Пневмогідропривід
Використання як привод для керування, наприклад, щітками снігоочисника або кранами нафто-і газопроводів. Сутність винаходу - виконання корпусу поворотного двигуна з роз'ємом в площині, перпендикулярної осі обертання з можливістю знімання крутного моменту, що створюється з однією з половин корпусу. Всі вузли з'єднані за допомогою опорно-стяжного фланця. 1 з. п. ф-ли, 5 іл.
Винахід відноситься до трубопровідного арматуробудування і може бути використане в газовій, нафтовій, хімічній промисловості, трубопровідному транспорті, комунальному господарстві, тракторному та автомобільному машинобудуванні.
Відомі конструкції поршневих пневмогідроприводів, в яких для перетворення поступального руху поршня у обертальну вихідну ланку, застосовуються важільні, рейково-зубчасті передачі, кривошипно-шатунний і кулісний механізми, гвинтовий перетворювач. Відомі пневмогідроприводи лопатеві, в яких замість робочого циліндра застосовується кругла плоска камера, а замість поршня робоча лопата, що здійснює поворот робочої камери під дією тиску керуючого середовища.
Зазначені пневмогідроприводи, меншою мірою лопатеві, габаритами переважно перевершують керовані ними трубопровідні пристрої.
При управлінні арматурою великих діаметрів пневмогідроприводи з перетворюючими видами руху механізмами, вимагають ще й множення числа основних та допоміжних деталей через необхідність симетричного виконання приводу щодо арматури через зростання їх розмірів, маси та зусиль маси пневмогідроприводу на арматуру.
Пневмогідроприводи з важільним і кривошипно-шатунним механізмом мають непостійний момент, що крутить, при спрацьовуванні за рахунок зміни плеча важеля або кривошипа, що зменшує корисністьїх дії.
Пневмогідроприводи з важільним і рейково-зубчастим механізмами вимагають ще й виконання проміжних опор у місці передачі зусилля штока від поршня на важіль і в місці контакту рейки з вихідною ланкою кермом пневмогідроприводу для забезпечення передавального зусилля. Відомі лопатеві та пневмогідроприводи з гвинтовим перетворювачем не знаходять широкого застосування по невеликому зусилля, що крутить, і труднощів щодо забезпечення їх герметичності.
Пневмогідроприводу [1] притаманний той же недолік, що і відомим лопатевим пневмогідроприводам з плоскою камерою складність забезпечення герметичності, особливо в кутових ділянках з'єднання лопаті з корпусом, додається необхідність забезпечення герметичності кришки від робочих порожнин.
Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого об'єкта є пристрій [2] Основною ознакою прототипу, що зближує, є наявність кільцевої силової порожнини.
До суттєвих недоліків зазначеного пристрою відноситься викликане необхідністю забезпечення збирання пристрою і отже його функціонування формування робочої порожнини трьома деталями та застосування декількох деталей, що зв'язують робочу порожнину.
Зазначені недоліки пристрою суттєво знижують надійність його роботи та параметри застосування.
Завданням створення пропонованого пристрою є усунення зазначених недоліків пневмогідроприводів, створення пневмогідроприводу у складі трубопровідної арматури, який би задовольняв як його виробників, так і експлуатаційників простотою вирішення функціональних завдань, з можливістю виконання пневмогідроприводу як для арматури малих, так і великих проходів. зі значно меншими матеріальними та трудовими витратами.
Враховуючи, що на трубопроводах з умовним діаметром проходу 200 мм і більше застосовуються в основному поршневі важільні пневмогідроприводи, пропонований пристрій дозволяє для даних проходів виконувати три робочі камери при повороті, наприклад, кранів кульових на 90 про , максимально використовуючи робочий пристрій кільцевої порожнини, її розміщення на необхідному радіусі повороту, дозволить отримати необхідний момент, що крутить, при значно менших габаритах і матеріаломісткості. Кількість основних деталей скоротиться більш як у 5 разів.
Зусилля, що формується в кільцевій робочій порожнині, що визначає крутний момент, передається на керовану арматуру без проміжних механізмів.
В експлуатації пневмогідроприводи часто використовують із ручним дублером. Цей пневмогідропривід може бути виконаний з ручними дублерами кількох видів.
Виконання ручного дублера полегшує наявність рухомої половини корпусу, що утворює робочу кільцеву порожнину, яка пов'язана з об'єктом силонавантаження і може передавати йому зусилля, що крутить, від ручного дублера, який в даному варіанті виконує роль окремого механічного приводу, що застосовується в практиці.
Високий відсоток уніфікації деталей по суті поєднає два різні приводи, що вигідно і виробнику приводів та його експлуатаційникам.
Пропонована конструкція пневмогідроприводу сприяє створенню виробником необхідного ряду пневмогідроприводів для керованої арматури, не вимагаючи великої технологічної підготовки, що не має зараз місця у виробництві, наприклад, при виготовленні поршневих важільних пневмогідроприводів і часто застосовуються пневмогидроприводы , ряду ливарних корпусів, що вимагає складноїтехнологічного оснащення.
У процесі роботи в робочій камері круглі розділові пластини сприймають тиск середовища, що визначає момент, що крутить, всією поверхнею, але тільки половина їх радіальної поверхні ковзає по суміжній поверхні, підвищуючи якісні характеристики.
На фіг. 1 зображено пневмогідропривід, загальний вигляд; на фіг.2 те ж, вигляд зверху; на фіг. 3 розріз А-А на фіг.1; на фіг.4 вузол I на фіг.3 з деталями ущільнення в масштабі 1:1; на фіг.5 схема дії.
Пневмогідропривод включає нерухому 1 і рухому половини 2 половини корпусу з розміщеними на них, в даному прикладі виконання по три, рівномірно розташованими розділовими пластинами 3 круглого перерізу з діаметром, номінально рівним діаметру робочої кільцевої порожнини, утвореної половинами 1 і 2.
До пластин 3 кріпляться за допомогою гвинтів 4 пластини 5 з поліуретановими кільцями ущільнювачів 6 і фторопластовими кільцями 7.
Поворот подвижной половины обеспечивают металлофторопластовый подшипник 8 и подшипник качения 9, удерживаемые опорным кольцевым фланцем 10, установленным на неподвижную половину по шпонкам 11 посредством шпилек 12 и гаек 13. Герметичность кольцевой полости осуществляют полиуретановые кольца 14, 15, размещенные в проточках, образуемых половинами.
Кожна пластина 5 на нерухомій половині утворює з пластиною 5 на рухомій половині робочу пару. При подачі керуючого тиску в порожнині "Б" зусилля тиску середовища буде передаватися на всю поверхню, звернену до керуючого середовища пластин 5, внаслідок чого відбудеться поворот рухомої половини 2 в підшипниках 8 і 9 щодо половини 1, здійснюючи за допомогою виконаного на половині 2 паза шпони " В" керування трубопровідною арматурою або поворот щіткисклоочисника. При перемиканні подачі тиску порожнини "Г" відбудеться поворот половини 2 у зворотному напрямку. Можливість виконання трьох робочих пар (трьох робочих камер) дозволяє втричі збільшити момент, що крутить, в порівнянні з однолопатевим пневмогідроприводом. Даний пневмогідропривід залежно від необхідних технічних характеристик програми виготовлення та визначення економічного варіанта виготовлення може бути виготовлений по відношенню до основних деталей усіма найбільш відомими методами: штампуванням, точенням з прокату, литтям.
Конструкція дозволяє економічно виконати пневмогідропривід для кожного конкретного пристрою, формуючи крутний момент пневмогідроприводу за рахунок підбору радіуса розташування кільцевої робочої порожнини, кількості робочих камер, площі радіального перерізу робочої порожнини, співвісно зблокування у вертикальному напрямку декількох пневмогідроприводів. Розділові пластини можуть виконуватися з половинами цільним литтям, на зварюванні, на гвинтах, на штифтах.
Пневмогідропривід може бути виконаний з відомими пристроями під дистанційне керування як з пневматичним, так і електричним блоком управління. При подачі відповідно пневматичного або електричного сигналу на блок управління відбудеться перемикання каналів, що з'єднують пневмогідропривід з робочим тиском середовища управління та поворот рухомої половини корпусу в потрібному напрямку.
З відомим пристроєм позиціонером пневмогідропривід може бути використаний у режимі регулювання. Залежно від величини пневматичного керуючого сигналу, поворот рухомої половини здійснюється на необхідну величину. Даний прилад може бути використаний на пневмогідроприводі з метою забезпечення плавності його роботи на газовій робочійсередовищі, так як керує роботою пневмогідроприводу з використанням зворотного зв'язку по руху його обертової рухомої половини. Наявність рухомої половини корпусу полегшує виконання пневмогідроприводу з ручним механічним дублером повороту. Робочі камери можуть бути підключені до дублювання повороту за допомогою ручного масляного насоса.
За діапазоном застосування пневмогідро-привід може бути виконаний як для керування щітками склоочисника, так і для керування кранами нафто- та газопроводів.
1. ПНЕВМОГІДРОПРИВОД, що містить корпус, виконаний з рухомої та нерухомої половин, що утворюють внутрішню кільцеву порожнину, розділену на робочі камери щонайменше двома розділовими пластинами, прикріпленими до рухомої та нерухомої половин корпусу, ущільнювальні елементи, встановлені на розділових пластинах який відрізняється тим, що половини корпусу встановлені з утворенням площини роз'єму, перпендикулярної осі обертання, при цьому рухлива половина пов'язана з об'єктом силонавантаження.
2. Пневмогідропривід за п. 1, який відрізняється тим, що стягуючий елемент виконаний у вигляді кільцевого опорно-стягуючого фланця.