Гидропневмодвигатель

Гидропневмодвигатель

Реферат

 

(57) ТЕКСТ РЕФЕРАТА ОТСУТСТВУЕТ

Изобретение относится к конструированию гидропневмодвигателей, в частности гидропневмодвигателей с эластичными стенками рабочей камеры для использования в приводах землеройных машин, в механизмах прессов и т.п. Известен гидропневмодвигатель, содержащий деформируемую камеру с узлами крепления и с внутренней рабочей полостью, которая связана с источником рабочей среды, при этом камера снабжена тягами, соединяющими узлы крепления. Недостатками такого гидропневмодвигателя являются его малый рабочий ход и ограниченное по величине усилие, развиваемое им, и, как следствие этого, неcпоcобность такого двигателя компенсировать "пиковые" нагрузки, которые могут кратковременно возникнуть в исполнительном механизме в процессе его работы или в момент его страгивания и разгона. Известен также гидропневмодвигатель, выполненный в виде гибкой цепи и содержащий последовательно соединенные с помощью узлов крепления по меньшей мере две деформируемые камеры с внутренними рабочими полостями, которые снабжены тягами, соединяющими узлы крепления, камеры гидравлически связаны друг с другом с помощью трубопроводов, при этом одна из концевых камер связана с источником рабочей среды, а другая заглушена. Недостатком такого гидропневмодвигателя является то, что он может развить только ограниченное по величине усилие, определяемое предельно допустимым давлением рабочей среды в его камерах, и не обеспечивает компенсацию "пиковых" нагрузок. Цель изобретения расширение функциональных возможностей гидропневмодвигателя. Указанная цель достигается тем, что в гидропневмодвигателе, выполненном в виде гибкой цепи и содержащем последовательно соединенные с помощью узлов крепления по меньшей мере две деформируемые камеры с внутренними рабочими полостями, которые снабжены тягами, соединяющими узлы крепления, все камеры гидравлически связаны друг с другом с помощью трубопроводов, при этом одна из концевых камер связана с источником рабочей среды, а другая заглушена, в каждом трубопроводе, соединяющем две соседние камеры, параллельно друг другу включены перепускной и обратный клапаны, причем перепускной клапан установлен с возможностью перепуска рабочей среды со стороны источника рабочей среды, а обратный клапан в сторону источника рабочей среды. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого гидропневмодвигателя; на фиг. 2 схема включения перепускного и обратного клапанов; на фиг. 3 схема варианта конкретного применения предлагаемого гидропневмодвигателя; на фиг. 4 сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 представлены графические зависимости нагрузки F, действующей на двигатель, от его хода S, давления Р₁ рабочей среды во внутренней полости первой деформируемой камеры от хода S и давления Р₂ рабочей среды во внутренней полости второй деформируемой камеры от хода S. Гидропневмодвигатель выполнен в виде гибкой цепи и состоит из нескольких последовательно установленных деформируемых камер 1, которые соединены между собой с помощью узлов 2 крепления. Камеры 1 имеют внутренние рабочие полости 3 и cнабжены гибкими тягами 4, cоединяющими узлы 2 крепления. Внутренние рабочие полоcти 3 камер 1 гидравлически связаны друг с другом с помощью гибких трубопроводов 5. Первая концевая камера 1 связана с источником рабочей среды посредством канала 6, а вторая концевая камера 1 заглушена. В каждом трубопроводе 5, соединяющем внутренние рабочие полости 3 двух соседних камер 1, параллельно друг другу включены перепускной 7 и обратный 8 клапаны, причем перепускной клапан 7 установлен с возможностью перепуска рабочей среды со стороны источника рабочей среды, а обратный клапан 8 в сторону источника рабочей среды. Гибкая цепь с обеих сторон заканчивается концевыми узлами 9 крепления. Гидропневмодвигатель работает следующим образом. Рабочая среда от ее источника подается через канал 6 во внутреннюю рабочую полость 3 первой концевой камеры 1 и к гибкому трубопроводу 5. В результате боковые стенки упомянутой камеры начинают расширяться, создавая усилие, которое соответствует нагрузке, приложенной к концевым узлам 9 крепления гибкой цепи, и передаваемое стенкам этой камеры через гибкие тяги 4. За счет расширения первой концевой камеры 1 ее длина уменьшается и, таким образом, гидропневмодвигатель совершает рабочий ход. При постоянно действующей на гидропневмодвигатель нагрузке F давление рабочей среды во внутренней рабочей полости 3 его первой концевой камеры 1 по мере совершения рабочего хода S постепенно увеличивается до номинального значения Р_н. Однако, если после совершения гидропневмодвигателем части S₁^I рабочего хода произойдет "пиковое" увеличение действующей на него нагрузки F, то во внутренней рабочей полости 3 первой концевой камеры 1 на части S₁^II рабочего хода произойдет соответствующий "пиковый" рост давления рабочей среды до давления Р_п открытия перепускного клапана 7, установленного в трубопроводе 5. В результате во внутренней рабочей полости 3 следующей камеры 1 произойдет мгновенное повышение давления рабочей среды до давления Р_п, при котором эта камера, находясь на начальном участке своего рабочего хода, развивает большее усилие, чем первая камера, при одинаковом давлении. Поэтому "пиковое" значение нагрузки преодолевается гидропневмодвигателем на части S₁^III рабочего хода при сравнительно небольшом росте давления рабочей среды во внутренних рабочих полостях 3 обеих камер 1. При снижении нагрузки, действующей на гидропневмодвигатель, от ее "пикового" значения до номинального на части S₁^IV рабочего хода давление рабочей среды во внутренних рабочих полостях 3 обеих камер 1 снижается до давления, соответствующего номинальному значению нагрузки. При этом выравнивание давления во внутренних полостях 3 обеих камер происходит через обратный клапан 8. Дальнейшая часть S₂^I рабочего хода гидропневмодвигателя при действии на него номинальной нагрузки происходит за счет расширения первой концевой камеры 1 при постепенном росте давления рабочей среды в ее внутренней рабочей полости 3. При возникновении следующего "пикового" значения нагрузки, действующей на гидропневмодвигатель на части S₂^III, происходит рост давления рабочей среды во внутренней рабочей полости 3 первой концевой камеры 1 до давления Р_п открытия перепускного клапана 7. В результате во внутренней полости 3 следующей камеры 1 произойдет мгновенное повышение давления рабочей среды от давления, соответствующего давлению в конце части S₁^IV рабочего хода, до давления Р_п, при котором эта камеры, находясь на начальном участке своего рабочего хода, развивает большее усилие, чем первая камера, при одинаковом давлении. Поэтому следующее "пиковое" значение нагрузки преодолевается гидропневмодвигателем на части S₂^III рабочего хода также при сравнительно небольшом росте давления рабочей среды во внутренних рабочих полостях 3 обеих камер 1. При снижении нагрузки, действующей на гидропневмодвигатель, от ее "пикового" значения до номинального на части S₂^IV рабочего хода давление рабочей среды во внутренних рабочих полостях 3 обеих камер 1 снижается до давления, соответствующего номинальному значению нагрузки. При этом выравнивание давления во внутренних полостях 3 обеих камер происходит через обратный клапан 8. Дальнейшая работа гидропневмодвигателя при возникновении "пиковых" значений нагрузки происходит так же, как это описано выше. Причем при соответствующей настройке перепускных клапанов 7 между внутренними рабочими полостями 3 соседних камер 1 достигается их последовательное включение в работу для компенсации "пиковых" значений нагрузки, действующей на гидропневмодвигатель. После совершения рабочего хода гидропневмодвигатель возвращается в исходное положение известными способами, используемыми при возврате в исходное положение, например, одноходовых цилиндров. При этом внутренние рабочие полости 3 всех камер 1 с помощью трубопроводов 5 через обратные клапаны 8 соединяются со сливом. При конкретном применении предлагаемого гидропневмодвигателя для достижения требуемой величины усилия, развиваемого им, и требуемого рабочего хода можно использовать одновременно несколько гибких цепей, располагая их параллельно друг другу между двумя концевыми узлами 9 крепления так, как это показано на фиг. 3. Настройкой перепускных клапанов 8 задается количество гибких цепей, одновременно участвующих в работе при заданной величине нагрузки. При подаче рабочей среды во внутренние полости 3 камер 1 происходит их расширение и, как следствие, уменьшение длины гибких цепей и всего гидропневмодвигателя, т.е. его рабочий ход. При этом количество включенных в работу гибких цепей будет определяться нагрузкой, действующей на гидропневмодвигатель, а ход количеством включенных в работу единичных камер 1. При работе такого гидропневмодвигателя точность отработки заданного усилия будет тем выше, чем больше гибких цепей установлено в нем, а точность отработки перемещения тем выше, чем больше индивидуально включаемых в работу единичных камер в гибкой цепи. При этом величина создаваемого гидропневмодвигателем активного усилия будет тем больше, чем больше в нем гибких цепей при заданном его поперечном сечении, так как суммарная рабочая поверхность единичных камер в данном случае будет больше. Таким образом, в гидропневмодвигателе, выполненном в виде гибкой цепи и содержащем последовательно соединенные с помощью узлов крепления по меньшей мере две деформируемые камеры с внутренними рабочими полостями, которые снабжены тягами, соединяющими узлы крепления, и все камеры гидравлически связаны друг с другом с помощью трубопроводов, при этом одна из концевых камер связана с источником рабочей среды, а другая заглушена, в каждом трубопроводе, соединяющем две соседние камеры, параллельно друг другу установлены перепускной и обратный клапаны, перепускной клапан установлен с возможностью перепуска рабочей среды со стороны источника рабочей среды, а обратный клапан в сторону источника рабочей среды, расширяются функциональные возможности.

Формула изобретения

ГИДРОПНЕВМОДВИГАТЕЛЬ, выполненный в виде гибкой цепи и содержащий последовательно соединенные с помощью узлов крепления по меньшей мере две деформируемые камеры с внутренними рабочими полостями, которые снабжены тягами, соединяющими узлы крепления, и все камеры гидравлически связаны друг с другом с помощью трубопроводов, при этом одна из концевых камер связана с источником рабочей среды, а другая заглушена, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в каждом трубопроводе, соединяющим две соседние камеры, параллельно друг другу включены перепускной и обратный клапаны, причем перепускной клапан установлен с возможностью перепуска рабочей среды со стороны источника рабочей среды, а обратный клапан - в сторону источника рабочей среды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5