Устройство для останова и фиксации вала в заданном угловом положении Советский патент 1988 года по МПК B23Q5/20 

10 12 jg 46 W 17

2

3 6 21 15

сх со

76 25

фиг.1

7 30

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам управления остановкой и фиксацией врацдающего- ся вала.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства благодаря предварительно регулируемому торможению с последующей фиксацией вала.

На фиг. 1 изображено устройство в период вращения вала, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство с зафиксированным валом в случае его жесткой фиксации, продольный разрез; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1 (для случая выполнения механизма фиксации с несколькими фиксаторами, один из которых рабочий, а другие заблокированы дросселями; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 7 - фрагмент взаимодействия плунжера-толкателя с

j находится под действием силы сжатия пружины 46. Фиксатор 32 при фиксировании вала 3 может находиться в гнезде- ловителе 47 (в случае вращения вала против часовой стрелки) или 48 (при вращении вала по часовой стрелке). При этом

тормозным диском во время торможения ва- 20 гнездо-ловитель может быть выполнено в вила; на фиг. 8 - фрагмент взаимодействия плунжера-толкателя с тормозным диском в виде фрикционных колец во время вращения вала.

Устройство состоит из корпуса 1 с расположенным в нем подвижным диском 2, жестко соединенным с валом 3 щпонкой 4 и зафиксированным в корпусе с по.мощью колец 5, щариков 6, втулки 7 и крышки 8, закрепленной на корпусе 1 болтами 9. При этом корпус 1 смонтирован на приводном узле 10 посредством болтов 11. В корпусе 1 выполнены отверстия 12-14, соединенные через кольцевую проточку 15, отверстие 16, полость 17, отверстие 18, а также отверстия 19-21, обратный клапан 22, кольцевую проточку 23 и штуцер 24 с системой питания (не показана). В полости 17 установлен плунжер-толкатель 25, подпружиненный к тормозному диску, который может быть выполнен в виде фрикционных колец 26 и 27 с фрикционными накладками - щайбами 28, при 40 ром 39. этом фрикционные кольца 26 и 27 разжа-Один из цилиндров 45 (верхний) переты резиновой втулкой 29, или в виде рези-крыт дросселем 54, что позволяет выклюнового буфера 30, непосредственно взаимодействующего с плунжером-толкателем 25 (фиг. 7) или через шайбу 31 (фиг. 1). При этом в первых двух случаях для усиления эффекта торможения может быть установлено несколько плунжеров-толкателей 25 (фиг. 4).

Механизм фиксации состоит из фиксатора 32, который установлен в отверстии корпуса 1 и постоянно находится под действием силы сжатия пружины 33. При

де конического отверстия или в виде порщ- ня 49, находящегося под действием силы сжатия пружины 50, что позволяет осуществить два вида фиксации: жесткую (при утапливании поршня 49) и упругую (при неутопленном поршне 49, т. е. под действием силы сжатия пружины 33, удерживающей фиксатор 32 в коническом отверстии поршня 49). При таком гнезде-ловителе цилиндр 51 выполнен с каналом

.jQ 52, соединяющим его рабочую полость 53 с отверстием 12 и через кольцевую проточку отверстие 14 со сливом.

При этом для возможности быстрой переналадки устройства с одного углового положения на другое, из нескольких заданог ных, механизм фиксации может быть выполнен с несколькими фиксаторами 32 и плун жерами-стопорами 39 (фиг. 4). Для блокирования нерабочих фиксаторов предусмотрен дроссель 54, установленный на входе в цилиндр 41 управления плунжером-стопо45

чить его из работы (фиг. 4) и регулировать проходное сечение отверстия 13, что необходимо для получения такого расхода рабочей среды, при котором критический объем цилиндра 41 заполняется за время остановки вала 3, т. е. обеспечивается фиксация вала 3 на минимально возможной его скорости.

этом фиксатор 32 выполнен с хвостовиком 34, взаимодействующим с выключателем 35, сигнализирующим о расфиксации вала и закрепленным на плите 36 с возможностью регулирования осевого положения. В фиксаторе 32 имеется продольный паз 37, соединенный с отверстием 38, под плунжер-стопор 39, выполненный с дву55

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 3 с подвижным диском 2 штуцер 24 соединяет устройство со сливом. Плунжер-толкатель 25 утоплен в подвижном диске 2 (в случае применения томозного диска из резины) или фрикционные кольца 26 и 27 разжаты (другой вид тормозного диска). Фиксатор 32 застопорен плунжером-стопором 39, находящимся в отверстии 38 в крайнем поло1400849

мя хвостовиками для ограничения крайних положений плунжера-стопора 39, с одной кольцевой проточкой 40 для соединения двух частей отверстия 12 и одной ступенью

меньшего диаметра под паз 37 фиксатора 32. Причем полость цилиндра 41 управления плунжером-стопором 39 при соответствующей регулировке винтом 42 силы сжатия пружины 43, воздействующей на поршень 44, может увеличиваться только за счет

подъема плунжера-стопора 39, что возможно при низких давлениях рабочей среды, либо и за счет утапливания поршня 44 в цилиндр 45, что необходимо при работе на высоком д авлении. Плунжер-стопор 39

находится под действием силы сжатия пружины 46. Фиксатор 32 при фиксировании вала 3 может находиться в гнезде- ловителе 47 (в случае вращения вала против часовой стрелки) или 48 (при вращении вала по часовой стрелке). При этом

гнездо-ловитель может быть выполнено в вигнездо-ловитель может быть выполнено в виром 39. Один из цилиндров 45 (верхний) переде конического отверстия или в виде порщ- ня 49, находящегося под действием силы сжатия пружины 50, что позволяет осуществить два вида фиксации: жесткую (при утапливании поршня 49) и упругую (при неутопленном поршне 49, т. е. под действием силы сжатия пружины 33, удерживающей фиксатор 32 в коническом отверстии поршня 49). При таком гнезде-ловителе цилиндр 51 выполнен с каналом

52, соединяющим его рабочую полость 53 с отверстием 12 и через кольцевую проточку отверстие 14 со сливом.

При этом для возможности быстрой переналадки устройства с одного углового положения на другое, из нескольких заданных, механизм фиксации может быть выполнен с несколькими фиксаторами 32 и плунжерами-стопорами 39 (фиг. 4). Для блокирования нерабочих фиксаторов предусмотрен дроссель 54, установленный на входе в цилиндр 41 управления плунжером-стопокрыт дросселем 54, что позволяет выклю

чить его из работы (фиг. 4) и регулировать проходное сечение отверстия 13, что необходимо для получения такого расхода рабочей среды, при котором критический объем цилиндра 41 заполняется за время остановки вала 3, т. е. обеспечивается фиксация вала 3 на минимально возможной его скорости.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 3 с подвижным диском 2 штуцер 24 соединяет устройство со сливом. Плунжер-толкатель 25 утоплен в подвижном диске 2 (в случае применения томозного диска из резины) или фрикционные кольца 26 и 27 разжаты (другой вид тормозного диска). Фиксатор 32 застопорен плунжером-стопором 39, находящимся в отверстии 38 в крайнем положении под действием силы сжатия пружины 46. Выключатель 35 хвостовиком 34 фиксатора 32 включен, что свидетельствует

о расфиксированном положении вала. Поршень 44 находится также в крайнем положении под действием пружины 43.

При отключении привода вращения вала 3 штуцер 24 соединяется с системой питания по кольцевой проточке 15, рабочая среда поступает через отверстие 18 в погую фиксацию вала 3 (за счет нахождения его в конусообразном отверстии поршня 49).

При включении механизма рабочего вращения вала 3, в случае его упругой фиксации, гнездо-ловитель 47 (или 48) под действием крутящего момента привода вращения вала утапливает фиксатор 32 в отверстии в корпусе 1. Цилиндр 41 управления плунжером-стопором 39 через отверслость 17, что вызывает движение плун- Ю тие 13, кольцевую проточку 23, отверстия жера-толкателя 25 вниз (по чертежу). В ре-19 и 20, обратный клапан 22 и отверсзультате начинается активное торможение тия 21 соединяется со сливом, что вызывает вала 3, при этом открывается отверстие движение плунжера-стопора 39 под дейст- 16, так как оно совмещается с отверс- вием пружины 46 вниз (по чертежу) в от- тием 13 - происходит впрыск рабочей г верстие 38 фиксатора 32, стопоря его. среды в цилиндр 41 управления плунжеВ случае жесткой фиксации вала 3, перед включением механизма вращения вала 3 устройство соединяется со сливом. Поршень 49 пружиной 50 возвращается в

ром-стопором 39. В зависимости от силы сжатия пружины 43 впрыск вызывает либо некоторое перемещение поршня 44 (сила сжатия пружины 43 меньше силы, воздействующей на плунжер-стопор 39), либо 20 исходное положение. Фиксатор 32 при эт-ом

находится в конусообразном отверстии поршня 49, при этом хвостовик 34, придя во взаимодействие с выключателем 35, подает команду на включение механизма вращения вала 3. Стопорение фиксатора 32 плунжером-стопором 39 происходит аналогично описанному.

микроперемещение самого плунжера-стопора 39 (сила пружины 43 больше силы пружины 46). За п оборотов вала 3 полость цилиндра 41 управления увеличивается до критического объема, при котором плунжер-стопор 39 выходит из отверстия 38 фиксатора 32, освобождая его. Фиксатор 32 под действием пружины 33 приходит во взаимодействие с цилиндрической поверхностью подвижного диска 2 и при дальнейшем его вращении попадает в гнездо- ловитель 47 (при вращении вала 3 против часовой стрелки) или в гнездо-ловитель 48 (при обратном направлении вращения). Причем сила сжатия пружины 33 подбирается достаточной для остановки вала 3 на данной скорости.

При выполнении фиксатора 32 в виде одностороннего цилиндра при совмещении кольцевой проточки 40 плунжера-стопора 39 с отверстием 12 давление рабочей среды передается по каналу 52 в рабочую по25

находится в конусообразном отверстии поршня 49, при этом хвостовик 34, придя во взаимодействие с выключателем 35, подает команду на включение механизма вращения вала 3. Стопорение фиксатора 32 плунжером-стопором 39 происходит аналогично описанному.

Формула изобретения

1. Устрйство для останова и фиксации вала в заданном угловом положении, содержащее подвижный диск, расположенный в корпусе и предназначенный для соединения с валом, и фиксатор, цилиндр управления которым связан посредством от- 25 верстий, выполненных в диске и корпусе, и установленных в отверстиях последнего плунжеров-толкателей с системой питания, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, устройство снабжено тормозным диском, плунжером30

45

лость 53, и к усилию пружины 33 до- 40 стопором, управляемым от подпружиненно- бавляется сила действия рабочей среды на фиксатор 32, что резко повышает устойчивость вала 3 в зафиксированном положении.

При отключении механизма вал 3 остается зафиксированным, но уже под действием силы сжатия только пружины 33.

В случае выполнения гнезда-ловителя в виде поршня 49, давление рабочей среды передается на поршень 49 (через фиксатор 32), в результате чего фиксатор 32 входит в отверстие подвижного диска 2, утапливая в нем поршень 49, чем обеспечивается жесткая фиксация вала 3. При этом крайнее положение фиксатора 32 ограничивается пазом 37, охватывающим плунжер-стопор 39 по ступени с диаметром. При отключении механизма, содержащего.вал 3, под действием пружины 50 поршень 49 возвращается в исходное положение, обеспечивая тем самым упруго цилиндра обратным клапаном и дросселем, причем по крайней мере один плунжер-толкатель установлен в подвижном диске с возможностью взаимодействия с тормозным диском для связи при торможении системы питания с цилиндром управления плунжером-стопором, который установлен в корпусе и проходит через отверстие, выполненное в фиксаторе, а обратный клапан установлен в канале, выполненном в подвижном диске и связывающем цилиндр управления плунжером- стопором со сливом системы питания.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фиксатор выполнен в виде одностороннего цилиндра с подпружиненным

меньшим 55 поршнем, рабочая полость которого плунжером-стопором соединена с системой питания.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено нес50

гую фиксацию вала 3 (за счет нахождения его в конусообразном отверстии поршня 49).

При включении механизма рабочего вращения вала 3, в случае его упругой фиксации, гнездо-ловитель 47 (или 48) под действием крутящего момента привода вращения вала утапливает фиксатор 32 в отверстии в корпусе 1. Цилиндр 41 управления плунжером-стопором 39 через отверс 20 исходное положение. Фиксатор 32 при эт-ом

25

находится в конусообразном отверстии поршня 49, при этом хвостовик 34, придя во взаимодействие с выключателем 35, подает команду на включение механизма вращения вала 3. Стопорение фиксатора 32 плунжером-стопором 39 происходит аналогично описанному.

Формула изобретения

1. Устрйство для останова и фиксации вала в заданном угловом положении, содержащее подвижный диск, расположенный в корпусе и предназначенный для соединения с валом, и фиксатор, цилиндр управления которым связан посредством от- 25 верстий, выполненных в диске и корпусе, и установленных в отверстиях последнего плунжеров-толкателей с системой питания, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, устройство снабжено тормозным диском, плунжером30

40 стопором, управляемым от подпружиненно-

колькими фиксаторами и плунжерами-стопорами с установленными на входе цилинд- ipOB управления дросселями.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тормозной диск выполнен из резины.

Изобретение относится к области машиностроения, точнее к устройствам управления точной остановкой и фиксацией вращающегося вала. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства благодаря предварительно регулируемому торможению с последующей фиксацией вала. Устройство состоит из закрепленного на приводном узле 10 корпуса 1 с расположенным в нем подвижным диском с системой отверстий и плунжеров-толкателей 25, связанных с системой управления плунжером-стопором 39, и фиксатора, связанного с системой питания. Цри отключении приводного узла 10 включается источник давления, которым перемещаются плунжеры-толкатели 25, осуществляющие торможение вала 3. Пи этом за каждый оборот через отверстие 16 происходит впрыск рабочей среды в полость 41 управления плунжера-стопора 39, который при достижении полостью 41 управления критического объема освобождает приводной фиксатор и при дальнейшем вращении на минимально возможной скорости вала 3 попадает в соответствующее гнездо подвижного диска, останавливая и фиксируя вал 3. 3 3. п. ф-лы, 8 ил. i ел

7J

38 9 П 0 ./-UФиг. 2

50

фиг.з

5

25

А-Л

25

Шиг.

Фи.б

Фиг. 7

Фи.б

(Ри.8