ПНЕВМОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, к системам управления машин и механизмов и предназначена, в частности, для повышения качества уплотняющих элементов пневмоприводов, работающих в условиях распыленного масла.
Качественная работа уплотняющих элементов пневматических механизмов создает условия для обеспечения высоких эксплуатационных характеристик пневмораспределителей и в связи с этим трудно переоценить значимость надежного и стабильного в работе уплотнения для эффективной работы пневматических машин, пневматических приводов.
Известно техническое решение пневмораспределителя, содержащего корпус и установленный в расточке последнего с возможностью возвратно-поступательного движения поршень с уплотнениями и подпружиненным рабочим органом, взаимодействующим с распределительной плитой, при этом кольцевые уплотнения поршня выполнены круглыми в поперечном сечении (а.с. SU №1137221, дата публикации 30.01.1985, Бюл. №4, «Пневмораспределитель»).
Недостаток аналога заключаются в том, что уплотнения с круглой формой поперечного сечения не отличаются продолжительным сроком стабильной работы в силу того, что по мере износа контактных поверхностей не происходит компенсация износа поджимающими усилиями, и уплотнения быстро выходят из строя, требуя частых замен для восстановления работоспособности пневмораспределителя.
Известно также устройство пневмораспределителя, содержащего основание с напорным, выхлопным, рабочим и управляющим каналами, торцовые крышки, корпус, в расточке которого размещены управляющий плунжер с уплотнениями и опорными кольцами и плоский подпружиненный золотник, кинематически связанный с плунжером и взаимодействующий с основанием, причем уплотнения и опорные кольца установлены в канавках, выполненных на поверхности плунжера и в каждой канавке под опорным кольцом установлено эластичное кольцо; при этом уплотнение плунжера, изображенное на фиг.2, поз.13 имеет в сечении форму, приближающуюся к форме гантели (а.с. SU №1652680, дата публикации 30.05.1991, Бюл. №20, «Пневмораспределитель»).
Однако форма уплотнения, напоминающая форму гантели, в данном случае не отличается симметричностью, она не обеспечивает равномерного распределения поджимающих усилий и равномерного износа уплотняющих поверхностей, при этом средняя часть сечения уплотнения за счет своего изгиба допускает контакт с боковой поверхностью канавки плунжера и соответствующий активный неравномерный износ уплотнения.
Задачей заявляемого технического решения является повышение эффективности работы пневмораспределителя путем повышения надежности уплотнений плунжера и обеспечения стабильности и долговечности их работы.
Поставленная задача решается благодаря тому, что пневмораспределитель, содержащий основание с напорным, выхлопным, рабочим и управляющим каналами, корпус, в котором размещены управляющий плунжер с уплотнениями и опорными кольцами, установленными в канавках на поверхности плунжера, и плоский
подпружиненный золотник, кинематически связанный с плунжером и взаимодействующий с основанием, характеризуется, согласно заявляемому техническому решению, тем, что уплотнения плунжера в сечении имеют симметричную гантелеобразную форму, образованную крайними, опорным и уплотняющим, элементами, а также средним, соединительным элементом, ширина которого не превышает 1\2 ширины канавки на поверхности плунжера.
Благодаря тому, что уплотнение плунжера в сечении выполнено в виде симметричной гантелеобразной фигуры, обеспечивается равномерное симметричное распределение контактной поверхности уплотняющего элемента на сопрягаемой поверхности корпуса пневмораспределителя и соответствующее этому равномерное распределение уплотняющих усилий, а также равномерный износ контактной поверхности уплотнения при прямом и обратном ходе плунжера, что в целом обеспечивает стабильную и надежную работу уплотнений.
Крайние, опорные и уплотняющие, элементы гантелеобразной формы уплотнения в установленном состоянии распределяются по всей ширине канавки плунжера, увеличивая контактные поверхности этих элементов и тем самым обеспечивая надежное закрепление опорного элемента в канавке плунжера и надежное уплотнение сопрягаемых поверхностей корпуса пневмораспределителя.
Средний соединительный элемент гантелеобразной формы уплотнения во многом определяет симметричную форму всего уплотнения и представляет собой упругий пружинящий элемент, гарантирующий высокую надежность поджима уплотняющего элемента и равномерное распределение уплотняющих усилий на контактных поверхностях, создавая режим стабильной работы уплотнения.
Симметричность соединительного элемента гантелеобразной формы сечения уплотнения, ширина которого в сечении не превышает 1\2
ширины канавки на поверхности плунжера, исключает возможность контакта его боковой поверхности с боковой поверхностью канавки плунжера, что повышает его долговечность, сохраняя стабильные упругие свойства соединительного элемента в качестве пружины, за счет которых в процессе всего срока эксплуатации обеспечивается равномерный надежный поджим, гашение импульсных нагрузок и компенсация износа трущихся поверхностей уплотнения.
В целом надежная и стабильная работа уплотнения, которую обеспечивает заявляемая симметричная гантелеобразная форма его сечения, позволяет повысить эксплуатационные характеристики пневмораспределителя.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
На фиг.1 - показан разрез пневмораспределителя;
на фиг.2 - разрез уплотнения плунжера;
на фиг.3 - вид I на фиг.2.
Пневмораспределитель (фиг.1) содержит основание 1 с напорным 2, выхлопным 3, рабочими 4, 5 и управляющими 6, 7 каналами, торцовые крышки 8, 9, корпус 10, в цилиндрическом калиброванном отверстии 11 которого размещен управляющий плунжер 12 с уплотнениями 13 и опорными кольцами 14 и плоский подпружиненный золотник 15, кинематически связанный с плунжером 12 и взаимодействующий с основанием 1.
Уплотнение 13 и опорные кольца 14 установлены в канавках 16, выполненных на поверхности плунжера 12.
Уплотнения 13 (фиг.2 и фиг.3) плунжера 12 в сечении имеют симметричную гантелеобразную форму, образованную крайними - опорным 17 и уплотняющим 18 элементами, а также соединительным 19 элементом, ширина которого не превышает 1\2 ширины канавки на поверхности плунжера.
Работа пневмораспределителя сопровождается перемещением плунжера 12 из одного крайнего положения, например, левого, в другое крайнее, правое, положение. В крайнем левом положении плунжера 12 сжатый воздух из напорного канала 2 подводится внутрь корпуса 10 и подается в рабочий канал 5, а из рабочего канала 4 через золотник 15 - в выхлопной канал 3, сообщенный с атмосферой. При подаче давления воздуха под крышку 8 через управляющий канал 6 золотник 15 с плунжером 12 смещается вправо и занимает правое крайнее положение, при котором сжатый воздух из напорного канала 2 подводится внутрь корпуса 10 и подается в рабочий канал 4, а из рабочего канала 5 через золотник 15 - в выхлопной канал 3. При подаче давления воздуха под крышку 9 через управляющий канал 7 переключение пневмораспределителя происходит аналогично.
При возвратно-поступательном перемещении плунжера 12 в цилиндрическом калиброванном отверстии 11 корпуса 10 нагрузки трения воспринимаются опорными кольцами 14 и уплотнениями 13, которые, кроме того, удерживают давление сжатого воздуха.
Работа уплотнения 13 заключается в том, что при перемещении плунжера 12 соединительный элемент 19, имеющий симметричную форму сечения, выполняет поджимающую функцию пружины, обеспечивая надежный контакт уплотнительного элемента 18 с сопрягаемой поверхностью цилиндрического калиброванного отверстия 11 и обеспечивая равномерный износ правой и левой стороны контактной поверхности А уплотнительного элемента 18.
Соединительный элемент 19 благодаря своим высоким упругим свойствам также надежно удерживает опорный элемент 17 в канавке 16.
Уменьшение износа и, следовательно, большая долговечность по сравнению с прототипом обеспечивается тем, что уплотнение выполнено в сечении в виде симметричной гантелеобразной фигуры, у которой симметрично размещены крайние, уплотняющий и опорный, элементы, имеющие одинаковую форму, и симметричный соединительный элемент по ширине составляет не более 1\2 от ширины канавки плунжера.
Форма и размеры соединительного элемента 19 определяют его высокие упругие свойства и обеспечивают по сравнению с прототипом большую величину хода поджима по мере износа контактной поверхности А уплотняющего элемента 18, обеспечивая гарантированную силу поджима, благодаря чему становится возможной долговечная работа уплотнения с равномерной компенсацией износа сопрягаемых поверхностей.
Демпфирующие свойства уплотнения 13 лучше компенсируют, по сравнению с известными аналогами, неравномерность скорости перемещения плунжера.
Благодаря перечисленным преимуществам заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность работы пневмораспределителя путем повышения надежности уплотнений плунжера и обеспечения стабильности и долговечности их работы.