PL65002B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 65002 KI. 60 a, 15/18 Opublikowano: 5.Y.1972 MKP F 15 b 15/18 Wspóltwórcy wynalazku: Jan Musial, Henryk Wieczorek, Czeslaw Pie¬ tak, Alfred Bek Wlasciciel patentu: Centralny Osrodek Badawczo-Projektowy Wzbogaca¬ nia i Utylizacji Kopalin „Separator" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Gliwice (Polska) Elektrohydrostatyczny przesuwnik dwustronnego dzialania Przedmiotem wynalazku jest elektrohydrostatycz¬ ny przesuwnik dwustronnego dzialania sluzacy do zmiany polozenia urzadzen mechanicznych, jak np. zamkniec wylotów zbiorników, klap w przesypach, zapór torowych, zwrotnic torów kolejowych, zam¬ kniec tam wentylacyjnych na dole kopalni, zam¬ kniec wrót szybowych, zapychaków wózków do klatek szybowych i innych urzadzen mechanicz¬ nych z zakresu zarówno przemyslu górniczego, jak i innych przemyslów, które w czasie trwania pro¬ cesu technologicznego musza zajmowac na prze¬ mian dwa rózne polozenia.Przy wprowadzaniu automatyzacji pracy ciagów produkcyjnych lub zdalnego sterowania urzadze¬ niami w procesie technologicznym zachodzi ko¬ niecznosc stosowania do tego celu elementów wy¬ konawczych dzialajacych sprawnie i pewnie.Do rozwiazania tego problemu stosowano do tej pory jako elementy wykonawcze urzadzenia pneu¬ matyczne, które jednak w praktyce nie zdaly eg¬ zaminu z uwagi na duze gabaryty przy koniecz¬ nosci uzyskiwania duzych sil, wysokie koszty eks¬ ploatacyjne oraz czesto powtarzajace sie awarie samych elementów wykonawczych, jak równiez u- rzadzen i sieci sprezonego powietrza.Drugim rodzajem elementów wykonawczych sto¬ sowanych przy mechanizacji i automatyzacji pra¬ cy ciagów produkcyjnych lub przy zdalnym ste¬ rowaniu urzadzeniami mechanicznymi byly prze- suwniki elektryczne. 10 15 25 30 Elementy te jednak nie spelniaja w pelni na¬ lozonego na nie zadania, gdyz cechuje je skom¬ plikowana budowa, sztywnosc pracy i to, ze ma¬ ja duze sily koncowe powodujace zmeczenie ma¬ terialu niektórych elementów samego napedu, jak i urzadzenia napedzanego, co wplywa ujemnie na ich zywotnosc. Zbyt wielkie gabaryty, a tym sa¬ mym i ciezary, wymagane duze moce silników na¬ pedowych stwarzaja ograniczona pewnosc dziala¬ nia i podnosza cene tych urzadzen.Urzadzenia zblizone budowa do urzadzenia be¬ dacego przedmiotem wynalazku dzialaja na zasa¬ dzie elektrohydrokinetycznej, tzn. takiej, w której sily powstaja od szybkiego ruchu nadawanego cie¬ czy za pomoca kola turbinowego.Takim urzadzeniem jest np. luzownik, w któ¬ rym przesuwanie tloczyska jest powodowane pow¬ stawaniem wyzszego cisnienia za kolem turbi¬ nowym.Na zasadzie cisnienia oleju jest równiez oparte sluzace do sterowania urzadzenia mechanicznego znane elektrohydrauliczne urzadzenie dwustronne¬ go dzialania, które jednak wykonuje ruch obroto¬ wy a nie posuwisto-zwrotny. Przez odpowiednie mechaniczne powiazanie tloczyska z ruchoma cze¬ scia urzadzenia mechanicznego, którego praca jest sterowana, zmienia sie jego polozenie w zaleznosci od potrzeb technologicznych.Ujemne cechy wyzej wymienionych urzadzen zo- 65 00265 002 staly wyeliminowane dzieki zastosowaniu urzadze¬ nia wedlug przedmiotowego wynalazku.Nowoscia elektrohydrostatycznego przesuwnika dwustronnego dzialania wedlug wynalazku jest to, ze rozwiazanie konstrukcyjne tego urzadzenia two- 5 rzy zwarta budowe, która zawiera w sobie pomp¬ ke zebata dwustronnego dzialania napedzana silni- kim elektrycznym oraz silownik w takim ukladzie przewodów hydraulicznych, który umozliwia prze¬ mieszczanie objetosciowe cieczy przenoszacej sily 10 wedlug prawa statyki z jednej do drugiej komo¬ ry cylindra silownika bez udzialu dodatkowego zbiornika lub zewnetrznej sieci hydraulicznej oraz ukladu rozrzadczego z zaworami odcinajacymi i przelewowymi, jak to ma miejsce w tradycyj- 15 nych rozwiazaniach róznego rodzaju napedów hy¬ draulicznych. Duza pewnosc dzialania urzadzenia wedlug wynalazku uzyskuje sie dzieki ogranicze¬ niu duzych sil poczatkowych, przeciazeniowych i koncowych przez zastosowanie w nim akumula- 2o torów i zaworów bezpieczenstwa oraz zaworów re¬ gulacji szybkosci posuwu tloka. Tlok pracujacy w cylindrze przesuwnika porusza sie pod wplywem cisnienia statycznego cieczy wywolanego przez ze¬ bata pompke napedzana silnikiem elektrycznym 25 i wywoluje dwustronny posuwisto-zwrotny ruch sprzezonego z nim urzadzenia mechanicznego zgod¬ nie z przekazywanymi mu elektrycznymi impul¬ sami sterowniczymi.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawiono na 30 rysunkach, na których fig. 1 przedstawia urzadze¬ nie w przekroju, fig. 2 — urzadzenie w widoku z góry przy zdjetej pokrywie, fig. 3 — pierwsza odmiane urzadzenia w przekroju, fig. 4 — pierw¬ sza odmiane urzadzenia w widoku z góry w prze- 35 kroju, fig. 5 — druga odmiane urzadzenia w rzu¬ cie pionowym, a fig. 6 — druga odmiane urzadze¬ nia w przekroju.Przesuwnik dwustronnego dzialania pokazany na fig. 3 ma po obu stronach tloka 5 tloczyska 7 po- 40 siadajace ucha 8 do polaczenia ich z dwoma ste¬ rowanymi urzadzeniami mechanicznymi. Silnik 17 napedzajacy zebata pompe 3 jest usytuowany pro¬ stopadle w stosunku do osi cylindra 1.Przesuwnik pokazany na fig. 5 ma z jednej stro- 45 ny tloka 5 tloczysko 7 osloniete rura 21 znajdujaca sie w komorze cieczy, w której sa umieszczone tez akumulatory 11 i 12 cieczy przeplywajacej przez przewody przesuwnika.Przesuwnik wedlug fig. 1 posiada w odróznieniu 50 od pozostalych rozwiazan tloczysko 7 tylko po jed¬ nej stronie tloka 5 i wieksza pojemnosc akumula¬ torów cieczy 11 i 12, które w tym przypadku spel¬ niaja dodatkowa role wyrównywania objetosci cy¬ lindra 1 przy róznych polozeniach tloka na dro- 55 dze jego dzialania, przy czym cylinder 1, zebata pompka 3 i silnik elektryczny 17 sa usytuowane w jednej osi i stanowia jedna zwarta konstrukcje.Urzadzenie stanowiace przedmiot wynalazku skla¬ da sie z korpusu cylindra 1, w którym sa usytu- 60 owane przewody ssaco-tloczace 2 sluzace do prze¬ plywu cieczy z czesci A cylindra 1 do czesci B i w kierunku odwrotnym z czesci B do czesci A przetlaczanej zebata pompka 3 dwustronnego dzia¬ lania, z przewodu regulacyjnego 4 z zaworem re- 65 gulacyjnym 6 sluzacym do regulacji przeplywu cieczy a tym samym predkosci posuwu tloka 5 z tloczyskiem 7 zakonczonym uchem 8 sluzacym do polaczenia tloczyska 7 przesuwnika z urzadze¬ niem mechanicznym, którym mozna sterowac, z zaworów bezpieczenstwa 9 i 10 umieszczonych w tloku 5, ze sprezynowo-tloczkowych akumulatorów cieczy 11 i 12 umieszczonych w korpusie cylin¬ dra 1.Zamiast akumulatorów 11 i 12 moga byc umiesz¬ czone akumulatory przeponowe powietrzne odporne na dzialanie oleju a sluzace do wyrównania strat objetosciowych oleju w urzadzeniu powsta¬ lych na skutek przecieków i zmian temperatury, do wytwarzania nadcisnienia w urzadzeniu w sta¬ nie spoczynku oraz do oddawania i przyjmowania cieczy na skutek niejednakowej objetosci cylindra po obu stronach tloka. Ponadto urzadzenie sklada sie z magnesu trwalego 13 wychwytujacego cza¬ stki zelaza pochodzace ze scierania sie zebów ze¬ batej pompki 3, z pokrywy 14 i korpusu 15, ze sprzegla 16 sprzegajacego zebata pompke 3 z sil¬ nikiem elektrycznym 17, z korków 18 zaslepiaja¬ cych przewód ssacy 2 i regulacyjny 4, ze sworzni 19 umozliwiajacych obrotowe zamocowanie urza¬ dzenia oraz z przewodów 20 laczacych przewody 2 i 4 z akumulatorami cieczy 11 i 12.Cala przestrzen wewnetrzna urzadzenia wedlug fig. 1 wraz z czesciami A i B cylindra, z przewo¬ dem ssaco-tloczacym 2 i przewodem 4 regulacji szybkosci posuwu tloka oraz zebata pompka 3 i akumulatorami 11 i 12 jest wypelniona ciecza.Po napelnianiu przesuwnika cieczy przed jego uru¬ chomieniem tlok 5 znajduje sie w krancowym po¬ lozeniu wskazanym grotem strzalki S2 na fig. 1.Akumulatory cieczy 11 i 12 sa sprezone do takie¬ go stopnia, ze przyjmuja nadmiar cieczy potrzebny do pokrycia ubytków powstajacych na skutek nie¬ szczelnosci urzadzenia oraz do wytwarzania w u- rzadzeniu nadcisnienia celem uzyskania popraw¬ nego dzialania olejowej pompki 3 w czasie roz¬ ruchu.Akumulatory 11 i 12 sluza ponadto do przej¬ mowania nadmiaru cieczy powstajacego przy wpro¬ wadzaniu do cylindra 1 tloczyska 7 w czasie ru¬ chu tloka 5 w kierunku strzalki S2 zaznaczonej na fig. 1. Zawór 6 regulujacy szybkosc posuwu tloka 5 jest zamkniety lub czesciowo otwarty w zaleznosci od potrzeby uzyskania wymaganej szyb¬ kosci posuwu tloczyska 7 sterujacego urzadzeniem mechanicznym.W pierwszym momencie uruchomienia zebatej pompki 3 przez nadanie silnikowi elektrycznemu 17 obrotów zgodnych z kierunkiem strzalki V2 po¬ kazanym na fig. 1 ciecz jest przetlaczana z czesci B cylindra 1 do czesci A. Tlok 5 poczatkowo jed¬ nak nie wykona zadnego ruchu, bowiem na sku¬ tek spadku cisnienia w czesci B cylindra 1 roz¬ preza sie akumulator 12 wyrównujac niedobór cie¬ czy. Wzrost cisnienia w czesci A cylindra 1 powo¬ duje natychmiastowe sprezenie akumulatora 11 zwiekszajac objetosc jego komory o taka sama war¬ tosc, o jaka zostala zmniejszona objetosc komory a- kumulatora 12. Zjawisko to jest korzystne dla rozru¬ chu silnika elektrycznego 17, bowiem w pierwszym5 65 002 6 momencie rozruchu na jego wale wystepuje mini¬ malny moment oporowy pochodzacy od sily spre¬ zenia akumulatora 11. W miare posuwu tloka 5 w kierunku strzalki SI spreza sie dalej akumulator 11 wyrównujac zmniejszenie przestrzeni wewnetrz¬ nej urzadzenia na skutek wprowadzenia do niej tloczyska 7. Po osiagnieciu przez tlok 5 kranco¬ wego polozenia wskazanego grotem strzalki SI na¬ stepuje wylaczenie pracy zebatej pompki 3 oraz wyrównanie cisnienia w czesciach A i B cylindra 1 a akumulatory 11 i 12 zostaja sprezone w jed¬ nakowej proporcji ich objetosci.W pierwszym momencie uruchomienia zebatej pompki 3 w kierunku zgodnym ze strzalka VI po¬ kazana na fig. 1 nastepuje spadek cisnienia w cze¬ sci A cylindra 1, co powoduje natychmiastowe roz¬ prezenie sie akumulatora 11 a w czesci B cylindra 1 wzrost cisnienia przetlaczanej cieczy powoduje przesuwanie tloka 5 w kierunku strzalki S2 az do polozenia krancowego.Nastepuje wówczas wylaczenie pracy zebatej pompki 3 oraz wyrównanie cisnien w obu czes¬ ciach A i B cylindra 1, co daje równomierny roz¬ klad sil dzialajacych na oba akumulatory 11 1 12, w zwiazku z czym wracaja one do polozenia wyj¬ sciowego, jakie bylo im nadane po napelnieniu ciecza urzadzenia.Zawory bezpieczenstwa 9 i 10 pokazane na fig. 1 w tloku 5 spelniaja role bezpieczników dziala¬ jacych w przypadku przekroczenia granicznego cis¬ nienia przyjetego dla wytrzymalosciowych warun¬ ków cylindra urzadzenia powstalego na skutek awarii, np. zakleszczenia sterowanego urzadzenia mechanicznego.Elektrohydrostatyczny przesuwnik dwustronnego dzialania wedlug wynalazku moze znalezc zastoso¬ wanie w mechanizacji i automatyzacji najbardziej nawet zlozonych procesów technologicznych.Odmiana opisanego przesuwnika jest przesuw^ nik wedlug fig. 3 i 4 z dwoma tloczyskami 7 usytuowanymi w jednej osi po obu stronach tlo¬ ka 5, przy czym os zabudowy zebatej pompki 3 i silnika elektrycznego 17 jest prostopadla do osi cylindra 1 silownika. Objetosciowe przemieszcza¬ nie cieczy z czesci A do B oraz z*B-4a.A cylin¬ dra 1 odbywa sie w ukladzie zamknietym za po¬ moca zebatej pompki 3 polaczonej przewodem 20 z komorami akumulatorów cieczyUL i 12, które sa polaczone przewodami 2 z czesciami A i B cylindra 1, przy czym czesci A i B cylindra 1 sa polaczone przewodem regulacyjnym 4 posiadajacym zawór 6 sluzacy do regulacji predkosci posuwu tloka 5 zaopatrzonego w zawory bezpieczenstwa 9 i 10 i posiadajacego po obu stronach tloczyska 7 umozliwiajace poruszanie równoczesnie dwóch u- rzadzen mechanicznych.Druga odmiana opisanego na wstepie prze¬ suwnika jest przesuwnik wedlug fig. 5 i 6, który w przypadku objetosciowego przemieszczenia cie¬ czy z czesci A do B cylindra 1 posiada zebata pompke 3 dwustronnego dzialania, przewód 2 po¬ laczony z jednej strony z czescia A cylindra 1 a z drugiej strony z jedna czescia wlotowo-wylo- towa zebatej pompki 3, z komora akumulatorów 11 i 12 przewodem 20 zaopatrzonym w zawór zwrotny (22) oraz z druga strona wylotowo-wloto- wa zebatej pompki 3, przewód 2 laczacy czesc B cylindra 1 oraz przewód 20 z zaworem zwrotnym 22 laczacy komore akumulatorów 11 i 12, przy czym czesci A i B cylindra 1 sa polaczone prze¬ wodem regulacyjnym 4 posiadajacym zawór 6 sluzacy do regulacji predkosci posuwu tloka 5 zaopatrzonego w zawory bezpieczenstwa 9 i 10. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Elektrohydrostatyczny przesuwnik dwustron¬ nego dzialania stanowiacy nowe rozwiazanie kon¬ strukcyjne znanych elementów mechanicznych i elektrycznych w uklad, który umozliwia wy¬ korzystanie hydrostatycznej zasady dzialania przy objetosciowym przemieszczaniu cieczy z jednej czesci cylindra do drugiej i odwrotnie w ukla¬ dzie zamknietym, znamienny tym, ze posiada w sobie zebata pompke (3) dwustronnego dzialania napedzana silnikiem (17), przewód ssaco-tloczacy (2) polaczony z jednej strony z zebata pompka (3) i z akumulatorem cieczy (it) przewodem (20) a z drugiej strony z czescia (B) cylindra (1) oraz prze¬ wód regulacyjny (4) polaczony z jednej strony z czescia (A) cylindra (1) i z akumulatorem cieczy (11) przewodem (20) a z drugiej strony z czescia (B) cylindra (1), przy czyni przewód (4) posiada zawór regulacyjny (6) sluzacy do regulacji prze¬ plywu cieczy i predkosci posuwu tloka (5) posia¬ dajacego zawory bezpieczenstwa (9) i (10).

2. Odmiana pierwsza elektrohydrostatycznegc przesuwnika dwustronnego dzialania wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze posiada w sobie ze¬ bata pompke (3) polaczona przewodami (20) z ko¬ morami akumulatorów--cieczy (11) i (12), które sa polaczone przewodami (2) z czesciami (A) i (B) cylindra (1), przy czym czesci (A) i (B) cylindra (I) sa polaczone przewodem regulacyjnym (4) po¬ siadajacym zawór (6) sluzacy do regulacji pred¬ kosci posuwu tloka (5) zaopatrzonego w zawory bezpieczenstwa (9) i (10) i posiadajacy po obu je¬ go stronach tloczyska (7) umozliwiajace porusza¬ nie równoczesnie dwóch urzaclzen mechanicznych.

3. Odmiana druga elektrohydrostatycznego prze¬ suwnika dwustronnego dzialania wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze posiada w sobie zebata pom¬ pke (3) dwustronnego dzialania, przewód (2) pola¬ czony z jednej strony z czescia (A) cylindra (1) a z drugiej strony z Jedna czescia wlotowo-wylo- towa zebatej pompki (3), z komora akumulatorów (II) i (12) przewodem (20) zaopatrzonym w zawór zwrotny (22) oraz z druga strona wylotowo-wloto- wa zebatej pompki (3), przewód (2) laczacy czesc (B) cylindra (1) oraz przewód (20) z zaworem zwrotnym (22) laczacy komore akumulatorów (11) i (12), przy czym czesci (A) i (B) cylindra (1) sa polaczone przewodem regulacyjnym (4) posiadaja¬ cym zawór (6) sluzacy do regulacji predkosci po¬ suwu tloka (5) zaopatrzonego w zawory bezpie¬ czenstwa (9) i (10). 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 69KI. 60 a, 15/18 65 002 MKP F 15 b 15/18 1 14/ \15_ \J9_ Z 20 P'9-5 22 ZTS "A Bltk zam. 441/72 szt. 195 PL PL