Устройство для прямолинейного перемещения исполнительного органа

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКЕСПУБЛИК Ы 2 1714258 А 1 Н 25/20 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4617135/28 (22) 05.12.88 (46) 23.02.92, Бюл. ЬЬ 7 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.М.Кирова (72) В.В.Молчанов, В.А.Таратушка, В.В,Новикбв, И.Я.Возненко и Т.В,Моланова (53) 621,9-231,223 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР Я 696220, кл, Р 16 Н 25/20. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЯМОЛИНЕЙНО-. ГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для регулируемого реверсивного перемещения исполнительного органа. Цель изобретения расширение кинематических возможностей эа счет регулирования хода исполнительноУ 78 в и го органа, повышение точности при реверсе, сокращение времени и повышение плавности переключения зубчатых передач, а также повышение КПД за счет уменьшения трения. Устройство содержит приводной и промежуточный валы, соответственно, исполнительный орган 3, винт 4,механизм управления переключателем 15 и средство регулирования хода исполнительного органа 3, При вращении винта 4 исполнительный орган 3 перемещается поступательно и через скалки 16, звено, ролики 21 и рычаги воздействчет на тяги 18. В оезчльтате этого, происходит перемещение тяг 18 и переключение кинематической цепи между электродвигателем 8 и винтом 4, а вращение последнего реверсируется, в результате чего происходит реверс исполнительного органа 3. Ход исполнительного органа 3 регулируется изменением зазора между опорной площадкой и роликом. 5 з.п.ф-лы, 5 ил.д 6 дИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах, где требуется регулируемоереверсивное перемещение исполнительного органа.Известно устройство для прямолинейного перемещения исполнительного органа, содержащее корпус, установленный внем с воэможностью вращения винт, взаимодействующую с ним гайку, жестко связываемую с исполнительным органом, ипривод, кинематически связанный с винтом,Недостатками известного устройстваявляется невозможность регулирования хода исполнительного органа, что снижает кинематические возможности, потеряточности, скорости и плавности при реверсе.Целью изобретения является расширение кинематических воэможностей за счетрегулирования хода исполнительного органа, повышение точности при реверсе, а также секращение времени и повышениеплавности переключения зубчатых передач,и повышение КПД эа счет уменьшения трения,Указанная цель достигается тем, что кинематическая связь винта выполнена а аидедвух зубчатых передач прямого и обратногоходов соответственно переключателя, предназначенного для попеременного взаимодействия с ведущими колесами зубчатыхпередач, и механизма управления переключателем. а устройство снабжено средствомрегулировки хода исполнительного органа,предназначенным для взаимодействия смеханизмом управления переключателем.Кроме того, на ступицах, ведущих колес выполнены конусные поверхности, а переключатель выполнен в виде конуснойфрикционной муфты, конусные поверхности подвижной части которой предназначены для взаимодействия с конуснымиповерхностями соответствующих зубчатыхколдс, Механизм управления переключате-лей выполнен в виде по крайней мере однойтяги, один конец которой предназначен длявзаимодействия с подвижной частью конусной муфты, и пар рычагов по числу тяг, причем рычаги каждой пары подпружиненыодин к другому и связаны шарнирно междусобой и с вторым концом соответствующейтяги в месте их пересечения. Средство регулиРОээния хода исполнительного органавыполнено в виде регулируемого упора ишарнирного параллелограмма, одно иззвеньев которого предназначено для жесткой сьяэи с исполнительным органом, а второе противоположное ему звено - дляьэаимодействия с рычагами мехзниэма уп 55 валу 5 размещен между фрикционными поверхностями ведущих зубчатых колес 9 и 10 и имеет в центре круговую проточку 17, при этом переключатель 15 выполнен в вире конусной фрикционной муфты и на его обоих торцах выполнены Фрикционные конусные 1015202550 равления переключателем, причем регулируемый упор выполнен в виде размещенного в корпусе винта с опорной площадкой наодном из торцов, предназначенной для вэаимодейстаия с соответствующим звеном шарнирного параллелограмма, Устройство может быть снабжено роликами, один из которых установлен на втором звене шарнирного параллелограмма и предназначендля взаимодействия с опорной площадкойвинта, а остальные установлены по одному на каждомиэ рычагов механизма управления переключателем и предназначены для взаимодействия соответственно с первым и вторым звеном параллелограмма,На фиг. 1 представлено устройство а исходном положении, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез 8-В на фиг. 1; нафиг, 5 - узел на фиг, 2,Устройство для прямолинейного перемещения исполнительного органа содержит . сварной корпус 1 с вертикальными стенками и крышкой 2, а также исполнительныйорган 3, в корпусе которого выполнена резьба, винт 4 и средство регулировки хода исполнительного органа 3. Вертикальные стенки корпуса 1 используются для установки приводного и промежуточного валов 5 и6 соответственно, винта 4 и парззитного колеса 7, кроме того к вертикальным стенкам корпуса 1 винтами закреплена крышка 2 с центральным резьбовым отверстием. На приводном валу 5, который связан с электродаигателем 8 постоянного тока, нз подшипниках смонтированы ведущие зубчатые колеса прямого 9 и обратного 10 ходов с наружными конусными поверхностями. Промежуточный взл 6 предназначен для установки ведомых зубчатых колес 11 и 12, которые находятся в кинемзтической связи с приводным валом 5. Так колесо 11 связано с колесом 9, а колесо 12 через паразитную шестерню 7 связано с колесом 10 приаодного вала 5. Кроме того, нз промежуточном валу 6 и на винте 4 посажены соответственно зубчатые колеса 13 и 14, находящиеся в кинематической связи. а на валу 5 насажен с возможностью осевого перемещения нашпонке переключатель 15, В корпусе исполнительного органа 3 закреплены скалки 16 и выполнена резьба, выполняющая роль гайки, которая взаимодействует с резьбой винта 4. Переключатель 15 на приводномотверстия. В состав механизма управления переключателем 15 входят по две тяги 18 и две пары рычагов 19. Тяги 18, которые подвижно установлены во втулках вертикальной стенки корпуса 1; одним концом связаны с проточкой 17 подвижкой части конусной муфты переключателя 15 и имеют соосно выполненные отверстия на противоположных концах для установки осей 20.Каждая пара рычагов 19 шарнирно крепится на оси 20 каждой тяги 18 и имеет два ролика 21. По два ролика 21 каждой пары рычагов 19 монтируются на осях 22, которые в центре имеют соосные отверстия. Соосные .отверстия осей 22 используются для установки подпружиненного пальца 23. 8 состав средства регулировки хода исполнительного органа входит регулируемый упор в виде винта 24 с опорной площадкой 25 и шарнирный параллелограмм. Винт 24 регулируемого упора при сборке закреплен в центральном резьбовом отверстии крышки - 2 корпуса 1, Шарнирный параллелограммсодержит вертикально расположенные звенья 26 и 27 с опорными плоскостями, связанные шарнирно с звеньями 28 и 29, и ролик 30 на верхнем конце звена 26 с возможностью взаимодействия с опорной площадкой 25 винта 24, при атом звено 27 жестко связано со скалками 16 исполнительного органа 3, причем предусмотрена возможность взаимодействия роликов 21 с опорными поверхностями звеньев 26 и 27.Устройство для прямолинейного перемещения исполнительного органа работает следующим образом.Предварительно производят регулировку оборотов электродвигателя 8 и с помощью вращения винта 24 регулируемого упора выставляют на определенный уровень опорную площадку 25, тем самым обеспечивается необходимый зазор между опорными поверхностями звеньев 26 и 27 шарнирного параллелограмма, который определяет величину хода исполнительного органа 3 в обоих направлениях при реверсе.В исходном положении исполнительный орган 3 и шарнирный параллелограмм находятся в крайнем правом положении, под действием усилия пружины пальца 23 рычаги 19 каждой пары максимально приближены друг к другу и развернуты в сторону исполнительного органа 3, при этом ролики 21 взаимодействуют с опорной плоскостью звена 27 шарнирного параллелограмма, звено 26 расположено внизу и/ зависает на звеньях 28 и 29. Вследствие взаимодействия подпружиненного пальца 23 на ролики 21 последние упираются в звено 27, и через тяги 18 воздействуют на пере 510 15 20 25 30 ключатель 15, смещая последний влево, Находясь в крайнем левом положении, переключатель 15 упирается левым конусным отверстием в наружную фрикционную поверхность колеса 9, при этом между соответствующими коническими поверхностями переключателя 15 и колеса 10 существует гарантированный зазор.При включении электродвигателя 8 последний вращает приводной вал 5, вращение которого через зубчатые колеса 9, 11, 13 и 14 передается винту 4. При вращении винта 4 исполнительный орган 3 из крайнего правого положения перемещается влево, Вместе с исполнительным органом 3 в том же направлении с помощью скалок 16 перемещается шарнирный параллелограмм, опорная плоскость звена 27 которого воздействует на ролики 21, проворачивая рычаги 19 обеих пар в сторону его вертикальной оси, при этом усилие пружины пальца 23 постоянно удерживает в контакте соответствующие фрикционные поверхности переключателя 15 и шестерни 9.Во время поворота рычагов 19 увеличивается усилие от пружины пальца 23, воздействующего на ролики 21, вследствие ее сжатия.Как только рычаги 19 при повороте примут вертикальное положение, а оси 22 пальца 23 пересекут вертикальную ось рычажного механизма, под действием усилия сжатой пружины рычаги 19, проворачиваясь, устремятся навстречу друг к другу,при этом ролики 21 выходят из взаимодействия со звеном 27 шарнирного параллелограмма и движутся в направлении авена 26.При взаимодействии роликов 21 со звеном 26 последнее перемещается вверхвследствие поворота звеньев 28 и 29 и при этом увеличивается расстояние между параллельными звеньями параллелограммадо соприкосновения ролика 30 с опорнойплощадкой 25 заранее выставленного регулируемого упора и взаимодействие это сохраняется постоянно при движении влево исполнительного органа 3, причем ролик 30перекатывается по опорной площадке 25. Во время сближения под действием усилия 50 пружины рычагов 19 и поворота последнихв сторону переключателя 15 звенья 26 и 27.перемещаются в крайнее правое положение, которое передается через тяги 18 переключателю 15, При перемещении переключателя 15 в правое положение поверхность его левого конусного отверстия выходит из контакта с фрикционнойповерхностью колеса 9, а правое конусное отверстие вступает в контакт с фрикционной поверхностью колеса 10, Вследствиеэтого вращение вала от электродвигателя 8 передается винту 4 по другому кинематичвскому пути и осуществляется через колеса 10, 7, 12, 13 и 14, в результате этого происходит реверс вращения винта 4 без изменения направления вращения вала электродвигателя 8, Вследствие реверса винта 4 изменяется направление движенияисполнительного органа 3, который перемещается вправо совместно с шарнирным параллелограммом,Движение исполнительного органа 3 в крайнее прааое положение будет продолжаться до тех пор, пока звено 26 параллелограмма вследствие воздействия на ролики 21 не переведет аналогичным образом обе пары рычагов 19 в исходное положение,При возвращении обеих пэр рычагов 19в исходное положение происходит реверс вращения вала 4 и операция повторяется.Таким образом величина хода исполнительного органа 3 во взаимно противоположных направлениях зависит от расстояния между звеньями 26 и 27 аэрнирного параллелограмма и определяется положением опорной площадки Ж винта 24.Предлагаемое устройстве поэволяет реверсировать движение без реверса электродвигателя 8, а также регулировать ход исполнительного органа 3.Формула изобретения1. Устройство для прямолинейнОго пе- РЕмЕЩЕНИЯ ИСПОЛНИтЕЛЬНОГООРГЭНа,СОДЕР- жащее корпус, установленный в нем с возможиостью вращения винт, взаимодейстэующую с нимгайку жестко связываемую с исполнительным органом, и привод, кинвматически связанный с винтом, от ли чэ ащ е е с я тем, что, с целью расширения кинематических возможностей путем регулирования хода исполнительного Органа и повыаения точности при реверсе, кииематическэя связь винта с приводом выполнена в юеще двух зубчатых передач прямого и обратного ходов соответственно. переключателя, предназначенного для попеременного взаимодействия с ведущими колесами зубчатых передач, и механизма управления переключателем, а устройство снабжено средством регулировки хода исполнительного органа, предназначенным для взвимодействия с механизмом управления переключателем,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью сокращения времени переключения зубчатых передач, на ступицах ведущих колес выполнены конусные поверхности, а переключатель выполнен в виде конусной фрикционной муфты, конусныв поверхности подвижной части которой предназначены для взаимодействия с конусными поверхностями соответствукццих зубчатых колес.3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, чте механизм управления переклачателем выполнен в виде по крайней мере одной тяги, один конец которой предназначен для взаимодействия с подвижной частью конусной муфты, и пар рычагов по числу тяг, причем рычаги каждой пары подпружинены один к другому и связаны шарнирно между собой и вторым концом соответствующей тяги в месте их пересечения.4. Устройство по пп,.1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что средство регулирования хода исполнительного органа выполнено в виде регулируемого упора и шарнирного параллелограмма, одно из звеньев которого предназначено для жесткой связи с исполнительным органом, а второе противоположное ему. звено - для взаимодействия с рычагами механизма управления переключателем.б. Устройство по пп. 1-4, о т л и ч а еще е с я тем, что регулируемый упор выполнен в виде размещенного в корпусе винта с опорной площадкой нэ одном из торцов, предназначенной для взаимодействия с соответствующим звеном аэрнирного параллелограмма,6. Устройство по пп. 1-5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения плавности переключения зубчатых передач и КПД путем уменьшения трения, оно снабжено роликами, один из которых установлен на вторОм звене аэрнирногО,параллеаирамма и предназначен для взаимодействия с опорной площадкой винта, а остальные установлены по одному на каждом из рычагов механизма управления переключателем ипредназначены для взаимодействия соответственно с первым и вторым звеном параллелограмма.1714258 Составитель В.МолчановРедактор М,Янкович Техред М,Моргентал Корректор Н,Король изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 101 Заказ В 77 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета до изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11 ЗОЗЬ, Москва, Ж-Зб, Рауаская наб., 4/б