RU2191922C1

RU2191922C1 - Pneumatic actuator

Info

Publication number: RU2191922C1
Application number: RU2001104994A
Authority: RU
Inventors: В.А. Васин
Original assignee: Васин Владимир Анатольевич
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-10-27

Abstract

FIELD: adjustment systems. SUBSTANCE: pneumatic actuator can find use as converter, in transportation facilities, in vacuum technology, in robotics. Pneumatic actuator has elastic body, for instance in the form of bellows, which houses powder of alloy-hydrogen collector and electric heating element mounted for heating or cooling with change of polarity of supply voltage fed to its leads for release or absorption of hydrogen by powder. EFFECT: simplified design and enhanced functional efficiency of pneumatic actuator. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение может быть использовано в различных областях техники: в системах регулирования в качестве преобразователей, транспортной технике, вакуумной технике, робототехнике и т.д. The invention can be used in various fields of technology: in control systems as converters, transport equipment, vacuum equipment, robotics, etc.

Известен пневмопривод, содержащий полый корпус с упругой частью, заполненный углеводородом, в который помещен поглотитель газа - активированный уголь и электронагревательный элемент (авторское свидетельство СССР 227885, кл. G 01 D 5/06 от 13.04.1967). A known pneumatic actuator containing a hollow body with an elastic part filled with hydrocarbon, in which a gas absorber is placed — activated carbon and an electric heating element (USSR author's certificate 227885, class G 01 D 5/06 of 04/13/1967).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность, обусловленная низким быстродействием и невозможностью достаточно просто обеспечить регулирование процесса поглощения и выделения газа. A disadvantage of the known device is the low efficiency due to the low speed and the inability to simply control the absorption and evolution of gas.

Наиболее близким к предложенному является пневмопривод, содержащий полый корпус, часть стенок которого выполнена упруго деформируемыми, размещены металл-поглотитель водорода и электронагревательный элемент (RU 94015485 А1, F 15 C 7/00, 20.08.1996). Closest to the proposed one is a pneumatic actuator containing a hollow body, part of the walls of which are made elastically deformable, a metal hydrogen absorber and an electric heating element are placed (RU 94015485 A1, F 15 C 7/00, 08/20/1996).

Известный привод имеет достаточно сложную конструкцию, обусловленную необходимостью отделения порошка металла от полости корпуса и наличием специальной теплопроводной стенки. The known drive has a rather complicated design, due to the need to separate the metal powder from the cavity of the housing and the presence of a special heat-conducting wall.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в упрощении конструкции пневмопривода при высокой эффективности. The technical result to which the invention is directed is to simplify the design of the pneumatic actuator at high efficiency.

Указанный результат достигается за счет того, что в пневмоприводе, содержащем заполненный газом полый корпус, по крайней мере, часть стенок которого выполнена упруго деформируемой, размещенные в корпусе поглотитель водорода и электронагревательный элемент, поглотитель газа выполнен на основе сплава-накопителя водорода, а поверхность электронагревательного элемента покрыта слоем изоляции, на который нанесен порошок сплава-накопителя водорода, связанный полимером, причем электронагревательный элемент может быть выполнен с возможностью нагревания или охлаждения при изменении полярности подаваемого на его выводы напряжения питания, например, действующим на основе эффекта Пельтье. This result is achieved due to the fact that in a pneumatic actuator containing a gas-filled hollow body, at least part of the walls of which is made elastically deformable, a hydrogen absorber and an electric heating element placed in the housing, the gas absorber is made on the basis of a hydrogen storage alloy, and the surface of the electric heating the element is coated with an insulation layer on which the powder of the hydrogen storage alloy alloy is bonded, bound by a polymer, wherein the electric heating element can be configured to heating or cooling when the polarity of the supply voltage supplied to its terminals changes, for example, acting on the basis of the Peltier effect.

Корпус может быть выполнен с упруго деформируемой частью стенок в виде сильфона. The housing can be made with an elastically deformable part of the walls in the form of a bellows.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан пневмопривод, имеющий корпус в виде сильфона. The invention is illustrated in the drawing, which shows a pneumatic actuator having a housing in the form of a bellows.

Пневмопривод содержит электронагревательный элемент 1, связанный полимером порошок 2 сплава-накопителя водорода (СНВ), изолирующее покрытие 3 нагревательного элемента, корпус (упругую часть корпуса) 4 в виде сильфона, несущий элемент 5 для крепления корпуса, изолятор-герметик 6, электрические выводы 7 и 8. The pneumatic actuator contains an electric heating element 1, a polymer bonded powder 2 of a hydrogen storage alloy (START), an insulating coating 3 of a heating element, a housing (elastic part of the housing) 4 in the form of a bellows, a supporting element 5 for fixing the housing, an insulator-sealant 6, electrical leads 7 and 8.

Работает пневмопривод следующим образом. The pneumatic actuator operates as follows.

При подаче напряжения к выводам 7 и 8 происходит нагрев элемента 1 и, следовательно, нагрев порошка 2 СНВ, что приводит к выделению водорода и повышению давления в корпусе 4. Корпус или часть корпуса 4 за счет повышения давления деформируется (изменяет свою форму) и воздействует на какой-либо элемент (не показан), перемещая его. When voltage is applied to pins 7 and 8, element 1 is heated and, therefore, the START powder is heated, which leads to hydrogen evolution and pressure increase in the housing 4. The housing or part of the housing 4 deforms (changes its shape) due to pressure increase and acts to any element (not shown) by moving it.

При изменении полярности подаваемого на выводы 7 и 8 напряжения питания происходит охлаждение элемента 1, а следовательно, и охлаждение порошка 2, что приводит к поглощению им водорода и уменьшению давления в корпусе 4. За счет упругости корпуса 4 (части корпуса) он принимает свою начальную форму и осуществляет перемещение какого-либо элемента в исходное положение. When the polarity of the supply voltage supplied to terminals 7 and 8 changes, the element 1 cools and, therefore, the powder 2 cools, which leads to the absorption of hydrogen by it and a decrease in pressure in the housing 4. Due to the elasticity of the housing 4 (part of the housing), it takes its initial shape and carries out the movement of any element to its original position.

Предлагаемый привод обладает следующими преимуществами: автономность, простота управления, высокое быстродействие, очень высокая стабильность давления, для промышленности - отсутствие загрязнений кроме химически чистого водорода Н и Н₂, большой диапазон давлений, электрические нагрев - охлаждение.The proposed drive has the following advantages: autonomy, ease of operation, high speed, very high pressure stability, for industry - no pollution other than chemically pure hydrogen N and H ₂ , a large pressure range, electrical heating - cooling.

Claims

1. A pneumatic actuator containing a gas-filled hollow body, at least part of the walls of which are made elastically deformable, a hydrogen absorber and an electric heating element placed in the housing, characterized in that the surface of the electric heating element is covered with an insulation layer, and the hydrogen absorber is made in the form of a storage alloy powder hydrogen bound by a polymer and deposited on an insulation layer of an electric heating element.

2. The pneumatic actuator according to claim 1, characterized in that the electric heating element is configured to heat or cool when the polarity of the supply voltage applied to its terminals changes, for example, acting on the basis of the Peltier effect or other thermoelectric effect.

3. The pneumatic actuator according to claim 1 or 2, characterized in that the elastically deformable part of the walls of the housing is made in the form of a bellows.