RU19404U1

RU19404U1 - FLUID PRESSURE AMPLIFIER

Info

Publication number: RU19404U1
Application number: RU2001102820/20U
Authority: RU
Inventors: Валерий Владимирович Скибида (UA); Валерий Владимирович Скибида; Михаил Васильевич Михаилов (UA); Михаил Васильевич Михаилов
Original assignee: Фирма "Фесто-Украина"
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2001-08-27

Description

выпускном отверстии вьппе заданного управляющий распределитель удерживается в нейтральном положении, при этом прекращается поступление воздуха в главный пневмоциливдр.При давлении воздуха в выпускном отверстии ниже заданного переключаемый поршнями главного цилиндра дополнительный клапан через расположенные с двух сторон управляющего распределителя пневмоцилиндры, переключает распределитель, обеспечивая подачу воздуха в полости главного пневмощшицдра.at the outlet of the set preset control valve is kept in a neutral position, air supply to the main pneumatic cylinder is stopped. When the air pressure in the outlet is lower than the specified one, the additional valve switched by the pistons of the main cylinder through the pneumatic cylinders located on both sides of the control valve, switches the distributor, providing air to cavities of the main pneumospar.

К недостаткам известного устройства относятся сложность конструкции обусловленная применением трехпозиционного управляющего распределителя, с управлением от двух пневмоцилиндров, механически переключаемого дополнительного клапана и как следствие повьппенное количество уплотняемых элементов и соответственно увеличенные собственные потери на трение.The disadvantages of the known device include the complexity of the design due to the use of a three-position control valve, controlled by two pneumatic cylinders, a mechanically switchable additional valve and, as a result, an increased number of elements to be sealed and correspondingly increased own friction losses.

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности признаков и достигаемому техническому результату является усилитель давления текучей среды по заявке ФРГ № 3527376, F15b,3/00,1986г, принятый за прототип, Содержаищй два соосных цилиндра, разделенных перегородкой, имеющие обпщй шток, два поршня установленные в цилиндрах со скольжением, входное и выходное отверстия. Штоки проходят через перегородку с подвижным герметичным уплотнением. Порцши определяют положение штоковых полостей усилителя в каждом из цилиндров на стороне разделительной перегородки и поршневых с противоположной стороны поршней. Управляющий распределитель с конечными переключателями в виде механических толкателей,The closest to the proposed combination of features and the technical result achieved is a fluid pressure amplifier according to the application of Germany No. 3527376, F15b, 3 / 00.1986g, adopted as a prototype. Contain two coaxial cylinders separated by a partition, having a common rod, two pistons installed in cylinders with sliding, inlet and outlet openings. The rods pass through a partition with a movable tight seal. The pistons determine the position of the rod cavities of the amplifier in each of the cylinders on the side of the dividing wall and the piston on the opposite side of the pistons. Control valve with limit switches in the form of mechanical pushers,

непосредственно связанных с золотником распределителя, на которые воздействуютdirectly connected to the valve spool, which are affected

торцы поршней в своих крайних положениях, расположен в перегородке и поочередно переключает такт работы каждого цилиндра.the ends of the pistons in their extreme positions, located in the partition and alternately switches the cycle of each cylinder.

Впускные и выпускные обратные клапаны размещены в специально вьшолненных каналах разделительной перегородки. В линии поршневых полостей усилителя применен встроенный в перегородку регулятор давления.Inlet and outlet check valves are located in specially designed channels of the dividing wall. A pressure regulator built into the baffle is used in the line of the piston cavities of the amplifier.

Признаками прототипа, совпадаюищми с признаками заявляемой полезной модели являются наличие двух соосных цилиндров, разделенных перегородкой с помещенными в них поршнями, соединенных между собой штоком, проходящим через центральное отверстие перегородки, управляющего распределителя, конечных переключателей, впускных и выпускных обратных клапанов, регулятора давления, входного и выходного отверстий.The signs of the prototype, which coincides with the features of the claimed utility model, are the presence of two coaxial cylinders separated by a baffle with pistons placed in them, interconnected by a rod passing through the central bore of the baffle, control distributor, end switches, inlet and outlet check valves, pressure regulator, input and outlet openings.

Причинами препятствующими достижению необходимых технических результатов упрощение конструкции, повьщгение коэффициента полезного действия, снижение потерь сжатого воздуха при работе изделия, повьщ1ение ремонтопригодности являются недостатки известного усилителя давления, связанные со сложностью конструкции, обусловленной размещением в перегородке управляющего распределителя с конечными переключателями в виде механических толкателей, золотник которого поступательно и возвратно перемещается между двумя позициями при нажиме толкателей, которые входят в щтоковые полости усилителя из перегородки, попеременно при этом соединяя поршневые полости привода цилиндров с питанием сети и выходом в атмосферу. Размещение седельных впускных и выпускных обратных клапанов в специально выполненных каналах перегородки также усложняет конструкцию, а использование постоянно нагруженных подвижных герметичных уплотнений штока приводит к повышению собственных потерь на трение во время работы усилителя, снижает коэффициент полезного действия устройства, и приводит к преждевременному износу уплотнений. К тому же размещение встроенных в перегорюдке элементов, входящих в схему управления усилителем , не только усложняет конструкцию, но и предъявляет повьшгенные требования кThe reasons that impede the achievement of the necessary technical results are simplification of the design, increase of the efficiency, reduction of compressed air losses during the operation of the product, and improvement of maintainability are the disadvantages of the known pressure amplifier associated with the complexity of the design due to the placement of a control distributor with limit switches in the form of mechanical pushers in the partition, spool which progressively and reciprocally moves between two positions when pressed, then Catel that are provided in the cavity schtokovye amplifier of partitions, alternately with the cavity connecting piston cylinder drive with the power supply and to the atmosphere. Placing seat inlet and outlet check valves in specially designed baffle channels also complicates the design, and the use of constantly loaded movable sealed stem seals leads to an increase in friction losses during the operation of the amplifier, reduces the efficiency of the device, and leads to premature wear of the seals. In addition, the placement of elements built into the circuitry that are part of the amplifier control circuit not only complicates the design, but also imposes higher requirements on

точности изготовления, что в конечном итоге сказьшается на снижении надежности изделия. Наличие в известном усилителе механизма, предотвращающего остановку золотника управляющего распределителя в нейтральном положении, вьшолненного в виде продольных канавок на внутренней поверхности гильз цилиндров со стороны прилегающей к перегородке, приводит к неоправданным потерям воздуха повьппенного давления за счет перепуска его из щтоковой полости в поршневую в такте сжатия через вьппеуказанные канавки-Невозможность быстрой замены, в случае необходимости, входящих в схему управления усилителем элементов, размещенных в разделительной перегородке, снижает ремонтопригодность изделия.manufacturing accuracy, which ultimately affects the reduction of product reliability. The presence in the known amplifier of a mechanism that prevents the control valve from stopping the valve in the neutral position, made in the form of longitudinal grooves on the inner surface of the cylinder liners from the side adjacent to the baffle, leads to unjustified air losses of increased pressure due to its passage from the rod cavity to the piston cavity in the compression stroke through the indicated grooves-Impossibility of quick replacement, if necessary, of the elements located in the section included in the amplifier control circuit solid partition, reduces the maintainability of the product.

В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача разработать усилитель давления текучей среды содержащий два соосных цилиндра разделенных перегородкой с помещенными в них порпюями, соединеных между собой щтоком, проходящим через центральное отверстие перегородки, входное и выходное отверстия, управляющий распределитель, конечные переключатели, обратные клапаны, регулятор давления, в котором за счет размещения кольцевых седельных обратных клапанов в ступенчатом соосном штоку центральном отверстии перегородки, а выпускных, вьшолненных в виде чашечных манжет в кольцевых расточках перегородки и бесконтактного перемещения золотника управляющего распределителя, упрощается конструкция перегородки и всего изделия в целом, снижаются потери сжатого воздуха при работе, повьщ1ается коэффициент полезного действия за счет снижения собственных потерь на трение, и ремонтопригодность изделия.The proposed utility model is based on the task of developing a fluid pressure amplifier containing two coaxial cylinders separated by a baffle with porosity placed in them, interconnected by a rod passing through the central bore of the baffle, inlet and outlet openings, control distributor, end switches, check valves, regulator pressure, in which due to the placement of annular seat check valves in a stepped coaxial rod of the Central hole of the partition, and the outlet, b filled in the form of cup cuffs in the annular bores of the septum and non-contact movement of the control valve spool, the design of the septum and the entire product as a whole is simplified, the compressed air losses during operation are reduced, the efficiency is improved by reducing own friction losses, and maintainability of the product.

Поставленная задача рещается тем, что в усилителе давления содержащем два соосных цилиндра, разделенных перегородкой с помещенными в них порпшями соединенных между собой штоком, проходящим через центральное отверстие перегородки, управляющий распределитель, конечные переключатели, впускные иThe problem is solved in that in a pressure amplifier containing two coaxial cylinders separated by a baffle with pistons placed in them, interconnected by a rod passing through the central bore of the baffle, a control valve, limit switches, inlet and

вьшускные обратные клапаны, входное и выходное отверстия, регулятор давления согласно полезной модели, впускные кольцевые седельные обратные клапаны, для впуска воздуха в штоковые полости усилителя и одновременного уплотнения штока в такте сжатия рабочей среды, размещены в ступенчатом соосном штоку отверстии перегородки, а вьшускные вьшолненные в виде чашечных манжет, в соответствуюпщх кольцевых расточках перегородки, два бесконтактных герконовых переключателя, управляюш;ий распределитль и регулятор давления закреплены на гильзе пневмоцилиндров, при этом пневматические соединения усилителя вьшолнены гибкими полиуретановыми шлангами при помощи штуцеров.upstream check valves, inlet and outlet openings, pressure regulator according to the utility model, inlet ring seat check valves, for air intake into the rod cavities of the amplifier and at the same time sealing the rod in the compression stroke of the working medium, are located in the stepwise coaxial rod of the baffle hole, and the exhaust ports are made in in the form of cup cuffs, in the corresponding annular bore of the septum, two contactless reed switches, control; the distributor and pressure regulator are mounted on the sleeve e-cylinders, while the pneumatic connections of the amplifier are made with flexible polyurethane hoses using fittings.

Между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Размещение двух впускных обратных клапанов в виде кольцевых седельных уплотнений несущих одновременно функции уплотнения штока в такте сжатия рабочей среды и впуска воздуха в щтоковые полости, в ступенчатом соосном щтоку отверстии перегородки, исключая таким образом необходимость в установке отдельных постоянно нагруженных уплотнений штока и повышая при этом коэффициент полезного действия за счет снижения собственных потерь на трение, и двух выпускных в виде чашечных манжет в соответсвуюших кольцевых расточках перегородки, управляющего распределителя с двумя бесконтактными герконовыми переключателями и регулятора давления на гильзе пневмоцилиндров упрощает конструкцию перегородки и всего изделия, снижает требования к точности изготовления вследствии упрощения конструкции, исключает потери сжатого воздуха при работе усилителя, так как отпадает необходимость перепуска его из щтоковой в порпшевую полости в такте сжатия для предотвращения остановки золотника в нейтральном положении, обеспечивает легкую доступность при необходимости замены входящих в схему управления усилителем элементов, повышая ремонтопригодность изделия.Between the totality of the essential features and the achieved technical result, there is the following causal relationship. Placement of two inlet check valves in the form of annular seat seals bearing simultaneously the functions of the stem seal in the compression stroke of the working medium and the air inlet into the stock cavities, in the stepwise coaxial flange of the baffle hole, thereby eliminating the need to install separate constantly loaded stem seals and increasing the coefficient useful effect by reducing their own friction losses, and two graduation in the form of cup cups in the corresponding annular bores of the septum, controlling A distributor with two non-contact reed switches and a pressure regulator on the sleeve of the pneumatic cylinders simplifies the design of the partition and the entire product, reduces the requirements for manufacturing accuracy due to simplification of the design, eliminates the loss of compressed air during operation of the amplifier, since there is no need to transfer it from the rod to the piston cavity in tact compression to prevent the spool from stopping in the neutral position, provides easy accessibility when it is necessary to replace ION amplifier elements, increasing the maintainability of the product.

При отсутствии перечисленных признаков технический результат не может быть достигнут.In the absence of the listed features, the technical result cannot be achieved.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена принципиальная конструктивная схема усилителя и электропневматическая схема его управления.The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic structural diagram of an amplifier and an electro-pneumatic control circuit thereof.

Усилитель давления рабочей среды содержит два соосных Щ1линдра 1,2, разделенные перегородкой 3, имеющие общую гильзу 4 и подвижный блок из двух уплотненных поршней 5 и 6, объединенных общим штоком 7, проходящим через центральное ступенчатое отверстие 8 перегородки 3. Поршни 5 и 6 со штоком 7 образуют совместно с гильзой 4 и торцовыми крышками 9,10 цилиндров, 2, поршневые напорные полости низкого давления 11,12 и совместно с неподвижной перегородкой 3- штоковые рабочие полости высокого давления 13,14. Впускные обратные клапаны 15,16 в виде кольцевых седельных уплотнений размещены в ступенчатом соосном штоку отверстии 8 перегородки 3 на входе в каждую из штоковых рабочих полостей высокого давления 13,14. Выпускные обратные клапаны 17,18 в виде чашечных манжет размещены в кольцевых расточках перегородки 3 на выходе из штоковых рабочих полостей высокого давления 13, 14. Управляющий распределитель 19 в электрической цепи которого включены закрепленные на гильзе 4 пневмоцилиндров 1,2 конечные герконовые переключатели 20,21, магнитным полем для переключения которых служат установленные на поршнях 5, 6 магнитные кольца 22,23. Регулятор давления 24 включенный в линии управляющего распределителя 19 и поршневых полостей 11,12 служит для настройки рабочего давления. Входное отверстие 25 служит для подачи из пневмосети сжатого воздуха и выходное отверстие 26 - для подачи сжатого воздз а повышенного давления потребителю. В крьшхках 9,10 выполнены каналы 27,28 связанные с выходами управ.11яюшего распределителя 19. Пневматические соединения усилителя вьшолнены гибкими полиуретановыми шлангами при помощи штуцеров (на чертеже не показаны).The pressure medium amplifier contains two coaxial Shch1 cylinders 1,2, separated by a partition 3, having a common sleeve 4 and a movable block of two sealed pistons 5 and 6, united by a common rod 7, passing through the central step hole 8 of the partition 3. Pistons 5 and 6 with rod 7 form together with the sleeve 4 and the end caps of 9.10 cylinders, 2, low pressure piston pressure cavities 11,12 and, together with the stationary partition 3, rod-type high pressure working cavities 13,14. Inlet check valves 15,16 in the form of annular seat seals are placed in the stepped coaxial rod of the hole 8 of the partition 3 at the inlet of each of the rod working cavities of high pressure 13,14. The outlet check valves 17,18 in the form of cup cups are placed in the annular bores of the partition 3 at the outlet of the rod working cavities of high pressure 13, 14. The control distributor 19 in the electric circuit of which includes end reed switches fixed to the sleeve 4 of the pneumatic cylinder 1.2, 20.21 , the magnetic field for switching which are the magnetic rings 22.23 mounted on the pistons 5, 6. The pressure regulator 24 included in the line of the control valve 19 and the piston cavities 11,12 is used to adjust the working pressure. The inlet 25 serves to supply compressed air from the pneumatic network and the outlet 26 serves to supply compressed air to the consumer. In channels 9.10, channels 27.28 are made connected to the outputs of the control valve 11. The pneumatic connections of the amplifier are made with flexible polyurethane hoses using fittings (not shown in the drawing).

Усилитель давления текучей среды работает следующим образом: Сжатый воздух при подаче из пневмосети через впускное отверстие 25 и центральное ступенчатое отверстие 8 перегородки 3 и впускные обратные клапаны 15,16 поступает в штоковые полости 13,14 усилителя, а также через регулятор давления 24 и управляющий распределитель 19 и канал 28 в порпшевую полость 12. Поршневая полость 13 в это время через канал управляющего распределителя 19 сообщена с атмосферой. Давлеьше воздуха в поршневой полости 12 и штоковой полости 13 перемещает поршни 5,6 влево сжимая воздух в штоковой полости 14. Впускной клапан 16 запирает воздух в штоковой полости 14, и одновременно уплотняет движущийся шток 7. В тоже время другой впускной клапан 15 штоковой полости 13 остается разгруженным и позволяет беспрепятственно поступать воздуху в штоковую полость 13.Воздух повьшхенного давления штоковой полости 14 отжимая кромку чашечной манжеты выпускного клапана 18, через зазор между кромкой чашечной манжеты.18 и гильзой 4 цилиндра 2 поступает на выход 26 усилителя. Достигнув точки установки герконового переключате.ля 21, поршень 6 воздействует на него посредством магнитного кольца 23, закрепленного на поршне и подает сигнал на переключение каналов управляющего распределителя 19. Теперь поршневая полость 12 сообщена с атмосферой (А) и сжатый воздух из пневмосети поступает в поршневую полость 11. Под действием давления сжатого воздуха в поршневой полости 11 и штоковой полости 14 происходит движение поршней 5,6 в обратном направлении. Сжатый воздух из штоковой полости 13 через вьшускные обратные клапаны 17,18 направляется на выход 26 устройства. Поршни 5,6 продолжают движение вправо до тех пор пока поршень 5 не достигнет точки установки герконового переключателя 20, который в свою очередь подаст сигнал на переключение каналов управляющегоThe fluid pressure amplifier works as follows: Compressed air, when supplied from the pneumatic network through the inlet 25 and the central step hole 8 of the baffle 3 and the inlet check valves 15.16, enters the rod cavities 13.14 of the amplifier, as well as through the pressure regulator 24 and the control valve 19 and channel 28 into the piston cavity 12. At this time, the piston cavity 13 is in communication with the atmosphere through the channel of the control distributor 19. Longer than air in the piston cavity 12 and the rod cavity 13 moves the pistons 5.6 to the left compressing the air in the rod cavity 14. The inlet valve 16 locks the air in the rod cavity 14, and at the same time seals the moving rod 7. At the same time, the other inlet valve 15 of the rod cavity 13 remains unloaded and allows air to flow freely into the stem cavity 13. Air of increased pressure of the stem cavity 14 squeezing the edge of the cup cuff of the exhaust valve 18, through the gap between the edge of the cup cuff. 18 and the cylinder liner 4 post 2 Paet at the output of the amplifier 26. Having reached the installation point of the reed switch. For 21, the piston 6 acts on it through a magnetic ring 23 mounted on the piston and gives a signal to switch the channels of the control distributor 19. Now the piston cavity 12 is in communication with the atmosphere (A) and the compressed air from the pneumatic network enters the piston cavity 11. Under the influence of compressed air pressure in the piston cavity 11 and the rod cavity 14, the pistons 5.6 move in the opposite direction. Compressed air from the rod cavity 13 through the inlet check valves 17.18 is directed to the output 26 of the device. The pistons 5,6 continue moving to the right until the piston 5 reaches the installation point of the reed switch 20, which in turn will signal the switching of the control channels

распре делителя 9. Далее работа происходит автоматически, т.е. такт повторяется. Регулятор давления 24 установлен в цепи управляющего распределителя 19 и поршневых полостей 11,12 и производит настройку рабочего давления в поршневых полостях 12,13.distributor 9. Further, the work occurs automatically, i.e. the beat repeats. The pressure regulator 24 is installed in the circuit of the control valve 19 and the piston cavities 11,12 and adjusts the working pressure in the piston cavities 12,13.

Claims

A fluid pressure amplifier comprising two coaxial cylinders separated by a baffle with pistons placed therein interconnected by a rod passing through the central bore of the baffle, a control valve, end switches, inlet and outlet check valves, a pressure regulator, inlet and outlet openings, characterized in that the inlet annular seat check valves for air inlet into the rod cavities of the amplifier and simultaneous sealing of the rod in the compression stroke of the working medium are placed in the central opening of the baffle is coaxial to the rod, and the outlet valves, made in the form of cup cups, in the annular bores of the baffle, two non-contact reed switches, a control distributor and a pressure regulator are mounted on the sleeve of the pneumatic cylinders, while the pneumatic connections of the amplifier are made with flexible polyurethane hoses using fittings.