5. ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД КАК МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ СИСТЕМА
Принципиальная схема пневмогидравлического привода [4], представляющего собой разновидность многоступенчатой системы, приведена на рис. XII. 15. Привод состоит из двух каскадов. В первом каскаде осуществляется промежуточное преобразование энергии, а во втором — механическая работа, для выполнения которой предназначен привод.
Сжатый газ под давлением
поступает в первый каскад и подается в распределитель 1 секции Л, затем в цилиндр 2. Через поршень цилиндра и механически связанный с ним поршень гидравлического цилиндра 4 давление сжатого воздуха трансформируется в давление жидкости, заполняющей цилиндр 4, гидравлический распределитель 5 и гидросистему первого и второго каскадов. Распределитель 7 гидравлического привода второго каскада направляет жидкость в цилиндр 8. Соответственно расходу жидкости, необходимому для движения поршня цилиндра <3, перемещаются поршни цилиндров 2 и 4, подавая необходимое количество жидкости под давлением во второй каскад. Жидкость, выталкиваемая из цилиндра <3, поступает через распределитель 5 в освобождающийся объем цилиндра 4.
Когда поршни цилиндров 2 и 4 достигнут своего крайнего положения, то с помощью механизма переключения 3, управляемого штоками этих поршней, связанные между собой распределители 4 и 9 переместятся в другое крайнее положение и переключат направление подачи воздуха в цилиндр 2 и потока жидкости из цилиндра 4. Поршни цилиндров 2 и 4 после этого будут двигаться в противоположном направлении.
Воздух, отработавший в секции Л, из цилиндра 2 через распределитель 1 поступает в расширитель 5, из которого под давлением
меньшим
питает секцию Б первого каскада, работающую аналогично секции Л. Секция Б состоит из распределителей 18 и 16, механизма переключений 17 цилиндров 20 и 15. Пропорционально понижению давления воздуха, питающего секцию
, увеличивается рабочий объем цилиндра 20. Выходы гидросистем секций А и Б соединены между собой параллельно и питают второй каскад. Аккумуляторы 6 и 9 поддерживают равномерность потока жидкости и компенсируют ее утечки. Воздух, отработавший в первом каскаде, через расширитель 13 под давлением
которое меньше
питает пневматический
привод второго каскада, состоящий из распределителя 10 и цилиндра 11.
Поршни цилиндров секции А связаны с поршнями цилиндров секции Б через механизм согласования 19, который создает фазовое смещение в движении поршней этих секций, чем дополнительно создается равномерность подачи жидкости во второй каскад. При двухсекционном первом каскаде фазовое смещение составляет 90°.
Рис. XII. 15. (см. скан) Схема воздушно-гидравлического привода: 1 — воздушный распределитель; 2 — воздушный цилиндр; 3 — механизм переключения; 4 — гидравлический цилиндр; 5 — гидравлический распределитель; 6,9 - аккумуляторы;
7 — распределитель гидропривода; 8, 11, 15, 20 — цилиндры; 10, 16, 18 — распределители; 17 — механизм переключения; 19 — механизм согласования; 21, 12 — предохранительные клапаны; 23, 14 — редукционные клапаны; 22, 13 — расширители
Редукционные клапаны 14 и 23 настроены соответственно давлением
служат для начального заполнения системы привода сжатым воздухом, а также для компенсации случайных утечек. Предохранительные клапаны 12 и 21 предотвращают случайные недопустимые повышения давлений, исключая аварийные ситуации.
Привод, изображенный на рис. XII. 15, является трехступенчатым, он имеет три ступени использования энергии сжатого воздуха, первая и вторая ступени расположены в первом каскаде, а третья — во втором каскаде.
На основании приведенной обобщенной схемы привода могут быть построены частные схемы много- и одноступенчатого приводов. Так, в схеме может отсутствовать пневматический привод во втором
каскаде. Секции первого каскада привода могут питаться сжатым газом не последовательно, как указано выше, а параллельно. Первый каскад привода может быть односекционным. В зависимости от требований, предъявляемых к приводу, один из аккумуляторов может отсутствовать.
Распределителями второго каскада гидравлического привода могут являться гидроусилители (игла-золотник, сопло-заслонка и др.), требующие малых расходов жидкости с пониженным давлением. Снабжение жидкостью этих гидроусилителей может осуществляться отдельными элементами системы, подающими жидкость низкого давления.