4.3 Специальные пневмодвигатели

Специальные пневмодвигатели могут иметь самое разное конструктивное исполнение. Внутрь двигателя часто встраиваются различные устройства, сам двигатель может встраиваться в какую-либо конструкцию или механизм. В связи с этим типовые элементы двигателей (поршни, штоки) не всегда могут быть "узнаваемы".

4.3.1 Пневмоцилиндры больших усилий

Пневмоцилиндры больших усилий, как правило, имеют небольшой ход, что позволяет изготовить их в нетиповом конструктивном исполнении.

Такие пневмоцилиндры бывают поршневые, с поршнем относительно большого диаметра (рис. 4.8, а), мембранные (рис. 4.8, б) и рукавные, так называемые пневмоподушки (рис. 4.8, в).

а	б	в

Рис. 4.8. Пневмоцилиндры больших усилий:

а – с поршнем большого диаметра; б – с мембраной; в – с резинотканевой оболочкой (пневмоподушка)

Пневмоцилиндры могут быть односторонними, как показано на рис. 4.8, а, б, или двухсторонними, с одним или двумя штоками с разных сторон, с возвратными пружинами разного исполнения и т. д. В цилиндрах по схеме, показанной на рис. 4.8, б, роль поршня выполняет мембрана – эластичная пластина, изготовленная, например, из многослойной прорезиненной ткани. Такой двигатель прост по конструкции, не имеет утечек воздуха, однако применим только в приводах низкого давления. В двигателях по схеме, показанной на рис. 4.8, в, роль цилиндра выполняет резинотканевая оболочка. Оболочка складывается вокруг керна или распрямляется при подаче воздуха внутрь. Такие цилиндры широко применяются в пневмоподвесках большегрузных автомобилей.

4.3.2 Пневмоцилиндры малого диаметра

Когда хотят уменьшить диаметр пневмоцилиндра, не уменьшая его усилия, применяют тандем-цилиндры (рис. 4.9). Это односторонний пневмоцилиндр с внешней возвратной пружиной (на рис. не показана), с несколькими поршнями, насаженными на один шток. При небольшом диаметре поршней усилие может быть значительным за счет одновременной работы всех поршней.

Рис. 4.9. Тандем-цилиндр

Другой вид цилиндров, применяемых, в основном, в малогабаритных конструкциях  это пневмоцилиндры плунжерного типа (рис. 4.10).

Рис. 4.10. Цилиндр плунжерного типа:

1 – плунжер; 2 – гильза; 3 – возвратная пружина; 4 – поводок

Здесь плунжер 1, выполняющий одновременно роль поршня и штока, перемещается внутри гильзы 2. Уплотнение плунжера–поршня относительно гильзы происходит за счет щелевого зазора малого поперечного сечения и большой длины. Возвратную пружину 3 можно встроить внутрь плунжера. Движение от плунжера к исполнительному органу передается через торец плунжера или поводок 4. Вся конструкция ввиду простоты и отсутствия уплотнений может иметь совсем небольшие габариты и обеспечивает малое трение плунжера о гильзу, однако такой цилиндр требует точного (дорогого) изготовления и воздуха высокой чистоты при эксплуатации.

4.3.3 Параллельные пневмоцилиндры

Все рассмотренные ранее пневмоцилиндры имеют недостаток – шток имеет две степени подвижности – вдоль оси штока и поворот относительно оси. В то же время в некоторых приводах поворот относительно оси движения нежелателен или недопустим. Этот поворот устраняется в пневмоприводах либо внешними устройствами – дополнительными направляющими и опорами, либо применением параллельных цилиндров. Таких цилиндров может быть два (рис. 4.11) или больше.

Это сдвоенный двухсторонний цилиндр. Штоки параллельных цилиндров жестко соединены траверсой 1, гильзы 2 цилиндров, как правило, выполнены в едином корпусе. Из-за наличия двух параллельных штоков и гильз, играющих роль двух параллельных направляющих, поворот траверсы 1 относительно оси движения становится невозможным.

Рис. 4.11. Параллельные пневмоцилиндры:

1 – траверса; 2 - гильза