ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к листку № 51-211-99

Пневмоприводы получают дальнейшее распространение как составная часть пневмоприводных гидронасосов прямого действия и как самостоятельные приводные устройства. Их главной особенностью является возможность простого регулирования усилия на штоке, приспособляемость к внешней нагрузке, высокие демпфирующте свойства, ненадобность предохранительных устройств, экологическая и пожарная безопасность. Однако распространенные пневмоприводы золотникового типа имеют недостатки: не исключается возможность зависания золотника, намерзание (обледенение) выхлопного тракта при температуре окружающей среды ниже 30°С вследствие понижения температуры за счет расширения воздуха при выхлопе. Эти явления приводят к самопроизвольной остановке привода.

Разработан оригинальный пневмопривод клапанного типа, который лишен этих недостатков. Пневмопривод содержит цилиндр 1 (см. рисунок) с верхним 2 и нижним 3 корпусами-крышками сложной конфигурации. Внутри цилиндра помещен поршень 4 со штоком 5, выходящим за пределы нижнего корпуса. Корпусы 2 и 3 дополнительно связывают между собой трубка 6, которая внизу каналом 7 сообщается с подпоршневой полостью 8 цилиндра, вверху через канал 9 выходит в полость клапанного распределителя 10. Последний выполнен с четырьмя клапанами 11-14, последовательно установленными на подпружиненном толкателе 15. Причем два средних клапана 12 и 13 размещены на торцах одного диска. Один конец подпружиненного толкателя 15 размещен внутри полого штока 5, а его второй (верхний) конец взаимодействует с фиксатором 16 крайних положений, являющимся продолжением клапанного распределителя 10. Запорные элементы 17 клапанов 11-14 имеют уплотнения 18. На верхнем конце подпружиненного толкателя 15 предусмотрены две кольцевые проточки 19, поочередно вступающие в контакт с шариками 20, которые в фиксаторе 16 поджимаются подпружиненными баномами 21. В клапанном распределителе 10 имеется подвод 22 сжатого воздуха и выхлопные окна 23 и 24 отработанного воздуха. Полость между клапанами 13 и 14 посредствомканала 25 сообщается с надпоршневой полостью 26 цилиндра. Фланец 27 нижнего корпуса 3 соединяется с приводным устройством, например с корпусом гидронасоса, а резьбовой конец 28 штока 5 - со штоком или плунжером того же насоса.

Запуск пневмопривода осуществляется подачей сжатого воздуха в подвод 22 в клапанном распределителе 10. В исходном положении клапаны 11-14 распределителя 10 находятся в одном из фиксированных положений, например показанном на рисунке, когда поршень 4 располагается в верхнем положении, а клапаны 12 и 14 закрыты. В этом случае сжатый воздух через открытую полость в распределителе 10 и канал 25 поступает в надпоршневую полость 26 цилиндра 1 и толкает поршень 4 со штоком 5 вниз. Одновременно с этим воздух из подпоршневой полости 8 через канал 7, трубку 6, канал 9 поступает в открытую полость распределителя 10 и через его окно 23 выбрасывается в атмосферу. В нижнем положении поршня со штоком сжимается пружина внутри штока, перебрасывая толкатель 15 в нижнее положение, который фиксируется канавками 19 на толкателе, шариками 20 и подпружиненными баномами 21, при этом толкатель открывает клапаны 12 и 14 т закрывает клапаны 11 и 13. Сжатый воздух поступает по упомянутым каналам и трубке 6 в полость 8 и толкает вверх поршень со штоком. Из полости 26 воздух проходит по соответствующим каналам и через окно 24 выбрасывается в атмосферу. В итоге происходит реверсивное возвратно-поступательное движение поршня со штоком, последний приводит в действие приводное устройство. Перемещение толкателя 15 с клапанами 11-14 происходит толчками (привод «стреляет»), при этом запорные элементы 17 клапанов взаимодействуют с эластичными уплотнителями 18. Благодаря этому возможное обледенение на выхлопных трактах разбивается, при этом исключается зависание толкателя с клапанами в неопределенном положении - толкатель имеет два четко фиксированных положения. Варьируя диаметрами поршня или плунжера насоса и давлением воздуха, с учетом коэффициента мультипликации, гидравлическое давление на выходе из насоса может изменяться в широком диапазоне - от 14 до 150 МПа. Это характеризует пневмопривод как универсальный.