RU2767676C1

RU2767676C1 - Pneumatic drive of actuator control system

Info

Publication number: RU2767676C1
Application number: RU2021112824A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Анатольевич Воробьев; Михаил Дмитриевич Макаров; Максим Михайлович Одиноченко; Дмитрий Александрович Серков; Светлана Александровна Толстых
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью ФЕСТО-РФ, ООО ФЕСТО-РФ
Priority date: 2021-05-03
Filing date: 2021-05-03
Publication date: 2022-03-18

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to the field of general machine building, to pneumatic drives of actuating mechanisms control mainly in vehicles. In the proposed pneumatic drive of the actuator control system, the output shaft position disc is made in the form of a single part with a hub oriented inside the carriage and bearing the output shaft bearings. Side surfaces of recesses on the position disc are curved, convex, conjugated with the bottom of the recess by means of a broadening made with respect to the side surface with the possibility of free movement of the ends of the rods of the position disc retainer and position disc rotation limiter-retarder during their contact with recesses side surface. Device for limiting rotation of the disc sets the boundaries of the given sector in the form of end flat flats made on the limiting side surfaces of the two conjugated recesses of the sector oriented towards each other. Overall diameter of the projection between them is less than the outer diameter of the other projections of the disc by the value of the said flattened surface, made with possibility of contact with the cylindrical groove made on the rod of the limiter-retarder of turning the disc of positions. Carriage pistons are made composite of stepped support part, which inner stage is located in carriage body cavity, and on the external step between its board and the sealing part detachably connected to it there is an annular magnet enveloped with a support guide tape. Pneumatic cylinder covers are fitted with threaded piston stroke limiters. Disc retainer is equipped with a rod locking device, which is included in the control system by means of its supply with an additional pneumatic valve connected to an auxiliary cavity, which is made in the rod end of the position disc retainer. Sensor of angular positions of the disc is a linear sensor of the position of pistons and the carriage, which is connected to an electronic control unit with the possibility of recalculation to angular indices of positions of the position disc.

EFFECT: broader functional capabilities.

3 cl, 17 dwg

Description

Изобретение относится к области общего машиностроения, а именно - к пневматическим приводам управления исполнительными механизмами преимущественно в транспортных средствах.The invention relates to the field of general mechanical engineering, namely, to pneumatic drives for controlling actuators, mainly in vehicles.

Известен пневматический привод системы управления исполнительными механизмами, включающей в себя: пневмомагистраль с источником давления воздуха, с датчиком давления воздуха; два двухпозиционных пневмоклапана с электромагнитным управлением положением поршней и два двухпозиционных пневмоклапана с электромагнитным управлением положением фиксаторов диска; электронный блок управления электромагнитами, выполненный с возможностью получения сигналов от датчика положения поршня и датчика давления воздуха в пневмомагистрали, при этом пневматический привод содержит пневмоцилиндр с торцевыми крышками, при этом внутри пневмоцилиндра установлена плунжерная каретка, состоящая из двух поршней, разнесенных на расстояние, равное длине, объединяющего их пустотелого корпуса с надпоршневыми полостями, имеющего продольную герметичную полость, сквозь которую поперечно пропущен установленный на опорах в пневмоцилиндре вал с зубчатым колесом в средней его части, сцепленным с зубьями продольно горизонтально расположенной рейки, разъемно прикрепленной к указанным поршням, привод исполнительного механизма, соединенный с выступающим из корпуса концом выходного вала, при этом на выходном конце указанного вала, выступающего из пневмоцилиндра, установлен жестко связанный с ним ступицей диск фиксированных положений выходного вала, выполненный с открытыми поперечными периферийными впадинами, количество которых равно заданному числу угловых положений выходного вала, связанного с датчиком его угловых положений, при этом пневмоцилиндр снабжен кронштейном, многопозиционным командоаппаратом, соединенным с выходным валом, блоком фиксации, диска положений выходного вала, включающим в себя фиксатор диска положений выходного вала и ограничитель-ретардер поворота диска положений, каждый из которых выполнен в виде пневмоцилиндра одностороннего действия с проходным штоком, на котором подвижно размещен поршень-упор, сопряженный одной стороной с возвратной пружиной и образующий с другой стороны основную полость, соединенную с соответствующим пневмоклапаном, при этом шток имеет с одного конца зауженную форму с возможностью взаимодействия с указанными ограничительными боковыми поверхностями впадин на диске, а с другого конца - соединенный с ним муфтой захватный элемент ручного перемещения штока, выполненном с возможностью фиксированной остановки в границах заданного сектора средством ограничения поворота (патент RU2718382, F15B 9/03 (2006.01), Опубликовано: 02.04.2020 Бюл. № 10).Known pneumatic actuator control system actuators, including: pneumatic line with a source of air pressure, with an air pressure sensor; two on-off pneumatic valves with electromagnetic control of the position of the pistons and two on-off pneumatic valves with electromagnetic control of the position of the disc clamps; an electronic control unit for electromagnets, configured to receive signals from a piston position sensor and an air pressure sensor in the pneumatic line, while the pneumatic actuator contains a pneumatic cylinder with end caps, while a plunger carriage is installed inside the pneumatic cylinder, consisting of two pistons spaced apart by a distance equal to the length , combining them with a hollow body with over-piston cavities, having a longitudinal sealed cavity, through which a shaft mounted on supports in the pneumatic cylinder is transversely passed with a gear wheel in its middle part, engaged with the teeth of a longitudinally horizontally located rack detachably attached to the specified pistons, the drive of the actuator, connected to the end of the output shaft protruding from the body, while at the output end of the specified shaft protruding from the pneumatic cylinder, a disk of fixed positions of the output shaft rigidly connected to it by a hub is installed, made with open transverse and peripheral depressions, the number of which is equal to the specified number of angular positions of the output shaft associated with the sensor of its angular positions, while the pneumatic cylinder is equipped with a bracket, a multi-position command device connected to the output shaft, a locking unit, a disk of output shaft positions, including a lock of the disk of positions of the output shaft and limiter-retarder of rotation of the disk of positions, each of which is made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a through rod, on which a piston-stop is movably placed, connected on one side with a return spring and forming on the other side the main cavity connected to the corresponding pneumatic valve, with In this case, the rod has a narrowed shape at one end with the possibility of interacting with the specified limiting side surfaces of the depressions on the disk, and at the other end, a gripping element connected to it by a clutch for manual movement of the rod, made with the possibility of a fixed stop within the boundaries of a given sector by means of limiting the turn (patent RU2718382, F15B 9/03 (2006.01), Published: 04/02/2020 Bull. No. 10).

Недостатками известного технического решения являются недостаточная надежность и ударное переключение позиций диска положений выходного вала пневмопривода.The disadvantages of the known technical solution are insufficient reliability and shock switching of positions of the disk of positions of the output shaft of the pneumatic actuator.

Технический результат использования изобретения заключается в повышении надежности фиксации и безударности переключения позиций диска положений выходного вала пневмопривода системы управления исполнительными механизмами.The technical result of using the invention is to increase the reliability of fixation and non-impact switching positions of the position disk of the output shaft of the pneumatic drive of the actuator control system.

Ниже раскрыты все общие и частные существенные признаки изобретения, характеризующие их причинно-следственную связь с указанным техническим результатом, достаточные для осуществления специалистом в данной области техники.All general and particular essential features of the invention are disclosed below, characterizing their causal relationship with the specified technical result, sufficient for implementation by a specialist in this field of technology.

Пневматический привод системы управления исполнительными механизмами, включающей в себя: пневмомагистраль с источником давления воздуха, с датчиком давления воздуха; два двухпозиционных пневмоклапана с электромагнитным управлением положением поршней и два двухпозиционных пневмоклапана с электромагнитным управлением положением фиксаторов и диска положений; электронный блок управления ЭБУ электромагнитами, выполненный с возможностью получения сигналов от датчика положения поршня и датчика давления воздуха в пневмомагистрали. Пневматический привод содержит пневмоцилиндр с торцевыми крышками. Внутри пневмоцилиндра, установлена плунжерная каретка, состоящая из двух поршней, разнесенных на расстояние, равное длине, объединяющего их пустотелого корпуса, с надпоршневыми полостями, имеющего продольную герметичную полость, сквозь которую поперечно пропущен установленный на опорах в пневмоцилиндре вал с зубчатым колесом в средней его части, сцепленным с зубьями продольно горизонтально расположенной рейки, разъемно прикрепленной к указанным поршням, привод исполнительного механизма, соединенный с выступающим из корпуса концом выходного вала. На выходном конце указанного вала, выступающего из пневмоцилиндра, установлен жестко связанный с ним ступицей диск фиксированных положений выходного вала. Диск положений выполнен с открытыми поперечными периферийными впадинами, количество которых равно заданному числу угловых положений выходного вала, связанного с датчиком его угловых положений. Пневмоцилиндр снабжен кронштейном, многопозиционным командоаппаратом, соединенным с выходным валом, блоком фиксации диска положений выходного вала, включающим в себя фиксатор диска положений выходного вала и ограничитель-ретардер поворота диска положений, каждый из которых выполнен в виде пневмоцилиндра одностороннего действия с проходным штоком. На штоке каждого из двух двухпозиционных пневмоклапанов подвижно размещен поршень-упор, сопряженный одной стороной с возвратной пружиной и образующий с другой стороны основную полость, соединенную с соответствующим пневмоклапаном. Шток имеет с одного конца зауженную форму с возможностью взаимодействия с указанными ограничительными боковыми поверхностями впадин на диске, а с другого конца - соединенный с ним муфтой захватный элемент ручного перемещения штока. Диск положений выполнен с возможностью фиксированной остановки в границах заданного сектора средством ограничения поворота. Диск положений выходного вала выполнен в виде единой детали со ступицей, ориентированной внутрь каретки и, несущей подшипники выходного вала. Указанные боковые поверхности впадин на диске положений выполнены криволинейными, выпуклыми, сопряженными с дном впадины посредством уширения, выполненного по отношению к боковой поверхности с возможностью свободного перемещения концов штоков фиксатора диска положений и ограничителя-ретардера поворота диска положений в процессе их контакта с боковой поверхностью впадин. Упомянутое средство ограничения поворота диска устанавливает границы заданного сектора в виде концевых плоских лысок, выполненных на ориентированных друг к другу ограничительных боковых поверхностях двух сопряженных впадин сектора, причем габаритный диаметр выступа между ними меньше наружного диаметра остальных выступов диска на величину указанной плоской лыски, выполненной с возможностью контакта с цилиндрической проточкой, выполненной на штоке ограничителя-ретардера поворота диска положений. Поршни каретки выполнены составными из ступенчатой опорной части, внутренняя ступень которой размещена в полости корпуса каретки. На наружной ступени между ее бортом и разъемно соединенной с ней герметизирующей частью установлен кольцевой магнит, охваченный опорной направляющей лентой. В крышках пневмоцилиндра установлены резьбовые ограничители хода поршней. Фиксатор диска положений может быть снабжен средством блокировки штока, которое включено в систему управления посредством снабжения ее дополнительным пневмоклапаном, связанным со вспомогательной полостью, которая выполнена в штоковой полости фиксатора диска. В качестве датчика угловых положений диска использован линейный датчик положения поршней каретки, подключенный к электронному блоку управления ЭБУ с возможностью пересчета на угловые показатели положений диска положений. Указанные криволинейные боковины выступов между углублениями в диске положений могут быть выполнены в виде эвольвенты окружности. С наружной стороны подвижного поршня-упора в полости пружины фиксатора диска положений образована дополнительная полость, связанная посредством штуцера с напорной магистралью дополнительного двухпозиционного пневмоклапана с электромагнитным управлением фиксатором диска положений с возможностью блокирующего поджатия заостренного конца запорной части штока в противолежащую впадину в диске положений выходного вала.Pneumatic drive of the actuator control system, including: pneumatic line with an air pressure source, with an air pressure sensor; two two-position pneumatic valves with electromagnetic control of the position of the pistons and two two-position pneumatic valves with electromagnetic control of the position of the clamps and the position disk; electronic control unit of the ECU with electromagnets, configured to receive signals from the piston position sensor and the air pressure sensor in the pneumatic line. The pneumatic drive contains a pneumatic cylinder with end caps. Inside the pneumatic cylinder, a plunger carriage is installed, consisting of two pistons spaced at a distance equal to the length of the hollow body connecting them, with over-piston cavities, having a longitudinal sealed cavity, through which a shaft mounted on supports in the pneumatic cylinder is transversely passed with a gear wheel in its middle part , engaged with the teeth of a longitudinally horizontal rack detachably attached to the specified pistons, the drive of the actuator connected to the end of the output shaft protruding from the housing. At the output end of said shaft protruding from the pneumatic cylinder, a disk of fixed positions of the output shaft is rigidly connected with it by a hub. The position disc is made with open transverse peripheral cavities, the number of which is equal to the specified number of angular positions of the output shaft associated with the sensor of its angular positions. The pneumatic cylinder is equipped with a bracket, a multi-position command device connected to the output shaft, a block for fixing the output shaft position disk, including a lock for the output shaft position disk and a limiter-retarder for the rotation of the position disk, each of which is made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a through rod. On the rod of each of the two on-off pneumatic valves, a piston-stop is movably placed, connected on one side with a return spring and forming on the other side the main cavity connected to the corresponding pneumatic valve. The rod has a tapered shape at one end with the possibility of interacting with the specified limiting side surfaces of the depressions on the disk, and at the other end - a gripping element connected to it by a clutch for manual movement of the rod. The position disc is made with the possibility of a fixed stop within the boundaries of a given sector by means of rotation limitation. The output shaft position disc is made in the form of a single piece with a hub oriented inside the carriage and bearing the output shaft bearings. Said side surfaces of the depressions on the position disk are curved, convex, conjugated with the bottom of the cavity by means of a broadening made in relation to the side surface with the possibility of free movement of the ends of the rods of the position disk retainer and the limiter-retarder of the rotation of the position disk in the process of their contact with the side surface of the depressions. Said disk rotation limiting means sets the boundaries of a given sector in the form of end flat flats made on mutually oriented restrictive side surfaces of two conjugated recesses of the sector, and the overall diameter of the protrusion between them is less than the outer diameter of the remaining disk protrusions by the value of the specified flat flat, made with the possibility contact with a cylindrical groove made on the stem of the limiter-retarder for turning the position disk. Carriage pistons are made composite of a stepped support part, the inner step of which is placed in the cavity of the carriage body. An annular magnet is installed on the outer step between its side and the sealing part releasably connected to it, covered by a supporting guide tape. In the covers of the pneumatic cylinder, threaded piston stroke stops are installed. The position disk retainer can be provided with a rod blocking means, which is included in the control system by providing it with an additional pneumatic valve associated with the auxiliary cavity, which is made in the rod cavity of the disk retainer. As a disk angular position sensor, a linear position sensor of the carriage pistons was used, connected to the electronic control unit of the ECU with the possibility of converting to the angular position indicators of the position disk. These curvilinear sidewalls of the protrusions between the recesses in the position disk can be made in the form of an involute of a circle. An additional cavity is formed on the outer side of the movable stop piston in the cavity of the spring of the position disk retainer, connected by means of a fitting to the pressure line of the additional two-position pneumatic valve with electromagnetic control of the position disk retainer with the possibility of locking the pointed end of the rod locking part into the opposite cavity in the position disk of the output shaft.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 показан общий вид пневмопривода, вид сбоку; на фиг. 2 - пневмопривод, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг 2, пневмопривод в блоком управления и пневмоклапанами; на фиг. 7 - разрез А-А на фиг. 1, блокировка диска в положении «1»; на фиг. 8 - разрез А-А на фиг. 1, блокировка диска в положении «4»; на фиг. 9 - разрез А-А на фиг. 1, привод в положении «Т»; на фиг. 10 - общий вид пневмопривода, вид сбоку, вариант исполнения с дополнительной полостью фиксатора положения диска; на фиг. 11 - пневмопривод, вид сверху, вариант исполнения с дополнительной полостью фиксатора диска положений; на фиг. 12 -разрез Д-Д на фиг. 10, частичный увеличенный вид; на фиг. 13 - вид I на фиг. 7; на фиг. 14 - разрез Ж-Ж на фиг. 12; на фиг. 15 - разрез И-И на фиг. 12; на фиг. 16 - разрез Е-Е на фиг. 11; на фиг. 17 - схема работы пневмопривода системы управления исполнительными механизмами.The invention is illustrated by drawings, where: in Fig. 1 shows a general view of the pneumatic actuator, side view; in fig. 2 - pneumatic actuator, top view; in fig. 3 - section A-A in Fig. one; in fig. 4 - section B-B in Fig. one; in fig. 5 - section B-B in Fig. 2; in fig. 6 - section G-G in Fig 2, pneumatic actuator in the control unit and pneumatic valves; in fig. 7 is section A-A in FIG. 1, disc lock in "1" position; in fig. 8 is a section A-A in FIG. 1, disc lock in "4" position; in fig. 9 - section A-A in Fig. 1, drive in the "T" position; in fig. 10 - general view of the pneumatic actuator, side view, version with an additional cavity for the disk position lock; in fig. 11 - pneumatic actuator, top view, version with an additional cavity of the position disk retainer; in fig. 12 - section D-D in Fig. 10, partial enlarged view; in fig. 13 - view I in Fig. 7; in fig. 14 - section W-W in Fig. 12; in fig. 15 - section I-I in Fig. 12; in fig. 16 is a section E-E in FIG. eleven; in fig. 17 is a diagram of the operation of the pneumatic actuator of the actuator control system.

Пневматический привод 1 системы управления 2 исполнительными механизмами 3, включающей в себя: пневмомагистраль 4 с источником давления воздуха 5, с датчиком давления воздуха 6; два двухпозиционных пневмоклапана 7 и 8 с электромагнитным управлением положением поршней 9 и 10 и два двухпозиционных пневмоклапана 11 и 12 с электромагнитным управлением положением фиксаторов 13 и 14 диска положений 15; электронный блок управления ЭБУ 16 электромагнитами, выполненный с возможностью получения сигналов от датчика положения поршня 17 и датчика давления воздуха 6 в пневмомагистрали 4.Pneumatic drive 1 control system 2 actuators 3, including: pneumatic line 4 with an air pressure source 5, with an air pressure sensor 6; two on-off pneumatic valves 7 and 8 with electromagnetic control of the position of pistons 9 and 10 and two on-off pneumatic valves 11 and 12 with electromagnetic control of the position of the latches 13 and 14 of the disc of positions 15; electronic control unit of the ECU 16 with electromagnets, configured to receive signals from the piston position sensor 17 and the air pressure sensor 6 in the pneumatic line 4.

Пневматический привод 1 содержит пневмоцилиндр 18 с торцевыми крышками 19 и 20.Pneumatic drive 1 contains pneumatic cylinder 18 with end caps 19 and 20.

Внутри пневмоцилиндра 18, установлена плунжерная каретка 21, состоящая из двух поршней 9 и 10, разнесенных на расстояние, равное длине, объединяющего их пустотелого корпуса 22, с надпоршневыми полостями П1 и П2, имеющего продольную герметичную полость 23, сквозь которую поперечно пропущен установленный на опорах 24 в пневмоцилиндре вал 25 с зубчатым колесом 26 в средней его части, сцепленным с зубьями продольно горизонтально расположенной рейки 27, разъемно прикрепленной к указанным поршням 9 и 10, привод 28 исполнительного механизма 3, соединенный с выступающим из корпуса концом выходного вала 25.Inside the pneumatic cylinder 18, a plunger carriage 21 is installed, consisting of two pistons 9 and 10, spaced apart at a distance equal to the length of the hollow body 22 uniting them, with over-piston cavities P1 and P2, having a longitudinal sealed cavity 23, through which the piston mounted on supports is passed transversely. 24 in the pneumatic cylinder, a shaft 25 with a gear wheel 26 in its middle part, engaged with the teeth of a longitudinally horizontal rack 27, detachably attached to the said pistons 9 and 10, the drive 28 of the actuator 3, connected to the end of the output shaft 25 protruding from the housing.

На выходном конце указанного вала 25, выступающего из пневмоцилиндра 18, установлен жестко связанный с ним ступицей 29 диск фиксированных положений 15 выходного вала 25.At the output end of the specified shaft 25 protruding from the pneumatic cylinder 18, there is a disk of fixed positions 15 of the output shaft 25 rigidly connected to it by the hub 29.

Диск положений 15 выполнен с открытыми поперечными периферийными впадинами U, количество которых равно заданному числу угловых положений выходного вала 25, связанного с датчиком его угловых положений.The position disk 15 is made with open transverse peripheral cavities U, the number of which is equal to the given number of angular positions of the output shaft 25 associated with the sensor of its angular positions.

Пневмоцилиндр 18 снабжен кронштейном 30, многопозиционным командоаппаратом 31, соединенным с выходным валом 25, блоком фиксации диска положений 15 выходного вала 25, включающим в себя фиксатор 13 диска положений 15 выходного вала 25 и ограничитель-ретардер 14 поворота диска положений 15, каждый из которых выполнен в виде пневмоцилиндра одностороннего действия с проходным штоком 32.The pneumatic cylinder 18 is equipped with a bracket 30, a multi-position command device 31 connected to the output shaft 25, a block for fixing the disk of positions 15 of the output shaft 25, including a lock 13 of the disk of positions 15 of the output shaft 25 and a limiter-retarder 14 of rotation of the disk of positions 15, each of which is made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a through rod 32.

На штоке 32 каждого из двух двухпозиционных пневмоклапанов 11 и 12 подвижно размещен поршень-упор 33, сопряженный одной стороной с возвратной пружиной 34 и образующий с другой стороны основную полость П3, соединенную с соответствующим пневмоклапаном 11 или 12.On the rod 32 of each of the two on-off pneumatic valves 11 and 12, a stop piston 33 is movably placed, connected on one side with the return spring 34 and forming on the other side the main cavity P3 connected to the corresponding pneumatic valve 11 or 12.

Шток 32 имеет с одного конца зауженную форму с возможностью взаимодействия с указанными ограничительными боковыми поверхностями впадин U на диске, а с другого конца - соединенный с ним муфтой 35 захватный элемент 36 ручного перемещения штока 32.The rod 32 has a tapered shape at one end with the possibility of interacting with the specified limiting side surfaces of the depressions U on the disk, and at the other end, a gripping element 36 connected to it by a clutch 35 for manual movement of the rod 32.

Диск положений 15 выполнен с возможностью фиксированной остановки в границах заданного сектора S (фиг. 13) средством ограничения поворота.The position disc 15 is made with the possibility of a fixed stop within the boundaries of a given sector S (Fig. 13) by means of limiting rotation.

Диск положений 15 выходного вала 25 выполнен в виде единой детали со ступицей 29, ориентированной внутрь каретки 19 и, несущей подшипники (не показано) выходного вала 25.The position disk 15 of the output shaft 25 is made in the form of a single piece with the hub 29 oriented inside the carriage 19 and bearing bearings (not shown) of the output shaft 25.

Указанные боковые поверхности впадин U на диске положений 15 выполнены криволинейными, выпуклыми, сопряженными с дном впадины посредством уширения W, выполненного по отношению к боковой поверхности с возможностью свободного перемещения концов штоков 32 фиксатора 13 диска положений 15 и ограничителя-ретардера поворота диска положений в процессе их контакта с боковой поверхностью впадин U.Said side surfaces of the depressions U on the position disk 15 are curved, convex, conjugated with the bottom of the cavity by widening W, made with respect to the side surface with the possibility of free movement of the ends of the rods 32 of the lock 13 of the position disk 15 and the limiter-retarder of rotation of the position disk during their contact with the side surface of the depressions U.

Упомянутое средство ограничения поворота диска устанавливает границы заданного сектора S в виде концевых плоских лысок L, выполненных на ориентированных друг к другу ограничительных боковых поверхностях двух сопряженных впадин U сектора S, причем габаритный диаметр выступа R между ними меньше наружного диаметра остальных выступов диска на величину указанной плоской лыски L, выполненной с возможностью контакта с цилиндрической проточкой 37, выполненной на штоке 32 ограничителя-ретардера 14 поворота диска положений 15.Said disk rotation limiting means sets the boundaries of a given sector S in the form of end flat flats L, made on mutually oriented restrictive side surfaces of two conjugated depressions U of the sector S, and the overall diameter of the protrusion R between them is less than the outer diameter of the remaining protrusions of the disk by the value of the specified flat flat L, made with the possibility of contact with a cylindrical groove 37, made on the rod 32 of the limiter-retarder 14 of the rotation of the disk of positions 15.

Поршни 9 и 10 каретки 19 выполнены составными из ступенчатой опорной части, внутренняя ступень 38 которой размещена в полости корпуса каретки19.The pistons 9 and 10 of the carriage 19 are made of a stepped bearing part, the inner step 38 of which is located in the cavity of the carriage body 19.

На наружной ступени 39 между ее бортом и разъемно соединенной с ней герметизирующей частью установлен кольцевой магнит 40, охваченный опорной направляющей лентой 41.An annular magnet 40 is installed on the outer step 39 between its side and the sealing part detachably connected to it, covered by a supporting guide tape 41.

В крышках 19 и 20 пневмоцилиндра 18 установлены резьбовые ограничители хода 42 поршней 9 и 10.In the covers 19 and 20 of the pneumatic cylinder 18, threaded travel stops 42 of pistons 9 and 10 are installed.

Фиксатор 13 диска положений 15 может быть снабжен средством блокировки штока, которое включено в систему управления 2 посредством снабжения ее дополнительным пневмоклапаном 43 (фиг. 15), связанным со вспомогательной полостью П5, которая выполнена в штоковой полости П4 фиксатора 13 диска 15.The latch 13 of the disc of positions 15 can be provided with a means of blocking the rod, which is included in the control system 2 by supplying it with an additional pneumatic valve 43 (Fig. 15) associated with the auxiliary cavity P5, which is made in the rod cavity P4 of the latch 13 of the disk 15.

В качестве датчика угловых положений диска использован линейный датчик положения 17 поршней 9 и 10 каретки 19, подключенный к электронному блоку управления ЭБУ 16 с возможностью пересчета на угловые показатели положений диска положений 15.As a disk angular position sensor, a linear position sensor 17 of pistons 9 and 10 of the carriage 19 was used, connected to the electronic control unit of the computer 16 with the possibility of converting to the angular position indicators of the position disk 15.

Указанные криволинейные боковины выступов между углублениями U в диске положений 15 могут быть выполнены в виде эвольвенты окружности (не показано).These curvilinear sidewalls of the protrusions between the recesses U in the position disk 15 can be made in the form of an evolvent circle (not shown).

С наружной стороны подвижного поршня-упора 33 в полости П4 пружины 34 фиксатора 13 диска положений 15 образована дополнительная полость П5, связанная посредством штуцера 44 с напорной магистралью дополнительного двухпозиционного пневмоклапана 43 с электромагнитным управлением фиксатором 13 диска положений 15 с возможностью блокирующего поджатия заостренного конца запорной части штока 32 в противолежащую впадину U в диске положений 15 выходного вала 25.On the outer side of the movable stop piston 33 in the cavity P4 of the spring 34 of the latch 13 of the disk of positions 15, an additional cavity P5 is formed, connected by means of a fitting 44 with the pressure line of the additional on-off pneumatic valve 43 with electromagnetic control of the latch 13 of the disk of positions 15 with the possibility of blocking preload of the pointed end of the obturator part rod 32 into the opposite cavity U in the position disk 15 of the output shaft 25.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета, в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения.Comparison of the claimed technical solution with the state of the art known from scientific, technical and patent documentation as of the priority date, in the main and adjacent headings, did not reveal a tool that has features that are identical to all the features contained in the claims proposed by the applicant, including the purpose characteristic.

Т.е, совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".That is, the set of essential features of the claimed solution was not previously known and is not identical to any known technical solutions, therefore, it meets the condition of patentability "novelty".

Техническое решение работоспособности осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки изобретения позволяют получить заданный технический результат по достижению надежной фиксации и безударности переключения позиций диска положений выходного вала пневмопривода.The technical solution of operability is feasible and reproducible, and the distinctive features of the invention make it possible to obtain a given technical result in achieving a reliable fixation and non-impact of switching the positions of the disk of the positions of the output shaft of the pneumatic drive.

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании изобретения и названии указано его назначение, оно может осуществлено промышленным способом и использовано в системах и способах управления исполнительными механизмами.This technical solution is industrially applicable, since the description of the invention and the title indicate its purpose, it can be carried out industrially and used in systems and methods for controlling actuators.

Изобретение в том виде, как оно охарактеризовано в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлено с помощью средств и методов, описанных в прототипе - патенте RU2718382, ставшим общедоступным до даты приоритета изобретения.The invention in the form as it is described in each of the claims can be implemented using the means and methods described in the prototype - patent RU2718382, which became publicly available before the priority date of the invention.

Изобретение осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки, приведенные в формуле изобретения относятся к существенным, поскольку они влияют на возможность решения указанной в заявке технической проблемы и получение обеспечиваемого изобретением технического результата, то есть находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом и, поэтому являются существенными.The invention is feasible and reproducible, and the distinguishing features given in the claims are essential, since they affect the possibility of solving the technical problem indicated in the application and obtaining the technical result provided by the invention, that is, they are in a causal relationship with the specified result and, therefore, are essential.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "industrial applicability".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное техническое решение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, а в выявленных таких решениях не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат.An analysis of known technical solutions in this field of technology has shown that the proposed technical solution does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since no solutions have been identified that have features that coincide with its distinctive features, and in the identified such solutions, the known effect of distinctive features on the technical result specified in the application materials.

Т.е, заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование этих признаков в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический результат - повышение надежности фиксации и безударности переключения позиций диска положений выходного вала пневмопривода. Следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.That is, the claimed solution has features that are absent in known technical solutions, and the use of these features in the claimed set of essential features makes it possible to obtain a new technical result-improved reliability fixation and non-impact of switching the positions of the disk of the positions of the output shaft of the pneumatic actuator. Therefore, the proposed technical solution can only be obtained by a creative approach and is not obvious to the average specialist in this field, i.e. has an inventive step compared to the existing state of the art.

Осуществление заявленного изобретения достигается реализацией указанного назначения.The implementation of the claimed invention is achieved by the implementation of the specified purpose.

Для подтверждения возможности осуществления изобретения ниже приводятся сведения о работе устройства, раскрывающие, как может быть осуществлено изобретение с реализацией указанного заявителем назначения и с подтверждением возможности достижения технического результата при осуществлении изобретения.To confirm the possibility of carrying out the invention, information about the operation of the device is given below, revealing how the invention can be carried out with the implementation of the purpose indicated by the applicant and confirming the possibility of achieving a technical result in the implementation of the invention.

Пневматический привод 1 системы управления 2 исполнительными механизмами 3 представляет собой пневмомеханическое устройство, служащее для точного и быстрого позиционирования и фиксации ответной части выходного вала 25 пневмопривода в одном из заданных положений. Пневмопривод 1 предназначен для работы в комплексе с электрическим управляемым модулем ЭБУ 16 и блоком пневматических клапанов 45.The pneumatic actuator 1 of the control system 2 of the actuators 3 is a pneumomechanical device that serves for precise and fast positioning and fixation of the counterpart of the output shaft 25 of the pneumatic actuator in one of the specified positions. Pneumatic actuator 1 is designed to work in combination with an electrically controlled module ECU 16 and a block of pneumatic valves 45.

Пневмопривод 1 обеспечивает: точное и быстрое позиционирование и фиксацию выходного вала 25 в заданных положениях.Pneumatic actuator 1 provides: accurate and fast positioning and fixation of the output shaft 25 in the specified positions.

Переключение положений выходного вала 25 осуществляют с использованием сжатого воздуха, подвод которого осуществляется через порты 1, 2, 3, 4, где: порт 1 связан с полостью 1 приводного пневмоцилиндра; порт 2 связан с полостью 2 приводного пневмоцилиндра; порт 3 связан с рабочей полостью 3 фиксатора 13 диска положений 15; порт 4 связан с рабочей полостью 4 ограничителя-ретардера 14 поворота диска положений 15.Switching the positions of the output shaft 25 is carried out using compressed air, which is supplied through ports 1, 2, 3, 4, where: port 1 is connected to the cavity 1 of the drive pneumatic cylinder; port 2 is connected with the cavity 2 of the drive pneumatic cylinder; port 3 is connected with the working cavity 3 of the latch 13 of the disk positions 15; port 4 is connected with the working cavity 4 of the limiter-retarder 14 of rotation of the disc of positions 15.

Для отслеживания перемещения поршня в пневмоцилиндре используется линейный датчик 17, который подключается к электронному блоку управления ЭБУ 16.To track the movement of the piston in the pneumatic cylinder, a linear sensor 17 is used, which is connected to the electronic control unit of the computer 16.

В системе управления работой пневмопривода 1 использована известная схема (фиг. 6), например, из заявки CN №104500717А от 04.09.2014, где применен модуль широтно-импульсной модуляции (ШИМ-модуль) в системе управления коробкой передач транспортного средства или из патента CN №2029270234 от 21.11.2012, в котором положением поршня управляют импульсной подачей воздуха посредством электрических импульсы, передаваемые от ШИМ-модуля электромагнитам пневматических клапанов или из патента RU №2473824, в котором используется ШИМ - модуль для управления электромагнитами в процессе которого воздух подают в одну из полостей пневмоцилиндра в виде импульсных воздействий давления воздуха на поршень при его подаче в обе полости пневмоцилиндра в виде разности импульсных воздействий давления воздуха на поршень.In the control system of the pneumatic drive 1, a well-known scheme is used (Fig. 6), for example, from CN application No. 104500717A dated 09/04/2014, where a pulse-width modulation module (PWM module) is used in the vehicle gearbox control system or from the CN patent No. 2029270234 dated 11/21/2012, in which the position of the piston is controlled by a pulsed air supply by means of electrical impulses transmitted from the PWM module to the electromagnets of pneumatic valves or from patent RU No. from the cavities of the pneumatic cylinder in the form of pulsed effects of air pressure on the piston when it is supplied to both cavities of the pneumatic cylinder in the form of a difference in the pulsed effects of air pressure on the piston.

Также известна подобная схема и из прототипа (патент RU2718382, F15B 9/03 (2006.01), Опубликовано: 02.04.2020 Бюл. № 10).A similar scheme is also known from the prototype (patent RU2718382, F15B 9/03 (2006.01), Published: 04/02/2020 Bull. No. 10).

В этой схеме электронный блок управления ЭБУ 16 использует: устройство обработки данных 46; включающее в себя оперативное запоминающее устройство 47, энергонезависимое запоминающее устройство 48 с компьютерной программой, содержащей процедуры управления и сохраняемую с возможностью выполнения или в сжатом состоянии во внешнем запоминающем устройстве 49 или в оперативном запоминающем устройстве 47; интерфейсы 50 соединения с шиной; модуль 51 с часами реального времен; аналоговые входы 52, конфигурируемые с возможностью перенастройки измерения величин тока и напряжения с помощью встроенного программного обеспечения или с помощью внешней команды; дискретные входы 53, конфигурируемые с возможностью выбрать структуру входного сигнала, дискретные входы 54; выходы 55 с управлением нагрузки по току; выходы 56 с цифровой диагностикой и модулем широтно- импульсной модуляции (ШИМ-модуль).In this scheme, the electronic control unit of the ECU 16 uses: the data processing unit 46; including a random access memory 47, a non-volatile memory 48 with a computer program containing control procedures and stored in an executable or compressed state in an external storage device 49 or in a random access memory 47; bus connection interfaces 50; module 51 with real time clock; analog inputs 52, configurable with the ability to reconfigure the measurement of current and voltage values using the firmware or using an external command; discrete inputs 53, configurable with the ability to select the structure of the input signal, discrete inputs 54; outputs 55 with current load control; 56 outputs with digital diagnostics and pulse width modulation (PWM) module.

В этом техническом решении осуществляется способ управления, при котором воздух подают в одну из полостей пневмоцилиндра в виде одного импульса заданной длительности или набора импульсов заданной скважности, в зависимости от положения поршня. Выполняется расфиксация диска положений, подается сигнал управления от ЭБУ на электромагниты пневмоклапанов, открывается один из пневмоклапанов, подается воздух из пневмомагистрали в заданную полость, выполняется поворот диска положений с трапециевидными вырезами на заданный угол против или по часовой стрелке соответственно, после достижения заданного угла поворота диска, регистрируемого датчиком, затем ЭБУ переключается на управление ШИМ-модулем электромагнитами пневмоклапанов блока фиксации и после определения с помощью датчика углового положения диска осуществляют подачу импульсов на электромагниты пневмоклапанов управления пневмоцилиндром, в зависимости от выбранного направления вращения диска положений, после чего подают воздуха в одну из полостей пневмоцилиндра в виде одного или более импульсов в соответствующие надпоршневые полости для перемещения поршня и связанного с ним вращения выходного вала в заданном направлении.In this technical solution, a control method is implemented in which air is supplied to one of the cavities of the pneumatic cylinder in the form of a single pulse of a given duration or a set of pulses of a given duty cycle, depending on the position of the piston. The position disk is released, a control signal is sent from the computer to the pneumatic valve electromagnets, one of the pneumatic valves opens, air is supplied from the pneumatic line to the specified cavity, the position disk with trapezoidal cutouts is rotated at a given angle counterclockwise or clockwise, respectively, after reaching the specified angle of rotation of the disk registered by the sensor, then the ECU switches to controlling the PWM module by the electromagnets of the pneumatic valves of the fixation unit and, after determining the angular position of the disk using the sensor, pulses are supplied to the electromagnets of the pneumatic valves for controlling the pneumatic cylinder, depending on the selected direction of rotation of the position disk, after which air is supplied to one of cavities of the pneumatic cylinder in the form of one or more pulses into the corresponding over-piston cavities to move the piston and the associated rotation of the output shaft in a given direction.

Работа пневматического привода 1 системы управления исполнительными механизмами осуществляется следующим образом. The operation of the pneumatic drive 1 of the actuator control system is carried out as follows .

Пневматический привод обеспечивает позиционирование выходного вала 25 в трех режимах: штатный режим работы, переключение привода в ручном режиме и переключение привода электронным блоком управления в случае выхода из строя линейного датчика 17 перемещения поршней 9 и 10.The pneumatic drive provides positioning of the output shaft 25 in three modes: normal operation, switching the drive in manual mode, and switching the drive by the electronic control unit in case of failure of the linear sensor 17 of displacement of pistons 9 and 10.

Реализации использования пневмопривода может быть проиллюстрирована на приведенном ниже примере управления механизмом переключения передач трактора.The implementation of the use of a pneumatic drive can be illustrated in the following example of controlling the gear shifting mechanism of a tractor.

Пневмопривод 1 позволяет осуществлять поворот и фиксацию выходного вала 25 в шести положениях: Т, N, 1, 2, 3, 4, где: N - положение «нейтраль»; T - положение «тормоз-синхронизатор»; 1-4 номера передач МКПП.Pneumatic actuator 1 allows rotation and fixation of the output shaft 25 in six positions: T, N, 1, 2, 3, 4, where: N - position "neutral"; T - position "brake-synchronizer"; 1-4 manual transmission gear numbers.

Пневмопривод 1 предотвращает произвольное переключение в положение T в случае обрыва подводящих сжатый воздух патрубков, обрыва проводов датчика 17 или выхода из строя пневмоклапанов, управляющих подачей сжатого воздуха.Pneumatic actuator 1 prevents arbitrary switching to position T in the event of a break in the compressed air supply pipes, a break in the wires of the sensor 17 or failure of the pneumatic valves that control the compressed air supply.

Переключение привода осуществляется с использованием сжатого воздуха, подключение которого осуществляется через порты 1, 2, 3, 4 (фиг. 11) где, порт 1 связан с полостью 1 приводного пневмоцилиндра; порт 2 связан с полостью 2 приводного пневмоцилиндра; порт 3 связан с рабочей полостью фиксатора положений; порт 4 связан с рабочей полостью ограничителя хода.The drive is switched using compressed air, which is connected through ports 1, 2, 3, 4 (Fig. 11) where, port 1 is connected to the cavity 1 of the drive pneumatic cylinder; port 2 is connected with the cavity 2 of the drive pneumatic cylinder; port 3 is connected to the working cavity of the position lock; port 4 is connected to the working cavity of the stroke limiter.

В одну из полостей цилиндра, через порт 1 (для вращения вала против часовой стрелки) или порт 2 (для вращения вала по часовой стрелке), импульсно подается сжатый воздух. Линейное перемещение поршня преобразуется во вращательное движение выходного вала 25 пневмопривода 1 посредством передачи «рейка-шестерня», где рейка является составной частью поршня приводного пневмоцилиндра, а шестерня частью вала 25 пневмопривода.Compressed air is pulsed into one of the cylinder cavities, through port 1 (for counterclockwise rotation of the shaft) or port 2 (for clockwise rotation of the shaft). The linear displacement of the piston is converted into rotational motion of the output shaft 25 of the pneumatic drive 1 by means of a rack-and-pinion transmission, where the rack is an integral part of the piston of the drive pneumatic cylinder, and the gear is part of the shaft 25 of the pneumatic drive.

На валу 25 расположен диск с шестью выемками U трапецеидальной формы контактной части со скругленными боковыми сторонами.On the shaft 25 there is a disk with six notches U of the trapezoidal shape of the contact part with rounded sides.

Вал 25 неподвижно блокируется в требуемом положении фиксатором положений 13 с конической контактной частью, которая входит в зацепление с одним из ответных пазов U трапецеидальной формы на диске положений.The shaft 25 is fixedly locked in the required position by the position lock 13 with a conical contact part, which engages with one of the reciprocal grooves U of the trapezoidal shape on the position disk.

В неактивном состоянии ограничивается поворот вала 25 в пределах сектора S, крайние точки которого соответствуют соседним друг другу выемкам для положений «N» и «1».In the inactive state, the rotation of the shaft 25 is limited within the sector S, the extreme points of which correspond to adjacent recesses for the positions "N" and "1".

Фиксатор 13 диска положений 15 выходит из зацепления с впадиной U при подаче в порт 3 сжатого воздуха и возвращается в исходное положение под воздействием механической пружины 34 при сбросе воздуха.The latch 13 of the position disk 15 disengages from the cavity U when compressed air is supplied to the port 3 and returns to its original position under the influence of the mechanical spring 34 when the air is released.

Ограничитель-ретардер поворота 14 диска положений 15 выходит из зацепления с впадиной U. При подаче в порт 4 сжатого воздуха ограничитель-ретардер поворота 14 возвращается в исходное положение под действием механической пружины 34 при сбросе воздуха, опираясь торцом штока в цилиндрическую поверхность диска положений. Это дает эффект тормоза-замедлителя (ретардера), синхронизируя безударный контакт острия фиксатора 13 с соответствующей впадиной U диска положений 15.The rotation limiter-retarder 14 of the position disk 15 disengages from the cavity U. When compressed air is supplied to port 4, the rotation limiter-retarder 14 returns to its original position under the action of a mechanical spring 34 when air is released, resting on the end of the rod in the cylindrical surface of the position disk. This gives the effect of a retarder (retarder), synchronizing the impactless contact of the tip of the latch 13 with the corresponding cavity U of the position disc 15.

В крышках 19 и 20 пневмоцилиндра 18 установлены резьбовые ограничители хода 42 поршней 9 и 10 пневмоцилиндра в крайних положениях, что соответствует положениям оси привода «T» и «4».In the covers 19 and 20 of the pneumatic cylinder 18, threaded stops 42 of the pistons 9 and 10 of the pneumatic cylinder are installed in the extreme positions, which corresponds to the positions of the drive axis "T" and "4".

В изобретении используется известная, в том числе и из прототипа RU2718382 схема системы управления (фиг. 6), которой осуществляется способ управления пневмоприводом в соответствии со схемой его работы ( фиг. 17).The invention uses a well-known, including from the prototype RU2718382 scheme of the control system (Fig. 6), which implements a method of controlling the pneumatic drive in accordance with the scheme of its operation (Fig. 17).

Посредством системы управления ЭБУ 16 подает электрический сигнал на пневмоклапана 7, 8, 11, 12 пневмоклапанов блока пневматических клапанов 45, из которых двухпозиционные пневмоклапаны 7 и 8 реализуют электромагнитное управление положением поршней 9 и 10. Пневмоклапаны 11 и 12 (фиг. 6) управляют фиксатором 13 диска положений 15 и ограничителем-ретардером поворота диска положений 15.Through the control system, the ECU 16 sends an electrical signal to the pneumatic valves 7, 8, 11, 12 of the pneumatic valves of the pneumatic valve block 45, of which the on-off pneumatic valves 7 and 8 implement electromagnetic control of the position of the pistons 9 and 10. The pneumatic valves 11 and 12 (Fig. 6) control the latch 13 of the position disk 15 and a limiter-retarder for rotation of the position disk 15.

Чтобы повернуть выходной вал 25 по часовой или против часовой стрелки необходимо расфиксировать диск положений 15 путем подачи электрического сигнала на катушки пневмоклапанов 11 и 12.To turn the output shaft 25 clockwise or counterclockwise, it is necessary to unlock the position disc 15 by applying an electrical signal to the coils of the pneumatic valves 11 and 12.

В зависимости от алгоритма ЭБУ 16 выдает электрический сигнал на катушки пневмоклапанов 7 и 8, осуществляя подачу воздуха в одну из полостей П1 или П2 пневмоцилиндра 18. В зависимости от этого приводной вал 25 с диском положений 15 поворачивается по часовой или против часовой стрелки.Depending on the algorithm, the ECU 16 generates an electrical signal to the coils of the pneumatic valves 7 and 8, supplying air to one of the cavities P1 or P2 of the pneumatic cylinder 18. Depending on this, the drive shaft 25 with the position disk 15 rotates clockwise or counterclockwise.

С помощью датчика положения 17 определяют текущее положение поршней 9 и 10 пневмопривода.Using the position sensor 17 determine the current position of the pistons 9 and 10 of the pneumatic actuator.

Система постоянно проверяет состояние датчиков и некоторых параметров системы. Если датчик положения 17 не работает (выдает некорректный сигнал), то оператору О выдается сообщение о неисправности датчика, а также звуковой сигнал сигнализирует о переходе в аварийное состояние работы.The system constantly checks the status of sensors and some system parameters. If the position sensor 17 does not work (gives an incorrect signal), then the operator O is given a message about the sensor malfunction, and an audible signal signals the transition to an emergency state of operation.

В аварийном состоянии работы оператор О может автоматически включить первую передачу и эвакуировать транспортное средство, для чего сначала по меткам положений выходного вала 25 нужно выставить диск 15 в положение «N», а потом включить передачу «Т» (для возможности выбора направления движения «вперед» или «назад»), после чего включить передачу «1» для возможности движения в аварийном состоянии.In an emergency state of operation, the operator O can automatically turn on the first gear and evacuate the vehicle, for which, first, according to the position marks of the output shaft 25, you need to set the disk 15 to the “N” position, and then turn on the “T” gear (to be able to select the direction of movement “forward ” or “backward”), then shift to gear “1” to enable movement in an emergency condition.

После выбора нужного режима оператор О может последовательно включить любую передачу N-1-2-3-4, причем каждая передача имеет свой диапазон значений датчика 17 в ЭБУ 16.After selecting the desired mode, the operator O can sequentially turn on any gear N-1-2-3-4, and each gear has its own range of values of the sensor 17 in the ECU 16.

При выборе нужной передачи сначала подается электрический сигнал на пневмоклапан 11 фиксатора положений 13, в результате чего расфиксируется выходной вал 25. Затем, в зависимости от того, какую передачу нужно включить (повышенную или пониженную), подают сигнал на пневмоклапан 7 или 8.When the desired gear is selected, an electrical signal is first sent to the pneumatic valve 11 of the position lock 13, as a result of which the output shaft 25 is unlocked. Then, depending on which gear needs to be switched on (high or low), a signal is sent to the pneumatic valve 7 or 8.

В момент поворота вала 25 в нужный диапазон происходит непрерывный контроль скорости (поддержание скорости в нужном диапазоне).At the moment of rotation of the shaft 25 in the desired range, the speed is continuously monitored (maintaining the speed in the desired range).

Если в момент поворота выходного вала 25 в нужный диапазон какой-либо передачи скорость превысить некое значение, то происходит торможение и к моменту подхода в нужный диапазон убирается сигнал с пневмоклапана 11. Фиксатор положений 13 оставшийся путь до нужного диапазона скользит конусообразным концом по поверхности диска положений 15 достигает нужного диапазона.If, at the moment of turning the output shaft 25 into the desired range of any gear, the speed exceeds a certain value, then braking occurs and by the time the desired range is approached, the signal from the pneumatic valve 11 is removed. 15 reaches the desired range.

Поступает сигнал от датчика - включена нужная передача, затем осуществляют сброс воздуха. Выдается соответствующая надпись на панели. Если передача не включилась, попытка повторяется. Если за определенное время передача включена не будет, то система перейдет в аварийное состояние.A signal is received from the sensor - the desired gear is engaged, then the air is vented. The corresponding inscription on the panel is issued. If the transmission did not turn on, the attempt is repeated. If the transmission is not switched on within a certain time, the system will go into an emergency state.

При использовании варианта пневмопривода 1 с дополнительным стопорением фиксатора 13 (фиг. 16) с электромагнитным управлением для блокирующего поджатия заостренного конца запорной части штока в противолежащей впадине U в диске положений 15.), подают воздух в дополнительную полость 5 через штуцер 44 из напорной магистрали через дополнительный двухпозиционного пневмоклапан 43.When using the variant of the pneumatic actuator 1 with additional locking of the latch 13 (Fig. 16) with electromagnetic control for blocking the preload of the pointed end of the obturator part of the rod in the opposite cavity U in the position disk 15.), air is supplied to the additional cavity 5 through the fitting 44 from the pressure line through additional two-position pneumatic valve 43.

Таким образом, использование данного изобретение позволяет повысить надежность фиксации и безударность переключения позиций диска положений выходного вала пневмоприводаThus, the use of this invention makes it possible to increase the reliability of fixation and the non-impact of switching the positions of the disk of the positions of the output shaft of the pneumatic drive

Claims

1. Pneumatic drive of the actuator control system, which includes a pneumatic line with an air pressure source, with an air pressure sensor, two on-off pneumatic valves with electromagnetic control of the piston position and two on-off pneumatic valves with electromagnetic control of the position of the disc clamps, an electronic control unit for electromagnets, configured to receiving signals from a piston position sensor and an air pressure sensor in the pneumatic line, while the pneumatic drive contains a pneumatic cylinder with end caps, while a plunger carriage is installed inside the pneumatic cylinder, consisting of two pistons spaced apart by a distance equal to the length of the hollow body uniting them with over-piston cavities, having a longitudinal sealed cavity through which a shaft mounted on supports in the pneumatic cylinder is transversely passed with a gear wheel in its middle part, engaged with the teeth, longitudinally horizontally located rail, detachably attached to the specified pistons, the drive of the actuator connected to the end of the output shaft protruding from the housing, while at the output end of the specified shaft protruding from the pneumatic cylinder, there is a disk of fixed positions of the output shaft rigidly connected to it by a hub, made with open transverse peripheral depressions, the number of which is equal to the specified number of angular positions of the output shaft associated with the sensor of its angular positions, while the pneumatic cylinder is equipped with a bracket, a multi-position command device connected to the output shaft, a block for fixing the output shaft position disc, including a lock for the output shaft position disc and limiter-retarder of rotation of the disk of positions, each of which is made in the form of a single-acting pneumatic cylinder with a through rod, on which a piston-stop is movably placed, conjugated on one side with a return spring and forming the main cavity on the other side, connected with the corresponding pneumatic valve, while the rod has a narrowed shape at one end with the possibility of interacting with the specified restrictive side surfaces of the depressions on the disk, and at the other end - a gripping element connected to it by a coupling for manual movement of the rod, made with the possibility of a fixed stop within the boundaries of a given sector means of limiting rotation, characterized in that the output shaft position disk is made in the form of a single part with a hub oriented inside the carriage and bearing the output shaft bearings, and the indicated side surfaces of the recesses on the position disk are curved, convex, conjugated with the bottom of the recess by means of a widening made in relation to the side surface with the possibility of free movement of the ends of the rods of the lock of the position disk and the limiter-retarder of the rotation of the position disk in the process of their contact with the side surface of the depressions, while the said means of limiting the rotation of the disk sets the boundaries of a given sector in the form of end flat flats made on the restrictive side surfaces oriented towards each other of two mating recesses of the sector, and the overall diameter of the protrusion between them is less than the outer diameter of the remaining protrusions of the disk by the value of the specified flat flat, made with the possibility of contact with a cylindrical groove, made on the stem of the limiter-retarder according to position disc gates, wherein the carriage pistons are made composite of a stepped support part, the inner step of which is located in the cavity of the carriage body, and on the outer step between its side and the sealing part detachably connected to it, an annular magnet is installed, covered by the support guide tape, and in the covers of the pneumatic cylinder, threaded piston stroke stops are installed, while the disk retainer is equipped with a rod locking device, which is included in the control system by providing it with an additional pneumatic valve connected to the auxiliary cavity, which is made in the rod cavity of the position disk retainer, while the disc angular position sensor is used linear position sensor of pistons and carriage, connected to the electronic control unit with the possibility of converting to the angular indicators of the positions of the position disk.

2. Pneumatic actuator according to claim 1, characterized in that said curvilinear sidewalls of the protrusions between the recesses in the position disk are made in the form of an involute of a circle.

3. Pneumatic actuator according to claim 1, characterized in that on the outside of the movable piston-stop of the spring of the disc position lock, an additional cavity is formed, connected by means of a fitting to the pressure line of the additional on-off pneumatic valve with electromagnetic control of the position disc lock with the possibility of blocking preload of the pointed end of the locking part of the stem into the opposite cavity in the output shaft position disc.