Поворотный привод (варианты)

Поворотный привод (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к приводам, где требуется преобразовать возвратно-поступательное движение во вращательное движение в одном направлении, например, привод арматуры трубопроводов.

Известны приводы арматуры трубопроводов с двигателем, обеспечивающим возвратно-поступательное движение (например, пневматический, гидравлический, пневмогидравлический, электрогидравлический), силовым механизмом, который преобразует возвратно-поступательное движение в возвратно-поворотное движение выходного звена и с системой управления. В качестве силового механизма часто используется кулисный механизм (Каталоги и Технические проспекты фирм Ledeen (Bulletin №91-001, №95-001, №97-001, Voghera (Pavia) Italy, www.Dresser.com, http://flowcontrol.dresser.com); Grove (Voghera (Pavia) Italy, www.grove.it)).

Сущность изобретения рассматривается по отношению к приводам шаровых кранов магистральных трубопроводов, как технически наиболее сложным и требующим соблюдения ряда установленных параметров. Возвратно-поворотное движение затвора шарового крана приводит к воздействию транспортируемой среды (газа или жидкости) на одни и те же участки поверхности уплотнительных элементов затвора. Такое однообразное воздействие среды, особенно газа, приводит к эрозионному износу обтекаемых участков, в то время как остальные участки уплотнительных элементов остаются практически без изменений. Уплотнения газовых кранов работают в тяжелых условиях, так как скорость потока газа в районе уплотнительных элементов может кратковременно достигать 400 м/с, а при длительной работе 100 м/с.

Эрозионный износ уплотнительных элементов затвора необходимо снизить для повышения надежности и долговечности. Решать эту задачу можно по-разному. Например, применив периодический поворот уплотнительного элемента (описание продукции фирмы Самараволгомаш, www.samaravolgomash.rn) или применив вращательное движение затвора в одну сторону (Я.М.Кутынский. Запорная арматура: состояние, проблемы, пути совершенствования // Газовая промышленность, 1998, №10, с.33-35). Это позволит рассредоточить воздействие транспортируемой среды по поверхностям уплотнительных элементов.

В известных устройствах приводов трубопроводной арматуры затвор осуществляет возвратно-поворотное движение на 90°, получаемое от силового механизма в виде кулисного механизма. Во всех случаях кулисный механизм создает переменный вращающий момент в функции времени при постоянной действующей на него силе и неуравновешенную радиальную силу, действующую на выходное звено. Эта особенность присуща кулисным механизмам.

Задачей настоящего изобретения является создание такого поворотного привода с любым двигателем, преобразующего возвратно-поступательное движение входного звена во вращательное движение выходного звена в одном направлении, который будет создавать вращающий момент без одностороннего воздействия на выходное звено, будет иметь небольшую массу и габариты, а также, в случае необходимости, сможет фиксировать выходное звено в нужном положении для исключения его поворота от воздействия внешних силовых факторов.

Поставленная задача решается тем, что:

1) в поворотном приводе, содержащем не менее чем один двигатель, силовой механизм, систему управления, согласно изобретению в качестве силового механизма содержится цилиндрический свернутый вокруг оси поворота выходного звена клиновой механизм с выполненной по требуемому закону на хотя бы одном из звеньев не менее чем одной винтовой рабочей поверхностью с углом подъема значительно больше угла трения, по которой это звено контактирует с другим звеном непосредственно или через тела качения, или скольжения, причем входное звено связано с подвижным элементом двигателя или само им является и может совершать многократные ходы по необходимому закону движения по не менее чем одному направляющему элементу, являющемуся телом скольжения или качения, имеющему возможность передавать реактивный момент неподвижному звену механизма при рабочем ходе подвижного элемента двигателя, во время которого имеют возможность замыкаться два звена механизма - входное и выходное, или неподвижное и входное, или входное и промежуточное, или промежуточное и выходное, между которыми установлен не менее чем один механизм одностороннего действия, а между выходным и неподвижным звеном установлен не менее чем один нормально-замкнутый управляемый тормоз, размыкающийся только на время поворота выходного звена;

2) в поворотном приводе, содержащем не менее чем один двигатель, силовой механизм, систему управления, согласно изобретению в качестве силового механизма содержится цилиндрический свернутый вокруг оси поворота выходного звена клиновой механизм с выполненной по требуемому закону на хотя бы одном из звеньев не менее чем одной винтовой рабочей поверхностью с углом подъема значительно больше угла трения, по которой это звено контактирует с другим звеном непосредственно или через тела качения, или скольжения, причем входное звено связано с подвижным элементом двигателя или само им является и может совершать многократные ходы по необходимому закону движения по не менее чем одному направляющему элементу, являющемуся телом скольжения или качения, имеющему возможность передавать реактивный момент неподвижному звену механизма при рабочем ходе подвижного элемента двигателя, во время которого имеют возможность замыкаться два звена механизма - входное и выходное, или неподвижное и входное, или входное и промежуточное, или промежуточное и выходное, между которыми установлен не менее чем один механизм одностороннего действия;

3) в поворотном приводе, содержащем не менее чем один двигатель, силовой механизм, систему управления, согласно изобретению в качестве силового механизма содержится цилиндрический свернутый вокруг оси поворота выходного звена клиновой механизм с выполненной по требуемому закону на хотя бы одном из звеньев не менее чем одной условно замкнутой бесконечной винтовой рабочей поверхностью правой и левой направленности с углом подъема значительно больше угла трения, по которой это звено контактирует с другим звеном непосредственно или через тела качения, или скольжения, причем входное звено связано с подвижным элементом двигателя или само им является и может совершать многократные ходы по необходимому закону движения по не менее чем одному направляющему элементу, являющемуся телом скольжения или качения, имеющему возможность передавать реактивный момент неподвижному звену механизма при обоих направлениях хода подвижного элемента двигателя, а между выходным и неподвижным звеном установлен не менее чем один нормально-замкнутый управляемый тормоз, размыкающийся только на время поворота выходного звена;

4) в поворотном приводе, содержащем не менее чем один двигатель, силовой механизм, систему управления, согласно изобретению в качестве силового механизма содержится цилиндрический свернутый вокруг оси поворота выходного звена клиновой механизм с выполненной по требуемому закону на хотя бы одном из звеньев не менее чем одной условно замкнутой бесконечной винтовой рабочей поверхностью правой и левой направленности с углом подъема значительно больше угла трения, по которой это звено контактирует с другим звеном непосредственно или через тела качения, или скольжения, причем входное звено связано с подвижным элементом двигателя или само им является и может совершать многократные ходы по необходимому закону движения по не менее чем одному направляющему элементу, являющемуся телом скольжения или качения, имеющему возможность передавать реактивный момент неподвижному звену механизма при обоих направлениях хода подвижного элемента двигателя;

5) в поворотном приводе, содержащем не менее чем один двигатель, силовой механизм, систему управления, согласно изобретению в качестве силового механизма содержится несколько цилиндрических свернутых вокруг оси поворота выходного звена клиновых механизмов с общим выходным звеном, чередующих в зависимости от направления хода подвижного элемента двигателя, возможность передавать вращающий момент выходному звену, у каждого из которых есть выполненная по требуемому закону на хотя бы одном из звеньев не менее чем одна винтовая рабочая поверхность с углом подъема значительно больше угла трения, по которой это звено контактирует с другим звеном непосредственно или через тела качения, или скольжения, причем у каждого клинового механизма входное звено связано с подвижным элементом двигателя или само им является и может совершать многократные ходы по необходимому закону движения по не менее чем одному направляющему элементу, являющемуся телом скольжения или качения, имеющему возможность передавать реактивный момент неподвижному звену механизма при том ходе подвижного элемента двигателя, когда у одних клиновых механизмов имеют возможность замыкаться два звена - входное и выходное, или неподвижное и входное, или входное и промежуточное, или промежуточное и выходное, между которыми установлен не менее чем один механизм одностороннего действия, а у других клиновых механизмов имеют возможность размыкаться два звена - входное и выходное, или неподвижное и входное, или входное и промежуточное, или промежуточное и выходное, между которыми установлен не менее чем один механизм одностороннего действия, причем между выходным и неподвижным звеном установлен не менее чем один нормально-замкнутый управляемый тормоз, размыкающийся только на время поворота выходного звена;

6) в поворотном приводе, содержащем не менее чем один двигатель, силовой механизм, систему управления, согласно изобретению в качестве силового механизма содержится несколько цилиндрических свернутых вокруг оси поворота выходного звена клиновых механизмов с общим выходным звеном, чередующих в зависимости от направления хода подвижного элемента двигателя возможность передавать вращающий момент выходному звену, у каждого из которых есть выполненная по требуемому закону на хотя бы одном из звеньев не менее чем одна винтовая рабочая поверхность с углом подъема значительно больше угла трения, по которой это звено контактирует с другим звеном непосредственно или через тела качения, или скольжения, причем у каждого клинового механизма входное звено связано с подвижным элементом двигателя или само им является и может совершать многократные ходы по необходимому закону движения по не менее чем одному направляющему элементу, являющемуся телом скольжения или качения, имеющему возможность передавать реактивный момент неподвижному звену механизма при том ходе подвижного элемента двигателя, когда у одних клиновых механизмов имеют возможность замыкаться два звена - входное и выходное, или неподвижное и входное, или входное и промежуточное, или промежуточное и выходное, между которыми установлен не менее чем один механизм одностороннего действия, а у других клиновых механизмов имеют возможность размыкаться два звена - входное и выходное, или неподвижное и входное, или входное и промежуточное, или промежуточное и выходное, между которыми установлен не менее чем один механизм одностороннего действия.

Сущность изобретения поясняется чертежами вариантов выполнения привода:

фиг.1 - общий вид привода по п.1 формулы;

фиг.2 - общий вид привода по п.1 формулы;

фиг.3 - общий вид привода по п.1 формулы;

фиг.4 - общий вид привода по п.2 формулы;

фиг.5 - общий вид привода по п.2 формулы;

фиг.6 - общий вид привода по п.2 формулы;

фиг.7 - общий вид привода по п.2 формулы;

фиг.8 - общий вид привода по п.2 формулы;

фиг.9 - общий вид привода по п.3 формулы;

фиг.10 - общий вид привода по п.4 формулы;

фиг.11 - общий вид привода по п.4 формулы;

фиг.12 - общий вид привода по п.5 формулы;

фиг.13 - общий вид привода по п.6 формулы;

фиг.14 - общий вид привода по п.5 формулы;

фиг.15 - общий вид привода по п.6 формулы.

Далее приведены расчетные графики параметров привода и сравнение габаритов привода по фиг.1 изобретения с приводом модели MT255-2/200-S-GH фирмы Ledeen:

фиг.16 - графики изменения диаметра D_п подвижного элемента привода с конструктивными ограничениями от диаметра D_pw окружности расположения тел качения;

фиг.17 - графики изменения условной высоты h привода без тормоза от диаметра D_pw окружности расположения тел качения;

фиг.18 - графики изменения условного объема V привода с конструктивными ограничениями от диаметра D_pw окружности расположения тел качения;

фиг.19 - графики изменения хода s подвижного элемента привода от диаметра D_pw окружности расположения тел качения;

фиг.20 - графики изменения требуемого осевого усилия F_aΣ в приводе от диаметра D_pw окружности расположения тел качения;

фиг.21 - графики изменения условной высоты hm привода без тормоза от числа двойных ходов m_x подвижного элемента;

фиг.22 - сравнение габаритов привода модели MT255-2/200-S-GH фирмы Ledeen с приводом по фиг.1 изобретения, имеющим тормоз, для вращающего момента 142300 Нм.

Поворотный привод на фиг.1 содержит неподвижное звено 1 клинового механизма, одновременно являющееся корпусом двигателя (например, корпусом гидроцилиндра), жестко связанное со вторым неподвижным звеном 9 клинового механизма по функциональным и конструктивным соображениям, подвижный элемент 2 двигателя, входное звено 3, промежуточное звено 7, механизм одностороннего действия 14, нормально-замкнутый управляемый тормоз 17 и выходное звено 11. Система управления на фиг.1 не показана для большей ясности предмета изобретения и она может быть любого типа.

Внутри неподвижного звена 1 может перемещаться подвижный элемент 2 двигателя - поршень. По функциональным и конструктивным соображениям подвижный элемент 2 жестко связан с входным звеном 3 клинового механизма, имеющим несколько винтовых канавок 6. Промежуточное звено 7 имеет ответные винтовые канавки 8. Винтовые рабочие поверхности канавок 6 и 8 выполнены по требуемому закону, имеют угол подъема значительно больше угла трения и имеют в сечении нужную форму. Для снижения потерь при работе, звенья 3 и 7 могут быть разделены телами качения 29, расположенными в винтовых канавках 6 и 8. Подвижный элемент 2 имеет дополнительные винтовые пазы 4 - направляющие пазы, задающие закон его движения, и движения жестко связанного с ним входного звена 3 клинового механизма. Поверхности этих направляющих пазов 4 могут скользить по нескольким направляющим элементам 5, закрепленным в неподвижном звене 1 клинового механизма. Так как угол подъема винтовых канавок 6 и 8 значительный, то изменение положения подвижного элемента 2 с входным звеном 3 дает возможность получить поворотное движение промежуточного звена 7 клинового механизма в соответствии с законом, заданным винтовыми канавками 6 и 8, а также законом, заданным дополнительными винтовыми пазами 4. Звенья 3 и 7 с винтовыми рабочими поверхностями, контактирующие между собой через тела качения 29, являются основными элементами цилиндрического свернутого вокруг оси поворота выходного звена 11 клинового механизма. Он и выступает в качестве силового механизма в приводе по фиг.1. Клиновой механизм такого исполнения внешне похож на передачу винт-гайка качения с очень большим углом подъема винтовых канавок. На торцевых поверхностях звеньев 3 и 7 закреплены ограничительные шайбы 30 и 31 для предотвращения выхода тел качения 29 за пределы области совместного их контакта с винтовыми канавками 6 и 8. Возможно применение сепаратора для тел качения или применение обводного канала для замыкания цепи тел качения. Промежуточное звено 7 опирается на кольцевой ряд тел качения 10, установленных между промежуточным звеном 7 и неподвижным звеном 9 клинового механизма.

Между промежуточным звеном 7 и выходным звеном 11 клинового механизма с помощью неподвижных соединений 12 и 13 установлен механизм одностороннего действия 14, предназначенный для передачи вращающего момента от промежуточного звена 7 выходному звену 11 только в одном направлении. Таким механизмом может служить, например, односторонняя муфта свободного хода или храповой механизм.

Между выходным звеном 11 и неподвижным звеном 9 клинового механизма установлен нормально-замкнутый управляемый тормоз 17 с помощью неподвижных соединений 18 и 19, для того чтобы гарантировать неподвижность выходного звена 11 при воздействии внешних силовых факторов в моменты переключения направления движения подвижного элемента 2 и при холостом ходе. Этот тормоз состоит из наружного кольца 20 с клиновыми пазами 25, связанного неподвижным соединением 18 с неподвижным звеном 9 клинового механизма; из внутреннего кольца 21, связанного неподвижным соединением 19 с выходным звеном 11, ряда роликов 22 и вкладышей 23, расположенных между кольцами 20 и 21, пружин 24, которые могут поджимать ролики 22 и вкладыши 23 в узкую часть клиновых пазов 25 наружного кольца 20. Наружное кольцо 20 имеет отверстия 26, через которые может подаваться под давлением рабочая среда в полости 27 для сжатия пружин 24, и отверстия 28, служащие для отвода рабочей среды из полости расположения пружин 24.

Работает привод по фиг.1 следующим образом.

В верхнюю полость 15 двигателя и через отверстия 26 в полости 27 управляемого тормоза 17 подается под давлением рабочая среда, поэтому вкладыши 23, воздействуя через ролики 22 на пружины 24, сжимают их. В результате этого ролики 22 входят в широкую часть клиновых пазов 25, внутреннее кольцо 21 освобождается и первоначально замкнутый управляемый тормоз 17 размыкается. Рабочая среда из полостей расположения пружин 24 отводится через отверстия 28. В это же время подвижный элемент 2, жестко связанный с входным звеном 3 клинового механизма, начинает двигаться вниз, скользя по направляющим элементам 5, передающим возникающий реактивный момент неподвижному звену 1 механизма. Осевая сила, развиваемая подвижным элементом 2 и передаваемая входному звену 3 клинового механизма, и далее через контактные поверхности винтовых канавок 6 и 8 с телами качения 29 промежуточному звену 7, воспринимается кольцевым рядом тел качения 10. Таким образом, входное звено 3 клинового механизма при своем движении вниз поворачивает промежуточное звено 7, которое передает вращающий момент через неподвижное соединение 12 механизму одностороннего действия 14. Этот механизм через неподвижное соединение 13 передает вращение незаторможенному выходному звену 11 и связанному с ним затвору арматуры, который поворачивается на определенный угол в зависимости от принятых конструктивных параметров привода.

В нижнем положении подвижного элемента 2 датчик двойного хода, установленный в системе управления (на фиг.1 система управления не показана), подает сигнал на реверсирование движения подвижного элемента 2. Во время переключения направления движения подвижного элемента 2 выходное звено 11 неподвижно, так как управляемый тормоз 17 будет замкнут.Теперь рабочая среда под давлением подается в нижнюю полость 16 двигателя и не подается в отверстия 26 управляемого тормоза 17. Ролики 22 под воздействием пружин 24 входят в узкую часть клиновых пазов 25 и тормозят выходное звено 11 от вращения в двух направлениях. Подвижный элемент 2, жестко связанный с входным звеном 3 клинового механизма, начинает двигаться вверх, при этом промежуточное звено 7 поворачивается в обратную сторону, так как изменились направления осевой и окружной сил, и поверхности контакта винтовых канавок 6 и 8 звеньев 3 и 7 с телами качения 29. Но теперь промежуточное звено 7 не может повернуть выходное звено 11, так как механизм одностороннего действия 14 в этом направлении не передает вращающий момент, а выходное звено 11 заторможено. При достижении подвижным элементом 2 верхнего положения завершается один двойной ход и промежуточное звено 7 поворачивается на тот же угол, что и при движении вниз.

Если необходимое угловое положение затвора трубопроводной арматуры достигнуто за один двойной ход, то датчик углового положения затвора или положения выходного звена 11, установленный в системе управления (на фиг.1 система управления и затвор не показаны), подает сигнал на завершение работы привода, причем управляемый тормоз 17 будет замкнут.В противном случае выполняется следующий двойной ход подвижного элемента 2. Ввиду возможных отклонений размеров деталей привода при изготовлении, погрешностей привода при монтаже и возникновении люфтов при эксплуатации последний двойной ход подвижного элемента 2 с входным звеном 3 клинового механизма для достижения поворота затвора арматуры на необходимый угол может быть выполнен не на полную длину, но завершение работы привода происходит только в исходном положении. Таким образом, поворот затвора арматуры можно осуществить на любой необходимый угол.

Количество двойных ходов больше одного, с одной стороны, приводит к уменьшению высоты привода, с другой стороны, к увеличению времени поворота на необходимый угол. Второй фактор важен для привода, как скоростной параметр. Его можно выдержать в необходимых пределах за счет увеличения скорости движения подвижного элемента 2 вверх.

Управляемый тормоз 17 выполняет важную функцию - он может размыкаться только на время рабочего хода, а в остальное время не дает возможности передавать вращающий момент ни от клинового механизма, ни от внешнего воздействия на выходное звено. Тормоз обеспечивает неподвижность затвора шарового крана в любом положении при воздействии на него потока транспортируемой среды и исключает его неконтролируемый поворот, так как в этом случае вращающий момент от затвора через выходное звено 11 привода и управляемый тормоз 17 замыкается на неподвижном звене 9 клинового механизма, которое, в свою очередь, связано с неподвижным корпусом крана.

Конструктивно тормоз может не входить в состав поворотного привода. Он может быть установлен непосредственно на шпинделе затвора в составе самого шарового крана. Если же существенного воздействия внешних силовых факторов на выходное звено 11 нет, влияние потока транспортируемой среды незначительно и оно гасится за счет поджатия уплотнений к затвору шарового крана, то тормоз вообще не нужен.

Поворотный привод на фиг.2 содержит неподвижное звено 1 клинового механизма, одновременно являющееся корпусом двигателя (например, корпусом пневмоцилиндра), жестко связанное со вторым неподвижным звеном 9 клинового механизма по функциональным и конструктивным соображениям, подвижный элемент 2 двигателя, промежуточное звено 7, механизмы одностороннего действия 14, нормально-замкнутый управляемый тормоз 17 и выходное звено 11. Система управления на фиг.2 не показана для большей ясности предмета изобретения и она может быть любого типа.

Внутри неподвижного звена 1 может перемещаться подвижный элемент 2 двигателя - поршень. По функциональным и конструктивным соображениям подвижный элемент 2 в данном случае представляет собой входное звено клинового механизма. В подвижном элементе 2 выполнено несколько вертикальных пазов 6. Эти пазы 6 могут быть и винтовыми, выполненными по требуемому закону. Подвижный элемент 2 имеет также дополнительные винтовые пазы 4 - направляющие пазы, задающие закон его движения. Винтовые рабочие поверхности пазов 4 могут скользить по нескольким направляющим элементам 5, шарнирно закрепленным в неподвижном звене 1 клинового механизма. Звено 2 с винтовой рабочей поверхностью пазов 4 и неподвижное звено 1, контактирующие между собой через тела скольжения 5, являются основными элементами цилиндрического свернутого вокруг оси поворота выходного звена 11 клинового механизма. Он и выступает в качестве силового механизма в приводе по фиг.2. Вертикальные пазы 6 сопряжены с промежуточным звеном 7 посредством ползунов 29, шарнирно связанных с промежуточным звеном 7. Между промежуточным звеном 7 и выходным звеном 11 с помощью неподвижных соединений 12 и 13 установлены три механизма одностороннего действия 14, предназначенные для передачи вращающего момента от звена 7 выходному звену 11 только в одном направлении. Такими механизмами могут служить, например, односторонние муфты свободного хода или храповые механизмы. Их количество обусловлено величиной передаваемого вращающего момента. Промежуточное звено 7 опирается на сегменты 10, установленные в неподвижном звене 9 клинового механизма.

Между выходным звеном 11 и неподвижным звеном 9 клинового механизма установлен нормально-замкнутый управляемый тормоз 17 с помощью неподвижных соединений 18 и 19, для того чтобы гарантировать неподвижность выходного звена 11 при воздействии внешних силовых факторов в моменты переключения направления движения подвижного элемента 2 и при холостом ходе. Устройство тормоза аналогично рассмотренному устройству в конструкции привода по фиг.1.

Работает привод по фиг.2 следующим образом.

В верхнюю полость 15 двигателя и через отверстия 26 в полости 27 управляемого тормоза 17 подается под давлением рабочая среда. Управляемый тормоз 17 размыкается (аналогично работе тормоза по фиг.1). Подвижный элемент 2 начинает двигаться вниз и одновременно поворачиваться, скользя по направляющим элементам 5. Вращающий момент, развиваемый подвижным элементом 2, передается промежуточному звену 7 посредством ползунов 29. Далее вращающий момент передается через неподвижное соединение 12 трем механизмам одностороннего действия 14. Эти механизмы через неподвижное соединение 13 передают вращение незаторможенному выходному звену 11 и связанному с ним затвору арматуры, который поворачивается на определенный угол в зависимости от принятых конструктивных параметров привода.

В нижнем положении подвижного элемента 2 датчик двойного хода, установленный в системе управления (на фиг.2 система управления не показана), подает сигнал на реверсирование движения подвижного элемента 2. Во время переключения направления движения подвижного элемента 2 выходное звено 11 неподвижно, так как управляемый тормоз 17 будет замкнут.Теперь рабочая среда под давлением подается в нижнюю полость 16 двигателя и не подается в отверстия 26 управляемого тормоза 17. Ролики 22 под воздействием пружин 24 входят в узкую часть клиновых пазов 25 и тормозят выходное звено 11 от вращения в двух направлениях. В это время подвижный элемент 2 начинает двигаться вверх и одновременно поворачиваться в обратную сторону. Но теперь промежуточное звено 7 не может повернуть выходное звено 11, так как механизмы одностороннего действия 14 в этом направлении не передают вращающий момент, а выходное звено 11 заторможено. При достижении подвижным элементом 2 верхнего положения завершается один двойной ход и промежуточное звено 7 поворачивается на тот же угол, что и при движении вниз.

Вариант привода на фиг.3 отличается от представленного на фиг.1 тем, что содержит управляемые стопорные устройства 32, выполняющие функцию механизма одностороннего действия, закрепленные на неподвижном звене 1 клинового механизма. Направляющие элементы 5 жестко закреплены на штоках 35 управляемых стопорных устройств 32. В подвижном элементе 2 выполнены дополнительные винтовые пазы 4 - направляющие пазы, число которых пропорционально углу поворота выходного звена 11. Эти направляющие пазы 4 могут быть вертикальными. Количество нормально-замкнутых управляемых тормозов 17 обусловлено величиной необходимого тормозного момента. На фиг.3 показаны три управляемых тормоза 17. Устройство каждого управляемого тормоза аналогично рассмотренному устройству в конструкции привода по фиг.1.

Работает привод по фиг.3 следующим образом.

В верхнюю полость 15 двигателя и через отверстия 26 в полости 27 каждого управляемого тормоза 17 подается под давлением рабочая среда, при этом управляемые тормоза 17 размыкаются (аналогично работе тормоза по фиг.1). Одновременно рабочая среда подается и в полость 33 управляемых стопорных устройств 32. Штоки 35 управляемых стопорных устройств 32 перемещаются, устанавливая направляющие элементы 5 в направляющие пазы 4. Подвижный элемент 2, жестко связанный с входным звеном 3, начинает двигаться вниз, скользя по направляющим элементам 5, передающим возникающий реактивный момент неподвижному звену 1 клинового механизма. Осевая сила, развиваемая подвижным элементом 2 и передаваемая входному звену 3, и далее через контактные поверхности винтовых канавок 6 и 8 с телами качения 29 выходному звену 11, воспринимается кольцевым рядом тел качения 10.

Таким образом, входное звено 3 при своем движении вниз поворачивает выходное звено 11 на определенный угол.

В нижнем положении подвижного элемента 2 датчик двойного хода, установленный в системе управления (на фиг.3 система управления не показана), подает сигнал на реверсирование движения подвижного элемента 2. Во время переключения направления движения подвижного элемента 2 выходное звено 11 неподвижно, так как управляемые тормоза 17 будут замкнуты. Теперь рабочая среда под давлением подается в нижнюю полость 16 двигателя и не подается в отверстия 26 управляемых тормозов 17. Ролики 22 под воздействием пружин 24 входят в узкую часть клиновых пазов 25 и тормозят выходное звено 11 от вращения в двух направлениях. Одновременно рабочая среда подается и в полость 34 управляемых стопорных устройств 32. Штоки 35 управляемых стопорных устройств 32 перемещаются в обратную сторону, извлекая направляющие элементы 5 из направляющих пазов 4. В это время подвижный элемент 2, жестко связанный с входным звеном 3, начинает двигаться вверх и одновременно поворачиваться на тот же угол и в том же направлении, в каком при движении вниз поворачивалось выходное звено 11. При этом само выходное звено 11 остается неподвижным, так как тормоза 17 будут замкнуты. При достижении подвижным элементом 2 верхнего положения завершается один двойной ход, при этом напротив направляющих элементов 5, выдвигающихся из управляемых стопорных устройств 32 при рабочем ходе, располагаются следующие направляющие пазы 4, выполненные в подвижном элементе 2.

Вариант привода на фиг.4 отличается от представленных на фиг.1 и фиг.3 тем, что механизм одностороннего действия 14 установлен между неподвижным звеном 1 клинового механизма и подвижным элементом 2 двигателя. Подвижный элемент 2 жестко связан с входным звеном 3, имеющим винтовые канавки 6. Выходное звено 11 имеет ответные винтовые канавки 8. Звенья 3 и 11 могут быть разделены телами качения 29. Подвижный элемент 2 имеет направляющие пазы 4, которые могут скользить по направляющим элементам 5, закрепленным в механизме одностороннего действия 14.

Отличие в работе привода по фиг.4 состоит в том, что при рабочем ходе подвижного элемента 2 вниз по направляющим элементам 5, возникающий реактивный момент передается через эти направляющие механизму одностороннего действия 14. А он, в свою очередь, через неподвижное соединение 12 передает реактивный момент неподвижному звену 1 клинового механизма. Вращающий момент, получаемый при перемещении подвижного элемента 2 вниз, передается от входного звена 3 через тела качения 29 выходному звену 11. Для данного варианта привода воздействия внешних силовых факторов на выходное звено 11 нет, поэтому нормально-замкнутый управляемый тормоз отсутствует. Во время переключения направления движения подвижного элемента 2 и при его движении вверх выходное звено 11 неподвижно. Получив сигнал на реверсирование движения, подвижный элемент 2 вместе с жестко связанным с ним входным звеном 3 начинает двигаться вверх и одновременно поворачиваться в ту же сторону, куда поворачивалось при рабочем ходе выходное звено 11. Поворот подвижного элемента 2 происходит за счет того, что механизм одностороннего действия 14 не может передавать момент в таком направлении. По достижении подвижным элементом 2 верхнего положения завершается один двойной ход.

Вариант привода на фиг.5 отличается от представленных выше тем, что входное звено 3 связано с подвижным элементом 2 двигателя шарнирно с помощью кольцевого ряда тел качения 39. Механизм одностороннего действия 14 установлен между вспомогательным неподвижным звеном 48 клинового механизма и входным звеном 3. Вспомогательное неподвижное звено 48 жестко связано с неподвижными звеньями 1 и 9 клинового механизма. Входное звено 3 имеет винтовые канавки 6. Выходное звено 11 имеет ответные винтовые канавки 8. Звенья 3 и 11 могут быть разделены телами качения 29. Входное звено 3 имеет направляющие пазы 4, которые могут скользить по направляющим элементам 5, закрепленным в механизме одностороннего действия 14. Подвижный элемент 2 имеет вспомогательные направляющие пазы 84, которые могут скользить по вспомогательным направляющим элементам 85, закрепленным в неподвижном звене 1. Выходное звено 11 опирается на кольцевой ряд тел качения 10, установленных между выходным звеном 11 и неподвижным звеном 9 клинового механизма.

Работает привод по фиг.5 следующим образом.

При рабочем ходе подвижный элемент 2 начинает двигаться вниз по вспомогательным направляющим элементам 85. Осевая сила, развиваемая подвижным элементом 2 и передаваемая через тела качения 39 входному звену 3 клинового механизма, и далее через контактные поверхности винтовых канавок 6 и 8 с телами качения 29 выходному звену 11, воспринимается кольцевым рядом тел качения 10. Вместе с подвижным элементом 2 начинает двигаться вниз и входное звено 3 по направляющим элементам 5. Возникающий реактивный момент передается через эти направляющие 5 механизму одностороннего действия 14. А он, в свою очередь, через неподвижное соединение 12 передает реактивный момент вспомогательному неподвижному звену 48 клинового механизма. Вращающий момент, получаемый от входного звена 3, передается через тела качения 29 выходному звену 11. Для данного варианта привода воздействия внешних силовых факторов на выходное звено 11 нет, поэтому нормально-замкнутый управляемый тормоз отсутствует. Во время переключения направления движения подвижного элемента 2 и при его движении вверх выходное звено 11 неподвижно. Получив сигнал на реверсирование движения, подвижный элемент 2 начинает двигаться вверх по вспомогательным направляющим элементам 85. Вместе с ним начинает двигаться вверх по направляющим элементам 5 входное звено 3 и при этом одновременно поворачиваться в ту же сторону, в какую поворачивалось при рабочем ходе выходное звено 11. Поворот входного звена 3 происходит потому, что механизм одностороннего действия 14 не может передавать момент в таком направлении. По достижении подвижным элементом 2 верхнего положения завершается один двойной ход.

Вариант привода на фиг.6 отличается от представленного на фиг.1 тем, что не содержит промежуточного звена, и винтовые рабочие поверхности канавок 4 и 50 с разделяющими их телами качения 5 расположены не между входным и промежуточным звеном, как ранее, а между входным звеном 3 и неподвижным звеном 9 клинового механизма. Тела качения 5 выполняют функцию направляющих элементов, передающих возникающий реактивный момент неподвижному звену 9 клинового механизма. Привод на фиг.6 содержит неподвижное звено 1 клинового механизма, внутри которого может перемещаться подвижный элемент 2 двигателя. Подвижный элемент 2 жестко связан с входным звеном 3, имеющим винтовые канавки 4 - направляющие канавки. Неподвижное звено 9 клинового механизма имеет ответные винтовые канавки 50. Винтовые рабочие поверхности канавок 4 и 50 выполнены по требуемому закону, имеют угол подъема значительно больше угла трения и имеют в сечении нужную форму. Для предотвращения выхода направляющих элементов 5 за пределы области совместного их контакта с винтовыми канавками 4 и 50 на входном звене 3 установлены ограничительные шайбы 30 и 31. Входное звено 3 имеет еще и вертикальные пазы 6. Поверхности этих пазов могут скользить по направляющим элементам 29, закрепленным в механизме одностороннего действия 14, который с помощью неподвижного соединения 13 связан с выходным звеном 11. Механизм одностороннего действия 14 предназначен для передачи вращающего момента от входного звена 3 выходному звену 11 только в одном направлении. Таким механизмом может служить, например, односторонняя муфта свободного хода или храповой механизм. Наружное кольцо этого механизма опирается на кольцевой ряд тел качения 39, установленных в выходном звене 11, которое в свою очередь опирается на другой кольцевой ряд тел качения 10, установленных между