RU2211382C2

RU2211382C2 - Valve-type pneumatic distributor

Info

Publication number: RU2211382C2
Application number: RU2001125443/06A
Authority: RU
Inventors: П.Г. Редько; А.В. Амбарников; Н.А. Верин; С.Е. Трофимов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2003-08-27

Abstract

FIELD: pneumatics. SUBSTANCE: proposed pneumatic distributor is designed for changing direction of gas flow in two or more pneumatic lines. Pneumatic distributor is four-line, two-position, with four shutoff members of valve-seat type and is made in form of two parallel spring-loaded valves connected through system of pneumatic lines with delivery space, atmosphere and actuating mechanism spaces and operated by electric signals acting onto electromagnet through rocker pressed by two springs to one of valves. Distributor employs electromagnet with shutoff elements in core to control second control cascade by redistribution of pneumatic flow. Said cascade is made in form of spring-loaded pneumatic piston with fitted-in pusher acting onto rocker. EFFECT: reduced power consumption. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к пневматическим устройствам, которые предназначены для изменения направления потоков газа в двух и более пневмолиниях в зависимости от внешнего управляющего воздействия. The present invention relates to pneumatic devices that are designed to change the direction of gas flows in two or more pneumatic lines depending on the external control action.

Известны пневмораспределители с различными видами управления и конструкциями распределительных устройств, как, например, клапанного типа, с цилиндрическим золотником, с плоским золотником, крановые и др. (см. книгу Е. В. Герц "Пневматические устройства и системы в машиностроении", Москва, "Машиностроение", 1981 г., стр.79, стр.82, рис.4.3). Known pneumatic valves with various types of control and design of distribution devices, such as, for example, valve type, with a cylindrical spool, with a flat spool, crane, etc. (see the book E.V. Herts "Pneumatic devices and systems in mechanical engineering", Moscow, "Engineering", 1981, p. 79, p. 82, fig. 4.3).

Наиболее близким по технической сущности является пневмораспределитель клапанного типа с устройством "коромысло" (пат. 32417, "Югославия"), состоящий из электромагнита, на сердечнике которого крепится толкатель, попеременно нажимающий при подаче электрических сигналов на электромагнит то на одно, то на другое плечо коромысла, тем самым активизирующий действие прижимных пружин коромысла и осуществляющий в итоге управление двумя клапанами, распределяющими потоки газа по пневмолиниям. The closest in technical essence is a valve-type pneumatic directional valve with a rocker device (Pat. 32417, Yugoslavia), consisting of an electromagnet, on the core of which a plunger is mounted, alternately pressing one or the other shoulder when applying electrical signals to the electromagnet rocker arms, thereby activating the action of the clamping springs of the rocker arm and ultimately controlling two valves that distribute gas flows through the pneumatic lines.

Одним из главных достоинств данного пневмораспределителя является отсутствие значительного по величине механического трения при работе пневмораспределителя, что особенно важно в условиях низких температур, когда требуется высокая надежность срабатывания пневмораспределителя. One of the main advantages of this pneumatic distributor is the absence of significant mechanical friction during operation of the pneumatic distributor, which is especially important at low temperatures, when high reliability of operation of the pneumatic distributor is required.

Недостатком известного пневмораспределителя является наличие большого по объему и по потребляемой электрической мощности силового электромагнита, который посредством толкателя, встроенного в сердечник, переключает коромысло из одного положения в другое, тем самым управляя двумя клапанами, что обуславливает в итоге увеличенные электропотребление и себестоимость пневмораспределителя в целом. A disadvantage of the known pneumatic distributor is the presence of a large electromagnet with a large volume and consumed electric power, which, by means of a pusher built into the core, switches the rocker from one position to another, thereby controlling two valves, which ultimately leads to increased power consumption and the cost of the pneumatic distributor as a whole.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков. The technical task of the invention is to remedy these disadvantages.

Поставленная задача решается тем, что 4-линейный, 2-позиционный с четырьмя запирающими элементами типа клапан-седло, выполненными в виде двух параллельно расположенных подпружиненных клапанов, соединенных через систему пневмолиний с полостью подачи, атмосферой и полостями исполнительного механизма и управляемых электрическими сигналами, подаваемыми на электромагнит через коромысло, поджатое двумя пружинами к какому-либо из клапанов, содержит электромагнит с запорными элементами в сердечнике, управляющими за счет перераспределения пневмопотока, используемого во втором каскаде управления, выполненного в виде подпружиненного пневматического поршня с закрепленным в нем толкателем, воздействующим на коромысло. The problem is solved in that a 4-linear, 2-position with four locking elements of the valve-seat type, made in the form of two parallel-mounted spring-loaded valves connected through a pneumatic system with a supply cavity, atmosphere and actuator cavities and controlled by electrical signals supplied to an electromagnet through a beam, preloaded by two springs to any of the valves, contains an electromagnet with locking elements in the core, controlling due to the redistribution of evmopotoka used in the second control stage, designed as a spring-loaded pneumatic piston with fixed therein a pusher acting on the rocker.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где показана общая схема пневмораспределителя. The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows the General scheme of the valve.

Пневмораспределитель содержит корпус 1, в расточках которого расположены клапаны 2, сцентрированные пружинами 3 относительно седел 4 и 5, перекрывающие каналы 6 или 7 в седлах 4 и 5 соответственно. Через полость 8 в крышке 9 к каналам 7 подводится давление газа, а через каналы 6, пневмолинию 10 и глушители 11 полосные пневмолинии к исполнительному механизму 12 и 13 соединяются с атмосферой. Клапаны 2 управляются коромыслом 14, поджатым пружинами 15, которое приводится из одного фиксированного положения в другое при помощи толкателя 16, связанного с поршнем 17 через ось 18 вращения толкателя и фиксирующую пружину 19. Поршень 17, расположенный в корпусе 20, имеет снизу (по рисунку) со стороны полости 21, постоянно соединенной с атмосферой, возвратную пружину 22, сверху (по рисунку) - полость 23, соединенную через каналы 24 с управляющей полостью 25, в которую ввернут электромагнит 26 с сердечником 27, содержащим два подпружиненных запорных элемента 28 и 29, способных перекрывать каналы 30 и 31 соответственно, к последнему из которых поджат запорный элемент 29 сердечника 27 (согласно чертежу) пружиной 32. Кроме того, управляющая полость 25 сообщается через каналы 33 в сердечнике 27, перекрывающийся канал 30 в электромагните 26 с атмосферой, а через перекрывающийся канал 31 и пневмолинию 34 в корпусе 20 с давлением газа. The air distributor comprises a housing 1, in the bores of which there are valves 2, centered by the springs 3 relative to the seats 4 and 5, overlapping the channels 6 or 7 in the seats 4 and 5, respectively. Through the cavity 8 in the cover 9, gas pressure is supplied to the channels 7, and through the channels 6, the pneumatic line 10 and the silencers 11, the strip pneumatic lines to the actuator 12 and 13 are connected to the atmosphere. The valves 2 are controlled by a rocker 14, preloaded by springs 15, which is brought from one fixed position to another by means of a pusher 16 connected to the piston 17 through the axis of rotation of the pusher 18 and the fixing spring 19. The piston 17 located in the housing 20 has a bottom (according to the figure ) from the side of the cavity 21, which is constantly connected to the atmosphere, a return spring 22, from above (according to the figure) - a cavity 23 connected through channels 24 to a control cavity 25 into which an electromagnet 26 is screwed with a core 27 containing two spring-loaded locking elements those 28 and 29, capable of blocking the channels 30 and 31, respectively, to the last of which the locking element 29 of the core 27 (according to the drawing) is pressed by the spring 32. In addition, the control cavity 25 communicates through the channels 33 in the core 27, the overlapping channel 30 in the electromagnet 26 with the atmosphere, and through an overlapping channel 31 and a pneumatic line 34 in the housing 20 with gas pressure.

Работа пневмораспределителя производится следующим образом. The operation of the valve is as follows.

При подаче электрического сигнала на электромагнит 26 сердечник 27 перемещается вверх (по рисунку), перекрывая запорным элементом 28 канал 30 и открывая канал 31. Давление газа из пневмолинии 34 через открывшийся канал 31, управляющую полость 25 и каналы 24 поступает в полость 23, перемещает поршень 17 вместе с толкателем 16, преодолевая усилие пружины 22. Толкатель 16, перемещаясь вместе с поршнем 17, доходит до касания ближнего плеча коромысла 14 и, поворачиваясь относительно оси 18 в поршне 17, скользит по поверхности коромысла 14 до его впадины, после чего начинает двигать коромысло 14, преодолевая усилие от пружин 15. Затем пружины 15 после перехода через вертикальное (по рисунку) положение меняют знак момента воздействия на коромысло 14, которое в итоге касается сферы левого (по рисунку) клапана 2 и при помощи пружин 15 прижимает клапан 2 к седлу 5, полосная пневмолиния 12 к исполнительному механизму через клапан 6, пневмолинию 10 и глушители 11 соединяется с атмосферой и отсекается через перекрытый канал 7 от давления газа в полости 8 крышки 9. Правый (по рисунку) канал 2 при помощи пружины 3 и давлением газа прижимается к седлу 4, отсекая полосную пневмолинию 13 к исполнительному механизму через перекрытый канал 6 от атмосферы и соединяя ее через канал 7 с давлением газа в полости 8 крышки 9. После снятия электрического сигнала с электромагнита 26 сердечник 27 под действием пружины 32 двигается вниз (по рисунку), перекрывая запорным элементом 29 канал 31 и открывая канал 30. Полость 23 при этом через каналы 24, управляющую полость 25, каналы 33 в сердечнике 27 и канал 30 соединяется с атмосферой, поршень 17 вместе с толкателем 16 под действием пружины 22 возвращаются в исходное верхнее (по рисунку) положение. При повторной подаче электрического сигнала на электромагнит 26 коромысло 14 перемещается в другое крайнее положение, воздействуя на правый (по рисунку) клапан 2, соединяя полосную пневмолинию 13 через канал 6, пневмолинию 10 и глушители 11 с атмосферой и отсоединяя ее через перекрытый канал 7 от давления газа в полости 8 крышки 9. Левый (по рисунку) клапан 2 при этом соединяет полостную пневмолинию 12 через канал 7 с давлением газа в полости 8 крышки 9 и отсоединяет ее через перекрытый канал 6 от атмосферы. When applying an electric signal to the electromagnet 26, the core 27 moves upward (according to the figure), blocking the channel 30 by the locking element 28 and opening the channel 31. The gas pressure from the pneumatic line 34 through the opened channel 31, the control cavity 25 and channels 24 enters the cavity 23, moves the piston 17 together with the pusher 16, overcoming the force of the spring 22. The pusher 16, moving together with the piston 17, reaches the touch of the proximal shoulder of the rocker arm 14 and, turning about the axis 18 in the piston 17, slides along the surface of the rocker arm 14 to its depression, after which begins to move the rocker 14, overcoming the force from the springs 15. Then the springs 15, after passing through the vertical (in the figure) position, change the sign of the moment of action on the rocker 14, which ultimately touches the sphere of the left (according to the figure) valve 2 and presses the valve with the help of springs 15 2 to the saddle 5, the strip pneumatic line 12 to the actuator through the valve 6, the pneumatic line 10 and the silencers 11 are connected to the atmosphere and cut off through the blocked channel 7 from the gas pressure in the cavity 8 of the cover 9. The right (as shown) channel 2 by means of a spring 3 and pressure ha it is pressed against the seat 4, cutting off the strip pneumatic line 13 to the actuator through the blocked channel 6 from the atmosphere and connecting it through the channel 7 with the gas pressure in the cavity 8 of the cover 9. After removing the electric signal from the electromagnet 26, the core 27 moves downward by the action of the spring 32 ( according to the figure), blocking the channel 31 by the locking element 29 and opening the channel 30. In this case, the cavity 23 is connected to the atmosphere through the channels 24, the control cavity 25, the channels 33 in the core 27 and the channel 30, the piston 17 together with the pusher 16 under the action of the spring 22 returns are returned to their initial upper (as shown) position. When re-applying the electric signal to the electromagnet 26, the rocker 14 moves to the other extreme position, acting on the right (as shown) valve 2, connecting the strip pneumatic line 13 through channel 6, the pneumatic line 10 and silencers 11 with the atmosphere and disconnecting it through the blocked channel 7 from the pressure gas in the cavity 8 of the cover 9. The left (according to the figure) valve 2 at the same time connects the cavity pneumatic line 12 through the channel 7 with the gas pressure in the cavity 8 of the cover 9 and disconnects it through the blocked channel 6 from the atmosphere.

Claims

Valve-type pneumatic distributor, 4-way, 2-position with four locking elements of the valve-seat type, made in the form of two parallel-mounted spring-loaded valves connected through a pneumatic system with a supply cavity, atmosphere and actuator cavities, and controlled by electrical signals to the electromagnet through a rocker arm, drawn by two springs to any of the valves, characterized in that it uses an electromagnet with locking elements in the core, controlling due to redistribution pnevmopotoka pneumatic distributor used in the second control stage designed as a spring-loaded pneumatic piston with fixed therein a pusher acting on the rocker.