background image

 

12.  Napędy pneumo-hydrauliczne 

Elementami wykonawczymi w napędach pneumohydraulicznych są siłowniki hydrauliczne 
lub tzw. siłowniki hydropneumatyczne, które wykorzystują dwa czynniki robocze: z jednej 
strony tłoka sprężone powietrze, z drugiej olej. Do wytwarzania ciśnienia w części olejowej 
układu napędowego służą tzw. przemienniki pneumohydrauliczne lub 
pneumohydrauliczne wzmacniacze ciśnienia lub pompy pneumohydrauliczne

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 1. Napęd pneumohydrauliczny z siłownikiem hydraulicznym i przemiennikami 

pneumohydraulicznymi 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 2. Napęd pneumohydrauliczny z siłownikiem hydropnematycznym i 

przemiennikiem pneumohydraulicznym 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 3. Napęd pneumohydrauliczny z siłownikami hydropnematycznymi  

 

 

background image

 

 

Przemienniki pneumohydrauliczne są zbiornikami częściowo wypełnionymi olejem, w 
którym sprężone powietrze działa bezpośrednio na lustro oleju lub przez pływający tłok lub 
też przez gumową membranę (rys. 4)

przemiennik z otwartym 

lustrem cieczy 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

przemiennik tłokowy 

 

przemiennik pęcherzowy 

 

Rys. 4. Przemienniki pneumohydrauliczne 

Napęd pneumohydrauliczny z siłownikiem hydraulicznym i przemiennikami 
pneumohydraulicznymi (rys. 1) umożliwia nastawianie prędkości ruchu tłoka siłownika w 
obu kierunkach. Wprowadzając w miejsce zaworów dławiąco-zwrotnych elementy dławiące 
sterowane można realizować zmiany prędkości w zakresie skoku lub zatrzymywać siłownik w 
dowolnym położeniu.       
Ze względu na przecieki, przemienniki powinny być tak dobrany, żeby pojemność każdego 
była co najmniej o 50% większy niż pojemność skokowa siłownika. 
Podczas montażu należy wziąć pod uwagę, że ze względu na niebezpieczeństwo 
zapowietrzenia, przemienniki winny być usytuowane wyżej niż siłownik. 
Pneumohydrauliczne wzmacniacze ciśnienia umożliwiają uzyskanie w części olejowej 
układu kilkakrotnie wyższego ciśnienia niż ciśnienie zasilania pneumatycznego. Dzięki temu, 
przy małej średnicy siłownika można uzyskać duże siły nacisku. Sprężone powietrze działa na 
większą powierzchnię tłoka różnicowego, w wyniku czego tłok (lub częściej nurnik) o 
mniejszej powierzchni, napierając na olej, wytwarza w nim odpowiednio wyższe ciśnienie.   
Zwykle uzyskuje się czterokrotne, ośmiokrotne lub szesnastokrotne zwiększenie ciśnienia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. 5. Napęd pneumohydrauliczny z siłownikiem hydropnematycznym  

background image

 

i pneumohydraulicznym wzmacniaczem ciśnienia 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

Rys. 6. Pneumohydrauliczne wzmacniacze ciśnienia: a) pojedynczego działania,  

b) podwójnego działania 

 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. 7.  Wzmacniacz podwójnego działania:  a)  zbudowany ze wzmacniacza 

pojedynczego działania i przemiennika czynnika (MECMAN), 

background image

 

b)  zbudowany jako jeden zespół (KOPROTECH) 

Pompa pneumo-hydrauliczna 

Pompa  pneumo-hydrauliczna  w  porównaniu  z  agregatem  zasilającym  hydraulicznym 

(zbiornik  +  silnik  elektryczny  +  pompa  hydrauliczna  +  filtr  +  zawór  przelewowy)  ma  w 
zastosowaniu do urządzeń dociskowych następujące zalety: 

mniejsze wymiary gabarytowe i prostszą konstrukcję, 

mniejszy pobór energii dla zapewnienia stałej siły mocującej. 

Pompa  hydrauliczna  ze  względu  na  brak  zdolności  magazynowania  energii  przez  olej 

musi  bez  przerwy  pracować  pod  pełnym  obciążeniem  w  celu  utrzymania  odpowiedniego 
ciśnienia w układzie. Przy zastosowaniu pompy pneumo-hydraulicznej do napędu cylindrów 
dociskowych po zamocowaniu części następuje znikomy pobór energii, wynikający jedynie z 
konieczności  kompensacji  ewentualnych  przecieków  lub  odkształceń  plastycznych  części 
mocowanych.  W  związku  z  tym  nie  występuje  również  grzanie  się  oleju  w  układzie  i 
związane z tym niepożądane zmiany wymiarowe przedmiotów. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Rys. 8. Pompa pneumo-hydrauliczna: a) schemat układu sterowania i napędu, b) 

rozwiązanie konstrukcyjne, c)  widok pompy  (HYDRO-AIR) 

Układy z pompą pneumo-hydrauliczną 

Układ do realizacji cyklu: ruch roboczy  — wycofanie.  Na rysunku 9a przedstawiono 

układ napędowy cylindra hydraulicznego dwustronnego działania za pomocą pompy pneumo-
hydraulicznej.  Po  sygnale  START  (za  pomocą  zaworu  1.8)  rozpoczyna  się  ruch  tłoka  w 
pompie 1.4. Olej jest przetłaczany w położeniu 1 zaworu 1.5 do lewej komory cylindra. Olej z 
prawej  komory wpływa  do zbiornika 1.1. W położeniu  2 zaworu 1.5 następuje zatrzymanie 
ruchu tłoka. W położeniu 3 wycofanie się tłoka w położenie wyjściowe. Wielkość ciśnienia w 
układzie  nastawia  się  zaworem  redukcyjnym  1.9.  W  układzie  na  rys.  9b  powrót  tłoka  w 
cylindrze roboczym odbywa się szybko pod działaniem przeciwciśnienia. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 9. Układy z pompą pneumo-hydrauliczną 

background image

 

 

Układ z pompą pneumo-hydrauliczną i akumulatorem hydro-pneumatycznym   

Na  rys.  10  przedstawiono  układ  napędowy,  w  którym  wycofywanie  tłoka  w  cylindrze 

roboczym  następuje  pod  wpływem  stałego  przeciwciśnienia.  Układ  napędowy  z  pompą 
pneumo-hydrauliczną,  daje  możliwość  realizacji  szybkiego  dobiegu  tłoka.  Szybki  dobieg 
zapewnia  włączony  do  układu  akumulator  hydro-pneumatyczny  1.3.  Szybkie  wycofanie  — 
przeciwciśnienie  w  cylindrze  1.5.  Zawór  przelewowy  1.1  stosowany  jest  w  celu 
zabezpieczenia przed nieprzewidzianym wzrostem ciśnienia w układzie hydraulicznym. 
 

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 10. Układy z pompą pneumo-hydrauliczną i z hydroakumulatorem