RU2086811C1

RU2086811C1 - Pneumohydraulic station

Info

Publication number: RU2086811C1
Application number: RU93001840A
Authority: RU
Inventors: В.Я. Пушкарев; Э.М. Годин; Я.О. Корф
Original assignee: Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: machine-tool industry; hydraulic actuating mechanisms of production equipment. SUBSTANCE: pneumohydraulic station includes two double-acting boosters each; each booster is provided with one additional pneumatic chamber and two control pneumatic chambers brought in communication with pressure source and with exhaust line through its two-position pneumatic distributor; each chamber of pneumatic distributor is connected to respective control chamber of other booster; station is also provided with delivery check valves and suction check valves. In center of each housing there is hole for communicating the additional chamber with atmosphere. Hydraulic chambers of boosters are located between pistons of each booster in sleeve rigidly secured on pistons for motion relative to rod-piston secured on housing. Boosters are provided with two coaxial additional chambers each has spring-loaded floating pistons; hydraulic chamber is brought in communication with outlets of respective check valves made in the form of damper of large section and with hydraulic chambers of boosters through additional check valves and passages in rods; pneumatic chamber is brought in communication with respective pneumatic chambers of boosters; passages in rods are brought out to opposite side of pistons. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к станкостроению, а именно к пневмоприводам, и может быть использовано для привода гидрофицированных исполнительных механизмов технологического оборудования. The invention relates to machine tools, namely to pneumatic actuators, and can be used to drive hydroficated actuators of technological equipment.

Известен пневмогидропривод возвратно-поступательного действия, принятый заявителем за прототип, содержащий два пневмогидравлических мультипликатора двойного действия, выполненных каждый в виде пятиполостного цилиндра, полости расположены последовательно и связаны общим шток-поршнем, на котором расположены основной и дополнительный поршни, образующие дополнительную пневматическую полость, соединенную с атмосферой через центральное отверстие, два пневмораспределителя, выходы которых связаны с пневмополостями мультипликаторов. Полости управления распределителей связаны с соответствующими управляющими отверстиями противоположных мультипликаторов, которые выполнены в пневмополостях мультипликаторов. A known reciprocating pneumatic actuator adopted by the applicant as a prototype comprising two double-acting pneumohydraulic multipliers each made in the form of a five-cavity cylinder, the cavities are arranged in series and connected by a common piston rod, on which the main and secondary pistons are located, forming an additional pneumatic cavity connected with the atmosphere through the central hole, two pneumatic valves, the outputs of which are connected with the pneumatic cavities of the multipliers. The control cavities of the distributors are connected with the corresponding control holes of the opposite multipliers, which are made in the pneumatic cavities of the multipliers.

Недостатками данного пневмогидропривода являются увеличенные габариты мультипликаторов за счет последовательного расположения полостей, ухудшенные условия заполнения гидрополостей мультипликаторов за счет того, что при увеличении расхода жидкости уменьшается давление ее в напорной магистрали и соответственно в управляющей полости обратного управляемого клапана с непосредственным управлением, что приводит к его прикрытию. The disadvantages of this pneumohydraulic actuator are the increased dimensions of the multipliers due to the sequential arrangement of cavities, the worsened filling conditions of the multiplier hydraulic cavities due to the fact that, with an increase in the fluid flow, its pressure in the pressure line and, accordingly, in the control cavity of the direct controlled reverse valve, which leads to its covering .

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является уменьшение габаритов мультипликаторов, улучшение условий заполнения гидрополостей мультипликаторов. The technical problem solved by this invention is to reduce the dimensions of the multipliers, to improve the filling conditions of the hydro-cavities of the multipliers.

Поставленная задача достигается тем, что гидравлические полости мультипликаторов расположены между поршнями каждого мультипликатора в гильзе, жестко закрепленной на поршнях с возможностью перемещения их относительно неподвижно закрепленного с двух сторон на корпусе шток-поршня, в мультипликаторах выполнены соосно по две дополнительные камеры, содержащие подпружиненные плавающие поршни, причем одна, гидравлическая, полость этих камер сообщена с выходами соответствующих обратных клапанов, выполненных в виде заслонки большого сечения, и через дополнительные обратные клапаны и каналы в штоках с гидравлическими полостями мультипликаторов, а вторая, пневматическая, полость сообщена с соответствующими пневмополостями мультипликаторов, при этом каналы в штоках выведены на противоположную сторону поршней. The task is achieved in that the hydraulic cavity of the multipliers are located between the pistons of each multiplier in the sleeve, rigidly mounted on the pistons with the possibility of moving them relatively motionlessly fixed on both sides of the piston rod body, in the multipliers two additional chambers are made coaxially containing spring-loaded floating pistons moreover, one hydraulic cavity of these chambers is connected with the outputs of the corresponding non-return valves, made in the form of a large cross-section damper I, and through additional check valves and channels in the rods with hydraulic cavities of the multipliers, and the second, pneumatic, cavity is connected with the corresponding pneumatic cavities of the multipliers, while the channels in the rods are displayed on the opposite side of the pistons.

На чертеже представлена схема пневмогидравлической станции. The drawing shows a diagram of a pneumohydraulic station.

Пневмогидравлическая станция состоит из пневмораспределителя 1 с ручным управлением (нулевой клапан), вход которого подключен к пневмосети, а выход
ко входам двух силовых пневмораспределителей 2 и 3 с пневмоуправлением, выходы которых связаны с пневмополостями 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 соответствующих пневмогидравлических мультипликаторов 12 и 13, а управляющие полости с пневмополостями 5, 6, 9, 10 мультипликаторов 12 и 13. Гидравлические полости 14, 15, 16, 17 мультипликаторов 12 и 13 через обратные клапаны 18, 19, 20, 21, 22, 24, 23, 25 связаны с маслобаком 26. Мультипликаторы 12 и 13 также содержат дополнительные пневмополости 27 и 28, неподвижные шток-поршни 29 и 30, соответственно, вдоль которых перемещаются гильзы 31 и 32, жестко закрепленные между пневмопоршнями, соответственно 33, 34 и 35, 36. В шток-поршнях 29 и 30 выполнены каналы 37, 38 и 39, 40 для связи гидрополостей 14, 15, 16, 17 с маслобаком 26. Мультипликаторы 12, 13 содержат также дополнительные камеры 41, 42 и 43, 44, включающие подпружиненные плавающие поршни 45, 46, 47, 48 и обратные клапаны 49, 50, 51, 52. Поршни 45, 46, 47, 48 делят дополнительные камеры 41, 42, 43, 44 на гидравлические полости 53, 54, 55, 56 и пневматические 4, 7, 8, 11 полости. Обратные клапаны 18, 21, 22, 25 выполнены в виде заслонок, что позволяет сделать их максимального сечения.The pneumatic-hydraulic station consists of a manually controlled pneumatic distributor 1 (zero valve), the input of which is connected to the pneumatic network, and the output
to the inputs of two power pneumatic control valves 2 and 3 with pneumatic control, the outputs of which are connected to the pneumatic cavities 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 of the corresponding pneumatic-hydraulic multipliers 12 and 13, and the control cavities with pneumatic cavities 5, 6, 9, 10 multipliers 12 and 13. The hydraulic cavities 14, 15, 16, 17 of the multipliers 12 and 13 through the check valves 18, 19, 20, 21, 22, 24, 23, 25 are connected to the oil tank 26. The multipliers 12 and 13 also contain additional pneumatic cavities 27 and 28, the stationary piston rods 29 and 30, respectively, along which the sleeves 31 and 32 move, is rigidly fixed between the pneumatic pistons, 33, 34 and 35, 36, respectively. In the piston rod 29 and 30 channels 37, 38 and 39, 40 are made for connecting the hydraulic cavities 14, 15, 16, 17 with the oil tank 26. Multipliers 12, 13 also contain additional chambers 41, 42 and 43, 44, including spring-loaded floating pistons 45, 46, 47, 48 and check valves 49, 50, 51, 52. Pistons 45, 46, 47, 48 divide additional chambers 41, 42, 43, 44 into hydraulic cavities 53, 54, 55, 56 and pneumatic cavities 4, 7, 8, 11. The check valves 18, 21, 22, 25 are made in the form of dampers, which allows them to be made of maximum cross section.

В центре мультипликаторов 12 и 13 выполнены отверстия 57 и 58, соединяющие дополнительные пневмополости 27, 28 с атмосферой. Управляющие отверстия 59, 60, 61, 62 в пневмополостях 5, 6, 9, 10 мультипликаторов 12, 13 связаны с соответствующими управляющими пневмополостями пневмораспределителей 2 и 3. In the center of the multipliers 12 and 13, holes 57 and 58 are made, connecting additional pneumatic cavities 27, 28 with the atmosphere. The control holes 59, 60, 61, 62 in the pneumatic cavities 5, 6, 9, 10 of the multipliers 12, 13 are connected with the corresponding pneumatic control cavities of the pneumatic distributors 2 and 3.

Пневмогидравлическая станция работает следующим образом. Pneumohydraulic station operates as follows.

Сжатый воздух из магистрали через включенный нулевой клапан 1 поступает на вход силовых пневмораспределителей 2 и 3, с выходов которых поступает в пневмополости мультипликаторов 12 и 13. В изображенном на чертеже состоянии механизмов сжатый воздух поступает в правые пневмополости мультипликаторов 12, 13, обеспечивая удержание их поршней 33, 34, 35, 36 на левых упорах. Через отверстия 60, 62 в пневмополостях 6, 10 мультипликаторов 12, 13 пневматические сигналы поступают: из левого мультипликатора 12 в правую управляющую полость распределителя 3, переключая его в правое его положение, а из правого мультипликатора 13 в левую управляющую полость распределителя 2, подтверждая изображенное на чертеже левое его положение. В результате переключения распределителя 3 сжатый воздух попадает в левую пневмополость 9 мультипликатора 13, перемещая его поршни 35, 36 вправо и одновременно в левую пневматическую полость 8 дополнительной камеры 43, перемещая подпружиненный поршень 47 влево. При этом масло из левой гидравлической полости 16 мультипликатора 13 через канал 40 в правой части штока 30 и обратный клапан 24 вытесняется в напорную магистраль станции, а из левой гидравлической полости 55 дополнительной камеры 43 через обратный клапан 51 и канал 39 в левой части штока 30 в правую, сливную в данный момент, гидравлическую полость 17 мультипликатора 13, обеспечивая принудительное ее заполнение. Одновременно поршень 48 в дополнительной камере 44 под действием пружины перемещается влево, т. к. левая пневматическая полость 11 этой камеры 44 через распределитель 3 сообщена с атмосферой, и при этом правая гидравлическая ее полость 56 через обратный клапан 25 заполняется маслом из бака 26, подготавливая ее к следующему циклу. Compressed air from the line through the included zero valve 1 enters the input of the power pneumatic distributors 2 and 3, the outputs of which enter the pneumatic cavities of the multipliers 12 and 13. In the state of the mechanisms shown in the drawing, the compressed air enters the right pneumatic cavities of the multipliers 12, 13, ensuring their pistons are held 33, 34, 35, 36 on the left stops. Through the holes 60, 62 in the pneumatic cavities 6, 10 of the multipliers 12, 13, the pneumatic signals arrive: from the left multiplier 12 to the right control cavity of the distributor 3, switching it to its right position, and from the right multiplier 13 to the left control cavity of the distributor 2, confirming the image in the drawing its left position. As a result of switching the distributor 3, the compressed air enters the left pneumatic cavity 9 of the multiplier 13, moving its pistons 35, 36 to the right and at the same time into the left pneumatic cavity 8 of the additional chamber 43, moving the spring-loaded piston 47 to the left. In this case, oil from the left hydraulic cavity 16 of the multiplier 13 through the channel 40 on the right side of the rod 30 and the check valve 24 is displaced into the pressure line of the station, and from the left hydraulic cavity 55 of the additional chamber 43 through the check valve 51 and the channel 39 on the left side of the rod 30 right, drain at the moment, the hydraulic cavity 17 of the multiplier 13, providing forcible filling. At the same time, the piston 48 in the additional chamber 44 moves to the left under the action of the spring, since the left pneumatic cavity 11 of this chamber 44 is in communication with the atmosphere through the distributor 3, and thus its right hydraulic cavity 56 is filled with oil from the tank 26 through the check valve 25, preparing her to the next cycle.

В процессе перемещения поршень 35 мультипликатора 13 проходит управляющее отверстие 61 в гильзе 32 мультипликатора 13, в результате чего в нем появляется пневматический сигнал, поступающий в левую управляющую полость силового пневмораспределителя 2, переключая его в правое положение 7. При этом поршни 33, 34 мультипликатора 12 начинают перемещаться вправо, вытесняя масло из левой его гидравлической полости 14 через канал 38 в правой части штока 29 и обратный клапан 20 в напорную магистраль, а правая, сливная в данный момент, гидрополость 15 принудительно заполняется маслом из дополнительной камеры 41 под воздействием поршня 45. Таким образом происходит совместное перемещение поршней 33, 34, 35, 36 мультипликаторов 12 и 13, в процессе которого поршень 36 мультипликатора 13 доходит до правого упора, а поршень 34 мультипликатора 12 проходит управляющее отверстие 61 и 59 соответственно в гильзе мультипликатора, в результате чего возникает пневматический сигнал, переключающий силовой распределитель 2 в правое его положение, а силовой распределитель 3 в левое его положение. Далее цикл повторяется. In the process of moving the piston 35 of the multiplier 13 passes the control hole 61 in the sleeve 32 of the multiplier 13, as a result of which a pneumatic signal appears in it, which enters the left control cavity of the power air distributor 2, switching it to the right position 7. In this case, the pistons 33, 34 of the multiplier 12 begin to move to the right, displacing oil from its left hydraulic cavity 14 through the channel 38 on the right side of the rod 29 and the check valve 20 into the pressure line, and the right, currently draining, hydraulic cavity 15 is forced but it is filled with oil from the additional chamber 41 under the influence of the piston 45. Thus, the pistons 33, 34, 35, 36 of the multipliers 12 and 13 move together, during which the piston 36 of the multiplier 13 reaches the right stop and the piston 34 of the multiplier 12 passes the control hole 61 and 59, respectively, in the sleeve of the multiplier, resulting in a pneumatic signal that switches the power distributor 2 to its right position, and the power distributor 3 to its left position. Next, the cycle repeats.

Таким образом обеспечивается совместная работа обоих мультипликаторов со сдвигом по фазе (момент реверса каждого мультипликатора обязательно приходится на рабочий ход другого). При этом производится принудительное заполнение сливных (всасывающих) гидрополостей мультипликаторов из дополнительных камер, подготовка которых производится заблаговременно в процессе предыдущего хода мультипликатора. This ensures the joint operation of both multipliers with a phase shift (the moment of reverse of each multiplier necessarily falls on the working stroke of the other). At the same time, the drain (suction) hydrocavities of the multipliers are forced to be filled from additional chambers, the preparation of which is carried out in advance in the course of the previous multiplier stroke.

Claims

A pneumatic-hydraulic station containing two double-action multipliers, each of which consists of a housing with two pistons installed in it with the formation of one additional pneumatic cavity and two control pneumatic cavities connected to a pressure source and exhaust through its two-position pneumatic distributor, each control cavity of which is connected to the corresponding control the cavity of another multiplier, pressure check valves, the inputs of which are in communication with the hydraulic cavities of the multipliers, and odes with a hydraulic tank, suction non-return valves, the inlets of which are connected to the hydraulic tank, with a hole in the center of each housing communicating an additional pneumatic cavity with the atmosphere, characterized in that the hydraulic cavities of the animators are located between the pistons of each animator in a sleeve rigidly mounted on the pistons with the possibility of movement they are relatively motionlessly fixed on both sides of the piston-rod housing, in the multipliers two additional chambers are made coaxially, containing a floating pistons, and one hydraulic cavity of these chambers is connected with the outputs of the corresponding non-return valves, made in the form of a large cross-section valve, and through additional non-return valves and channels in rods with hydraulic multiplier cavities, and the second pneumatic cavity is in communication with the corresponding pneumatic cavities multipliers, while the channels in the rods are displayed on the opposite side of the pistons.