ПРИВОД ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к пневмогидравлическим приводам и может быть использована в машинах с двухсторонним рабочим ходом исполнительного органа.
Из патентной литературы известен силовой привод, содержащий установленный в корпусе с образованием рабочих полостей поршень с полым штоком, в котором помещен золотник реверса с шариковым толкателем, фиксатором и устройством переключения, имеющим связанные с корпусом упоры, и выполненным в виде втулки с коническими канавками для взаимодействия с шариковым толкателем, на хвостовике которой установлен золотник, и тяги с упорами, размещенными во втулке (а.с. №1149061, F 15 B 15/24).
Недостаток этого устройства заключается в низкой надежности конструкции, объясняемой неравномерностью хода при возврате поршня.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели можно считать силовой привод, содержащий поршень, установленный в корпусе с крышками, золотник с шариковым фиксатором, поршень возврата, устройство переключения, выполненное в виде втулки и имеющее конические канавки с подпружиненным шариковым толкателем, снабженный дополнительным подпружиненным золотником, расположенным
в одной из крышек, конические канавки устройства переключения выполнены в другой крышке, подпружиненный шариковый толкатель помещен в отверстие, имеющееся во втулке, с которой жестко связан шток поршня возврата (п-т №33791, F 15 В 15/08).
Недостаток привода этой конструкции также заключается в недостаточной надежности устройства из-за наличия подпружиненного дополнительного золотника и поршня его возврата.
Задача, поставленная при создании предлагаемого технического решения, заключается в упрощении конструкции, улучшении технических характеристик, расширении эксплуатационных возможностей и повышении надежности работы привода.
Поставленная задача решается тем, что привод возвратно-поступательного движения, содержащий поршень, установленный в корпусе с крышками, золотник с шариковым фиксатором, устройство переключения, имеющее конические канавки с подпружиненным шариковым толкателем, напорные и сливные магистрали трубопровода, снабжен дополнительным поршнем с тягой, жестко соединяющей его с первым поршнем и проходящей через осевое отверстие, выполненное в золотнике, конические канавки устройства переключения расположены на свободном конце каждого из поршней привода, а отверстия под подпружиненные шариковые толкатели - в корпусе, крышки которого оснащены дополнительными полостями с подпружиненными малыми поршнями.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого привода возвратно-поступательного движения в разрезе, на фиг.2 - тоже в момент перехода шарикового толкателя через вершину, образованную конусными канавками, на фиг.3 - тоже, после перехода шарикового толкателя во вторую конусную канавку, на фиг.4 - разрез А-А фиг.1.
Привод возвратно-поступательного движения рабочего органа 1 состоит из поршня 2, установленного в корпусе 3 с крышками 4 и 5, золотника 6 с шариковым фиксатором 7 и кольцевыми проточками 8, устройства переключения, имеющего конические канавки 9 и 10 и подпружиненные шариковые толкатели 11, трубопроводов напорной 12 магистрали с каналами 13, 14, 15, выполненными в корпусе 3, и сливных 16 - с каналами 17, 18, 19, также выполненными в корпусе 3, тягу 20 поршня 2.
Привод возвратно-поступательного движения имеет дополнительный поршень 21, жестко связанный с поршнем 2 тягой 20, проходящей через осевое отверстие 22, выполненное в золотнике 6.
Конические канавки 9 и 10 устройства переключения расположены на свободном конце поршней 2 и 21 привода. Отверстия 23 под подпружиненные шариковые толкатели 11 выполнены в корпусе 3, крышки 4 и 5 которого оснащены дополнительными полостями 24 и 25 с подпружиненными малыми поршнями 26,27.
Поршени 2 и 21 в корпусе 3 образуют поршневые полости 28, 29.
Привод возвратно-поступательного движения работает следующим образом:
При нагнетании рабочей среды через каналы 14 и 13 напорной магистрали 12, связанные кольцевой проточкой 8 золотника 6, происходит перемещение рабочего органа 1 вверх.
При этом слив рабочей среды проходит по каналам 17, 18 сливной 16 магистрали.
При остановке поршня рабочего органа 1 в крайнем верхнем положении и продолжающемся нагнетании рабочей среды, давление в поршневой полости 28 создает усилие на рабочую поверхность поршня 2.
Поршневая группа 2, 21, связанная между собой тягой 20, перемещается вверх, преодолевая суммарное сопротивление пружин шариковых толкателей 11.
Шарики толкателей 11 выводятся из канавок 9 и 10 устройства переключения на вершину буртика, образованного канавками 9 и 10. При этом происходит выборка свободного хода поршневой группы 2 и 21 равного половине шага «а» между вершинами каждой пары канавок 9 и 10 устройства переключения и контакт торцевых поверхностей поршня 2 и золотника 6.
Слив рабочей среды из поршневой полости 29 происходит через канал в крышке 5 и сливную магистраль 16, каналы 17, 18 которой связаны кольцевыми проточками 8 золотника 6.
Шарики толкателей 11, перейдя вершину буртика, оказываются на конусной поверхности соседних канавок 9 и 10, отбрасывают поршневую группу 2, 21 и золотник 6 в направлении их перемещения, преодолевая при этом суммарное усилие пружин толкателей 11.
Шариковый фиксатор 7 золотника 6 меняет свое положение, при этом кольцевые проточки 8 переключают и соединяют каналы 14, 15 напорной 12 и каналы 18, 19 сливной 16 магистрали.
Начинается перемещение поршня рабочего органа 1 вниз. При его остановке и продолжении нагнетания рабочей среды, поршневая группа 2, 21 будет перемещаться вниз, преодолевая суммарное сопротивление пружин шариковых толкателей 11.
Слив рабочей среды из полости 28 происходит до перехода шариков толкателей 11 из канавок 9 и 10 через вершину буртика в соседние канавки. При этом золотник 6 также перемещается вниз, шариковый фиксатор 7 возвращается в первоначальное положение, происходит переключение каналов напорной 12 и сливной 16 магистралей.
Далее цикл работы привода возвратно-поступательного движения повторяется.
Дополнительные полости 24 и 25 с подпружиненными малыми поршнями 26 и 27, установленные в крышках 4 и 5 корпуса 3 служат для гарантированного обеспечения перемещения поршневой группы 2, 21 под действием пружин толкателей 11 при переходе шариков толкателей вершины буртика, в тот момент, когда шарики оказываются на соседней конической поверхности, а так же в момент переключения каналов сливной 16 магистрали.
Предлагаемая конструкция привода возвратно-поступательного движения является конструкцией автономного устройства управления рабочим органом и может быть использовано в станкостроении, робототехнике, автоматических линиях и других областях машиностроения. Ее использование позволит повысить технические характеристики существующих устройств, а так же увеличить надежность их работы.