книги из ГПНТБ / Кожевников С.Н. Гидравлический и пневматический приводы металлургических машин

Камера крышки 1, соединенная с ресивером, от камер верх­ ней половины корпуса 2 отделяется плоскими чашеобразными клапанами 6 с резиновой прокладкой. Клапаны к седлам прижи-

Рис. 199

Рис. 200

маются пружинами 7. Сектор 3, связанный с рукояткой, имеет скосы, сообщающие через шарики 4 перемещение полым толка­ телям 5, имеющим радиальные отверстия а, через которые ка­ меры корпуса 2 соединяются с камерами Ъ нижней половины корпуса и, следовательно, с атмосферой. При подъеме толкателя 5 сначала клапан 6 перекрывает отверстие полого толкателя,

290

отключая при этом полость цилиндра от атмосферы, а затем, поднимая клапан 6, соединяет полость цилиндра с ресивером. Располагая соответствующим образом выступы на секторе, мо­ жно осуществить различную программу управления пневматиче­ ским механизмом.

При ручном управлении пневматическими механизмами в ря­ де случаев возникает необходимость осуществлять плавное включение (например, пневматических фрикционных муфт) или

ший название распределителя следящего действия, показан на рис. 201.

Камера Ь, соединенная с пневматическим цилиндром, может сообщаться с выпускным отверстием а через осевое и радиаль­

пружины 5 осуществляется винтом 3. При воздействии рычага управления на головку 4 стакан 6, перемещаясь вниз, деформи­ рует сначала диафрагму /, перекрывает выпускное отверстие и затем открывает впускной клапан. Соотношение перемещений головки 4 и впускного клапана 2 зависит от соотношения жесткостей пружин и их предварительного натяжения.

ВОЗДУШНЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛИ ДИСТАНЦИОННОГО И АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Воздушные распределители дистанционного и автоматичес­ кого управления могут быть клапанные и золотниковые с пнев­ матическими, электрическими и электропневматическими енгна-

с b а

Рис. 203

292

лами. Выбор типа командного сигнала — пневматического пли

аппаратуры путевого управления, вида датчиков контрольных, защитных или каких-либо иных сигналов. Электропневматнческне сигналы воздушным распределителям подаются в тех случаях, когда перемещение распределительного органа сопровождается большими сопротивлениями и для их преодоления потребовались бы электромагниты большой мощности. Электрический сигнал в этом случае подается на включение пневматического сервоме­ ханизма, перемещающего распределительный орган.

На рис. 202 показан пневматический распределитель с элек­ трическим управлением. Команда с пульта управления или от какого-либо командного аппарата подается в электромагниты/, которые поворачивают рычаг 2, воздействующий на клапаны 3. Два электромагнита позволяют соединить напорную магистраль с одной из двух полостей цилиндра (вторая соединяется в это время с атмосферой) или же перекрыть все ходы при выключен­ ных электромагнитах.

В пневматических распределителях с комбинированным уп­ равлением первичным сигналом является электрический, а вто­ ричным — пневматический. При подаче напряжения в электро­ магниты приводятся в действие клапаны или золотники пневма­ тического сервомеханизма, сообщающего движение основному распределительному органу. В рассматриваемом случае при­ меняется золотниковое и клапанное распределение.

На рис. 203 показан пневматический распределитель с плос­ ким золотником. В распределителе сигнал подается в электро­ магниты / пли 4, в результате чего управляющий золотник 2 перемещается в левое или правое положение. Командное давле­ ние из камеры d, связанной трубопроводом с воздухосборником, подается соответственно в правую или левую полость цилиндра 7 управления, в результате чего плоский золотник 5, прижимае­

стие Ъ воздушной коробки. Каналы е й / позволяют выпустить воздух из полостей управляющего цилиндра в атмосферу. Распределитель позволяет осуществлять, кроме дистанционно­ го или автоматического, ручное управление при помощи руко­ ятки 3.

Для управления пневматическими механизмами применяется ряд электропневматическпх клапанов, обеспечивающих управ­ ление по различным программам.

На рис. 204, а показана конструкция трехходового соленоид­ ного клапана, позволяющего после подачи напряжения в соле­ ноид подводить воздух под определенным давлением в цилиндр.

293

После обесточиваиия катушки соленоида давление в цилиндре исполнительного механизма поддерживается постоянным до тех пор, пока не будет дан электрический сигнал на выпуск воздуха в атмосферу. Достигается это следующим образом. При вклю­ чении катушки соленоида 1 при помощи кнопки в случае ручного

Рис. 204

дистанционного управления или контактами реле в случае автома­ тического управления (например, путевого) клапан 12 соленоида соединяет полость b с полостью а через обратный клапан 10 и трубку 3. Под давлением воздуха на поршень 2 клапана 5 по-

294

следний опускается вниз, соединяя питающую магистраль с че­ рез трубопровод d с цилиндром. При обесточивании катушки включающего соленоида клапан 12 поднимается пружиной 11 и отключает полость а. Шарик обратного клапана 10, изготовлен­ ный из специальной резины, перекрывает эту полость н исклю­ чает падение в ней давления. Однако вследствие утечек давление па поршень золотника может уменьшиться.

Рис. 205

а. Таким образом происходит самоблокированпе клапана при обесточивании катушки включающего соленоида /. Выключение клапана производится при помощи выключающего соленоида 5, клапан 6 которого опускается, открывая выход воздуху из поло­ сти а по трубке 4 и далее через выпускное отверстие выключаю­ щего соленоида — в атмосферу. Под действием пружины 9 кла-

295

пан 8 поднимается вверх, отключая питающую магистраль от цилиндра исполнительного механизма и соединяя его одновре­ менно через отверстие е с атмосферой.

Клапаны этого типа могут быть изготовлены для питания воздухом одной полости цилиндра. Возврат поршня в исходное положение может производиться под действием груза или дав­ ления воздуха, управляемого аналогичным клапаном. Принци­ пиальная схема клапана с разверткой ходов показана на рис. 204, б.

движение исполнительного механизма. При включенном солено­ иде / рабочее давление подается на поршень клапана 2, в резуль­ тате чего правая полость цилиндра исполнительного механизма через штуцер сообщается с атмосферой. Вместе с этим полость над поршнем клапана 3 соединяется посредством канала b так­ же с атмосферой (отверстие а), клапан 3 поднимается и левая полость цилиндра через штуцер с сообщается с магистралью. При выключенном соленоиде / поршень клапана 2 под действи­ ем давления воздуха в магистрали поднимается вверх, сообщая правую полость цилиндра с магистралью сжатого воздуха. Од­ новременно сжатый воздух по каналу b подается в полость над поршнем клапана 3, отжимая его вниз, в результате чего правая

воздуха только в одном направлении. С этой целью устанавли­ вают обратные клапаны либо в самом пневматическом механиз­ ме, как это уже указывалось ранее, либо включают их в виде отдельных агрегатов в воздушные магистрали, подводящие воз­

при изменении направления его потока. Шариковый клапан мо­ жет быть использован при сравнительно небольших расходах воздуха. В обратном клапане с коническим седлом давление во внутреннюю полость клапана передается через радиальные свер­ ления.

Для пропускания воздуха при большом расходе используется пластинчатый клапан (рис. 207), в котором при движении воз-

296

духа в направлении, указанном стрелкой, держатель 3 клапана 2 поворачивается вокруг оси 4, укрепленной в корпусе 1. Плот­ ное прилегание клапана к седлу при снятии давления слева обеспечивается благодаря наличию зазора между отверстием в держателе 3 и стержнем клапана 2, а также кожаным кольцом 5, запрессованным в торец клапана 2.

В некоторых случаях возникает необходимость в одну и ту же магистраль (или полость цилиндра исполнительного пневма­ тического механизма) подавать воздух под давлением из двух источников, причем по условиям работы при питании воздуха

Рис. 208

от одного источника второй должен быть отсечен (например, воздух заперт в полости цилиндра).

Управление такого вида обеспечивают двойные обратные клапаны, два типа которых показаны на рпс. 208. У шарикового клапана (рис. 208, а) при движении воздуха в направлении, ука­ занном стрелками, шарик 1 прижимается к правому седлу 2 и отсекает правую магистраль. При этом давление на шарик спра-

297

ва должно быть меньше, чем слева. Работа клапана с коничес­ ким седлом (рис. 208, б) аналогична.

В ряде механизмов металлургических машин с пневматичес­ ким приводом движение в одну сторону осуществляется за счет потенциальной энергии сжатого воздуха, а в другую — за счет потенциальной энергии противовесов (пли деталей машины) или пружины. Если воздух из полости цилиндра будет выпускаться непосредственно в атмосферу, то в конце хода неизбежен удар

движущихся деталей об ограни­ читель. В результате такого ре­ жима работы механизм будет расстраиваться, что и имеет ме­ сто в механизмах подъема кры­ шек и др. Во избежание удара деталей можно включить в на­ порную магистраль комбиниро­ ванный обратный клапан (рис. 209), в котором канал а соединя­ ется с полостью цилиндра, а ка­ нал b — с пневмораспределптелем. При подаче в цилиндр возду­ ха он без заметного сопротивле­ ния проходит через обратный ша­ риковый клапан 1. При опорожне-

нии полости цилиндра воздух проходит через дроссель 2. Регу­ лировкой последнего можно получить желаемую скорость по­

садки детали на ограничитель.

РЕДУКТОРЫ ДАВЛЕНИЯ

Редукторы давления предназначены для снижения давления воздуха в сетях, питаемых от источника высокого давления (например, баллона), или при подаче воздуха в отдельные пнев­ матические механизмы, работающие на воздухе пониженного давления из общей магистрали. В редукторе давления имеется дросселирующий клапан, положение которого, а следовательно, и величина проходного сечения зависят от давления в сети после редуктора. Как правило, редукторы давления позволяют изме­ нять, в зависимости от потребности, величину давления в сети путем регулировки сжатия пружины клапана. Колебания давле­ ния воздуха при изменении его расхода будут тем меньше, чем меньше жесткость пружины и чем большее ее предварительное натяжение. При этих условиях перемещение клапанов в направ­ лении сжатия пружины, появляющееся в результате уменьшения давления со стороны подачи воздуха или увеличения расхода воздуха, не вызовет заметного изменения силы упругости пру­ жины, а следовательно, и давления воздуха, ее уравновешива­ ющего.

298

На рис. 210 показан одноступенчатый редукционный клапан с дросселем 2, который исключает возможность быстрого пере­ мещения клапана 1 при резком изменении расхода воздуха. Если за редукционным клапаном установлен пневмораспределитель, управляющий потоком воздуха, то при перекрытом ходе воздуха давление за редуцирующим клапаном устанавливается наиболь­ шим и клапан 1 в это время перекрыт. При открытии пневмораспределптеля для пропуска воздуха давление его, действую­ щее на мембрану клапана, резко падает. Если нет дросселя, то в результате быстрого снятия нагрузки с подпружиненной мем­ браны последняя может колебаться, что нежелательно. Дроссель 2, разделяющий камеру мембраны 3 и полость клапана с регу­ лируемым давлением, выполняет роль демпфера. При резком

изменении давления в полости с регулируемым давлением (на­ пример, при уменьшении давления) истечение воздуха из камеры мембраны, а следовательно, и уменьшение давления в ней будут зависеть от величины проходного сечения дросселя 2.

299