RU2050478C1 - Пневматический привод - Google Patents

Пневматический привод Download PDF

Info

Publication number
RU2050478C1
RU2050478C1 RU94041187/06A RU94041187A RU2050478C1 RU 2050478 C1 RU2050478 C1 RU 2050478C1 RU 94041187/06 A RU94041187/06 A RU 94041187/06A RU 94041187 A RU94041187 A RU 94041187A RU 2050478 C1 RU2050478 C1 RU 2050478C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
screw
jet engine
gearbox
nut
Prior art date
Application number
RU94041187/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94041187A (ru
Inventor
пин Вадим Васильевич Са
Вадим Васильевич Саяпин
Original Assignee
Вадим Васильевич Саяпин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вадим Васильевич Саяпин filed Critical Вадим Васильевич Саяпин
Priority to RU94041187/06A priority Critical patent/RU2050478C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2050478C1 publication Critical patent/RU2050478C1/ru
Publication of RU94041187A publication Critical patent/RU94041187A/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/32Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with pressure velocity transformation exclusively in rotor, e.g. the rotor rotating under the influence of jets issuing from the rotor, e.g. Heron turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/30Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines characterised by having a single rotor operable in either direction of rotation, e.g. by reversing of blades

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

Использование: в следящих системах дистанционного управления запорной и регулирующей арматуры газо- и нефтепроводов. Сущность изобретения: повышение момента трогания происходит за счет несимметричного расположения направляющих кулисы относительно оси ее вращения, в результате чего уменьшается угол между направляющими и осью винта в крайнем положении. Наличие свободных ходов обеспечивает легкое трогание ротора струйного двигателя и дополнительный момент трогания на объекте регулирования за счет кинетической энергии, набираемой до выбора свободных ходов. Плавный контур плеч ротора и отклонение струи при косом срезе сопл уменьшают аэродинамическое сопротивление. Подпружиненной опорой обеспечивается поглощение кинетической энергии, набираемой вращающимися частями, для увеличения момента трогания в обратном направлении. 2 с. и 9 з. п. ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение относится к пневмогидроавтоматике и может быть использовано в следящих системах дистанционного управления запорной и регулирующей арматуры газо- и нефтепродуктов.
Известен пневматический привод, содержащий распределитель, струйный двигатель, сопла которого размещены на плечах ротора и соединены с осевыми подводами, а также редуктор, кинематически связанный с объектом регулирования [1]
Недостатками этого привода являются низкий КПД, связанный с большими утечками в подводах, и низкое качество переходных процессов из-за его несимметричности.
Известен также пневматический привод, содержащий распределитель с переключателем, струйный двигатель, сопла которого размещены на плечах ротора и соединены радиальными и наклонными каналами с осевыми подводами, подключенными через распределитель к источнику рабочей среды, а также редуктор, соединенный одним валом с ротором струйного двигателя, а другим с винтом, гайка которого кинематически связана с объектом регулирования, а опора со стороны, противоположной редуктору, установлена в корпусе [2]
Недостатками данного привода являются низкий КПД, из-за использования реечной передачи, ограничивающей момент трогания, передаваемый объекту регулирования, и несимметричности струйного двигателя, а также низкое качество переходных процессов в связи с высоким значением аэродинамического сопротивления в струйном двигателе и большой длительностью его разгона.
Технической задачей изобретения является создание пневматического привода, обладающего высоким КПД и улучшенными переходными характеристиками в части сокращения длительности переходного процесса и уменьшения перерегулирования.
Эта техническая задача решается согласно изобретению в двух вариантах выполнения пневматического привода за счет технического результата, состоящего в увеличении момента трогания, передаваемого объекту регулирования, снижении аэродинамического сопротивления в струйном двигателе и снижении нагрузки на роторе последнего при разгоне.
Сущность изобретения по одному варианту изобретения заключается в том, что в пневматическом приводе, содержащем распределитель с переключателем, струйный двигатель, сопла которого размещены на плечах ротора и соединены радиальными и наклонными каналами с осевыми подводами, подключенными через распределитель к источнику рабочей среды, а также редуктор, соединенный одним валом с ротором струйного двигателя, а другим с винтом, гайка которого кинематически связана с объектом регулирования, для получения указанного технического результата гайка связана с объектом регулирования с помощью дополнительно установленного кулисного механизма, поводок которого жестко или с возможностью свободного хода соединен с гайкой, а кулиса выполнена с направляющими, несимметрично расположенными относительно оси ее вращения, и установлена с образованием в крайнем положении острого угла между ее направляющими и осью винта, составляющего, например, 15-40о, винт при этом может быть соединен с валом редуктора с возможностью свободного хода.
Сущность изобретения по второму варианту изобретения состоит в том, что в пневматическом приводе, содержащем распpеделитель с переключателем, струйный двигатель, сопла которого размещены на плечах ротора и соединены радиальными и наклонными каналами с осевыми подводами, подключенными через распределитель к источнику рабочей среды, а также редуктор, соединенный одним валом с ротором струйного двигателя, а другим с винтом, гайка которого кинематически связана с объектом регулирования, а опора со стороны, противоположной редуктору, установлена в корпусе, для получения указанного технического результата винт соединен с валом редуктора с помощью дополнительно установленного механизма свободного хода, выполненного с направляющими для осевого смещения винта совместно с упомянутой опорой, подпружиненной с противоположных сторон относительно корпуса с возможностью сжатия пружин при торможении гайки. Кроме того, в частных случаях реализации обоих вариантов изобретения редуктор может быть выполнен с возможностью свободного хода по меньшей мере одной из шестерен, свободный ход между валом редуктора и винтом предпочтительно составляет 10-150о, плечи ротора предпочтительно выполнены с попарно симметричными обтекаемыми боковыми поверхностями, каждый из наклонных каналов предпочтительно выполнен под углом 120-150о к оси соответствующего подвода и диаметром, равным 0,6-1 диаметра последнего, сопла струйного двигателя могут быть направлены под углом к плоскости вращения ротора, который может быть снабжен перегородкой из двух пластин в форме сегментов круга, симметрично установленных между его плечами, и струйный двигатель может быть снабжен кольцевой пластиной, неподвижно закрепленной соосно ротору по внутреннему краю с образованием по ее внешнему краю радиального зазора шириной не менее диаметра среза сопла.
Причинно-следственная связь между достигаемым техническим результатом и совокупностью признаков состоит в том, что момент трогания объекта регулирования повышается как за счет несимметричного расположения направляющих кулисы под углом к оси винта, так и за счет сжатия пружин в опоре винта, уменьшается аэродинамическое сопротивление вращению благодаря обтекаемому контуру плеч ротора, оптимальным геометрическим параметрам и отклонение от плоскости вращения ротора вытекающих из сопл струй газа, снижаются нагрузки на роторе, препятствующие его разгону во время выбора свободных ходов в приводе, что создает также дополнительный момент трогания за счет кинематической энергии, набираемой ротором и подвижными частями привода при движении их до выбора свободного хода.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема пневматического привода; на фиг.2 разрез сопла ротора струйного двигателя; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 резьбовая пара винт-гайка; на фиг.6 разрез В-В на фиг.1; на фиг.7 ротор с перегородками; на фиг.8 вид Г на фиг. 7.
Пневматический привод содержит распределитель 1 с переключателем 2, струйный двигатель 3, сопла 4-7 которого размещены попарно на плечах 8, 9 ротора 10 и соединены радиальными (не показаны) и наклонными каналами, из которых изображены каналы 11, 12 с осевыми подводами 13, 14, подключенными через распределитель 1 к источнику рабочей среды (не показан). Редуктор 15 соединен валом 16 с ротором 10, а валом 17 с винтом 18, гайка 19 которого кинематически связана с объектом регулирования, например валом 20, с помощью кулисного механизма, поводок 21 которого жестко или с возможностью свободного хода соединен с гайкой 19, а кулиса 22 выполнена с направляющими 23, несимметрично расположенными относительно оси ее вращения, и установлена с образованием в крайнем положении острого угла, составляющего 15-40о между направляющими 23 и осью винта 18. Вал 16 выполнен заодно с ротором 10.
Винт 18 соединен с валом 17 с помощью установленного в последнем механизма свободного хода, например, в виде ведущих кулачков 24, 25 с направляющими 26, 27 для осевого смещения винта 18 совместно с закрепленной на нем подшипниковой опорой 28, подпружиненной пружинами 29, 30, 31 (или иными упругими элементами) относительно корпуса 32 с возможностью их сжатия при торможении гайки 19. Редуктор 15 выполнен с возможностью свободного хода по меньшей мере одной из шестерен, например, 33, 34, а свободный ход между валом 17 и винтом 18 составляет 10-150о. Плечи 8, 9 ротора 10 выполнены с попарно симметричными обтекаемыми боковыми поверхностями 35, 36 и 37, 38. Каждый из наклонных каналов выполнен под углом 120-150о к оси подвода 13 или 14 и диаметром, равным 0,6-1 диаметра последнего. Сопла 4-7 направлены под углом к плоскости вращения ротора 10, а последний снабжен перегородкой из пластин 39, 40 в форме сегментов круга, установленных симметрично между плечами 8, 9. Кольцевая пластина 41 неподвижно закреплена соосно ротору 10 по внутреннему краю с образованием по ее внешнему краю радиального зазора шириной не менее диаметра среза сопла.
Пневматический привод работает следующим образом.
При отсутствии рассогласования распределитель 1 перекрывает доступ рабочей среды (сжатого газа) в струйный двигатель 3. После появления рассогласования распределитель 1 открывает доступ рабочей среды к одной из пар сопл 4, 7 или 5, 6, что создает пару сил на роторе 10, и он начинает вращаться. Вращение ротора по мере выбора имеющихся свободных ходов передается через редуктор 15 на винт 18 и далее через гайку 19, поводок 21 и кулису 22 на вал 20. Такой режим работы обеспечивает легкое трогание ротора 10 и увеличение передаваемого момента трогания на вал 20 за счет накопленной ротором 10 и шестернями 33, 34 кинетической энергии. Повышение момента трогания происходит также за счет несимметричного расположения направляющих кулисы 22. Благодаря обтекаемому контуру поверхностей 35, 36, 37, 38, а также за счет отклонения в сторону от плоскости вращения вытекающей струи при косом срезе сопла уменьшается аэродинамическое сопротивление рабочему вращению ротора. Пластиной 41 обеспечивается симметрия попарной работы сопл 4, 7 или 5, 6. Информация об угле поворота вала 20 передается на переключатель 2, и при ликвидации рассогласования распределитель 1 перекрывает подачу газа в струйный двигатель 3. При подходе вала 20 к крайнему положению кулиса 22 и гайка 19 тормозятся и останавливаются, но за счет накопленной кинематической энергии ротор 10, шестерни редуктора 15 и винт 18 продолжают вращаться. В результате винт 18 с опорой 28 смещаются совместно по направляющим 26, 27 и в резьбе гайки 19 и опора 28 сжимает, например, пружины 30, 31, за счет чего гасит имеющуюся кинематическую энергию. Пружины 30, 31 остаются сжатыми за счет самоторможения винта 18. При начале движения привода в противоположную сторону сила сжатия создает дополнительный момент трогания на валу 20.

Claims (11)

1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД, содержащий распределитель с переключателем, струйный двигатель, сопла которого размещены на плечах ротора и соединены радиальными и наклонными каналами с осевыми подводами, подключенными через распределитель к источнику рабочей среды, а также редуктор, соединенный одним валом с ротором струйного двигателя, а другим с винтом, гайка которого кинематически связана с объектом регулирования, отличающийся тем, что гайка связана с объектом регулирования с помощью дополнительно установленного кулисного механизма, поводок которого жестко или с возможностью свободного хода соединен с гайкой, а кулиса выполнена с направляющими, несимметрично расположенными относительно оси ее вращения и установлена с образованием в крайнем положении острого угла между ее направляющими и осью винта.
2. Привод по п.1, отличающийся тем, что острый угол между направляющими кулисы и осью винта составляет в крайнем положении 15 40o.
3. Привод по п.1, отличающийся тем, что винт соединен с валом редуктора с возможностью свободного хода.
4. Пневматический привод, содержащий распределитель с переключателем, струйный двигатель, сопла которого размещены на плечах ротора и соединены радиальными и наклонными каналами с осевыми подводами, подключенными через распределитель к источнику рабочей среды, а также редуктор, соединенный одним валом с ротором струйного двигателя, а другим с винтом, гайка которого кинематически связана с объектом регулирования, а опора со стороны, противоположной редуктору, установлена в корпусе, отличающийся тем, что винт соединен с валом редуктора с помощью дополнительно установленного механизма свободного хода, выполненного с направляющими для осевого смещения винта совместно с упомянутой опорой, подпружиненной с противоположных сторон относительно корпуса с возможностью сжатия пружин при торможении гайки.
5. Привод по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что редуктор выполнен с возможностью свободного хода по меньшей мере одной из шестерен.
6. Привод по пп. 3 и 4, отличающийся тем, что свободный ход между валом редуктора и винтом составляет 10 150o.
7. Привод по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что плечи ротора выполнены с попарно симметричными обтекаемыми боковыми поверхностями.
8. Привод по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что каждый из наклонных каналов выполнен под углом 120 150o к оси соответствующего подвода и с диаметром, равным 0,6 1,0 диаметра последнего.
9. Привод по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что сопла струйного двигателя направлены под углом к плоскости вращения ротора.
10. Привод по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что ротор струйного двигателя снабжен перегородкой из двух пластин в форме сегментов круга, симметрично установленных между его плечами.
11. Привод по п.9, отличающийся тем, что струйный двигатель снабжен кольцевой пластиной, неподвижно закрепленной соосно с ротором по внутреннему краю с образованием по ее внешнему краю радиального зазора шириной не менее диаметра среза сопла.
RU94041187/06A 1994-11-29 1994-11-29 Пневматический привод RU2050478C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94041187/06A RU2050478C1 (ru) 1994-11-29 1994-11-29 Пневматический привод

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94041187/06A RU2050478C1 (ru) 1994-11-29 1994-11-29 Пневматический привод

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2050478C1 true RU2050478C1 (ru) 1995-12-20
RU94041187A RU94041187A (ru) 1996-09-20

Family

ID=20162375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94041187/06A RU2050478C1 (ru) 1994-11-29 1994-11-29 Пневматический привод

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2050478C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002055887A1 (fr) * 2001-01-09 2002-07-18 Vadim Vasilievich Sayapin Entrainement a commande pneumatique, moteur a jet (variantes) et appareil de commande electropneumatique
RU2464451C2 (ru) * 2004-02-04 2012-10-20 Юрий Григорьевич Бакланов Пневматический привод

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Саяпин В.В. Пневматические приводы ЛА с двигателями вращательного действия. М.: МАИ, 1986, с.25, рис.12. *
2. Патент Российской Федерации N 2014525, кл. F 15B 9/03, 1994. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002055887A1 (fr) * 2001-01-09 2002-07-18 Vadim Vasilievich Sayapin Entrainement a commande pneumatique, moteur a jet (variantes) et appareil de commande electropneumatique
RU2464451C2 (ru) * 2004-02-04 2012-10-20 Юрий Григорьевич Бакланов Пневматический привод

Also Published As

Publication number Publication date
RU94041187A (ru) 1996-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017106306B4 (de) Elektrobremsen-Bremssattel
RU2050478C1 (ru) Пневматический привод
US6340290B1 (en) Controllable pitch propeller with a fail safe increased pitch movement
CN1022434C (zh) 一种机械式桨叶变矩器
US4261536A (en) Device for controlling the operating cycles of models
CN209534235U (zh) 一种多连杆压力机
SE439350B (sv) Spennanordning for en drivrem
CN208793546U (zh) 一种无级变速器
DE19942578C2 (de) Hydrodynamische Kupplung
DE2500021C2 (de) Vorrichtung zum schnellen Anhalten eines von einem Motor gedrehten Körpers in einer bestimmten Winkelstellung
DE2818840C2 (de) Zustelleinrichtung für die Schleifbearbeitung von planen oder sphärischen Flächen
DE602004009699T2 (de) Stufenloses Getriebe für Motor-Fahrzeuge
DE10059781B4 (de) Stufenloses Toroidalgetriebe für ein Fahrzeug mit Vierradantrieb
SU880634A1 (ru) Механизм поворота шпиндельного барабана многошпиндельного токарного автомата
DE953768C (de) Automatisches Fliehkraft-Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere fuer Motorfahrraeder
JPS5826316Y2 (ja) ロ−ルスクリ−ンの巻上げ調速装置
WO2007016840A1 (fr) Transmission à variation continue automatique
RU2052670C1 (ru) Устройство для регулирования рабочего колеса вентилятора
SU1183395A1 (ru) Винтовой пресс
DE4340158C2 (de) Vertikalachsenkonverter
RU2104193C1 (ru) Привод закрепленного на раме тележки подвагонного генератора
AT119083B (de) Reibungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
SU1281451A1 (ru) Привод колеса транспортного средства
SU1530323A1 (ru) Головка дл групповой клепки развальцовкой
SU1000288A1 (ru) Винтовой пресс дл штамповки с кручением

Legal Events

Date Code Title Description
HK4A Changes in a published invention
QZ4A Changes in the licence of a patent

Effective date: 19980213

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081130