернулась, необходимо подать давление рабочей среды в пневмоцилиндр 10 и в один из каналов, например, 6 поворотного механизма одновременно (другой канал 7 свободный, т.е. работает на выхлоп). Для поворота оси 1 в противоположную сторону необходимо подать давление рабочей среды в пневмоцилиндр 10 и канал 7 поворотного механизма одновременно (канал 6 работает на выхлоп).

При снятии давления рабочей среды ось 1 зафиксируется в положении на момент снятия давления рабочей среды.

При подаче давления и потока сжатой рабочей среды Р в пневмоцилиндр 10 и канал 6 или 7, в зависимости куда надо повернуть ось 1, пневмоцилиндр 10 смещает фасонный шток 11, который смещает шток 14 тормоза и фиксатор 15 управления тормозными пружинами 8, сжимая возвратную пружину 13 тормоза, увеличивая длину окружности тормозных пружин 8, за счет чего тормоз расклинивается, позволяя повернутся оси 1, под действием давления и потока рабочей и среды на кулачки 2 поворотного механизма, при спаде давления и потока рабочей среды Р пружинный тормоз 8 заклинивается, удерживая вал от проворачивания, поменяв давление и поток рабочей среды Р происходит реверс поворота вала поворотного механизма.

Поворотный пневмопривод, содержащий корпус и установленные в нем поворотный механизм, включающий сквозную ось, на которой выполнена цилиндрическая поверхность тормоза и размещены кулачки поворотного механизма, и пружинный тормоз, включающий тормозные пружины и пневмоцилиндр, при этом в корпусе выполнены каналы c возможностью подачи сжатой рабочей среды на кулачки и пневмоцилиндр, отличающийся тем, что тормозные пружины закреплены одним концом на фиксаторе, а другим концом на фиксаторе управления тормозными пружинами штока тормоза, при этом шток тормоза снабжен возвратной пружиной, а шток пневмоцилиндра выполнен фасонным с возвратной пружиной и возможностью смещения штока тормоза, причем соединительная полумуфта размещена на сквозной оси.