Устройство для защиты рабочих органов машин от перегрузок Советский патент 1992 года по МПК E02F3/76 

со

С

Устройство для защиты рабочих органов машин от перегрузок. Использование: защита от перегрузок приводов тяжелонагруженных машин, в частности землеройных. Сущность изобретения: устройство содержит планетарный редуктор, стопорный механизм с фиксатором и контактный механизм. Последний выполнен в виде свободно установленного на ступице внешнего центрального колеса редуктора поворотного рычага, между рычагом и фиксатором установлен пиропатрон. Контактный механизм связан механически с поворотным рычагом и электрически - с пиропатроном. При перегрузке вместе с центральным колесом редуктора поворачивается поворотный рычаг и замыкает контактный механизм, который соединяет пиропатрон с источником тока. Пиропатрон взрывается, фиксатор освобождается из паза на центральном колесе. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты от перегрузок приводов тяжелонагруженных машин, например землеройных.

Известны устройства для защиты рабочих органов землеройных машин от перегрузок, включающие планетарную передачу, стопорный механизм, удерживающий внешнее центральное колесо планетарной передачи, и привод. В известном устройстве (Хрисанов М.И. Предохранительные планетарные муфты, М.:НИИИН- ФОРМТЯЖМАШ, 1970, фиг. 2), стопорный механизм выполнен в виде шарнирно соединенных тормозных колодок, охватывающих внешнее центральное колесо, свободные концы которых стягиваются пружиной через рычажную систему. Рычажная система, в свою очередь, связана со стойкой

через тарельчатые пружины, демпфер и шток, обеспечивая фиксированное зажатие внешнего центрального колеса. При перегрузке тарельчатые пружины дополнительно деформируются, в результате чего происходит поворот стопорного механизма до соприкосновения со штоком, который, воздействуя на фиксирующие рычаги, выводит их из зоны фиксации в зону р.эсторма- живания (за счет перевода рычагов через верхнюю мертвую точку), чем и обеспечивается разжатие колодок и освобождение внешнего центрального колеса планетарной передачи.

Недостаток этого устройства - сложность и большая материалоемкость, а также сложность возврата в рабочее состояние, при котором необходимо преодолеть усилие пружины, стягивающей колодки. Так как отXI

О

3

ю

0

клонение угла положения фиксирующих рычагов ведет к погрешности срабатывания по тангенциальному закону, которое вблизи угла 180° существенно, то это отрицательно сказывается на надежности работы устрой- ства по такому важному показателю, как точность срабатывания.

Другим техническим решением является устройство по авт.св. № 258134, включающее планетарную муфту, тормозной механизм с колодками и привод. В этом устройстве тормозной механизм выполнен в виде двух шарнирно соединенных колодок тормоза,-свободные концы которых через рычажную систему соединены со стягиваю- щей пружиной и поворотным рычагом, взаимодействующим с одной стороны с фиксирующим рычагом, а с другой - с подпружиненным толкателем через ролик.

Недостатки устройства - нереверсив- ность работы, сложность конструкции и недостаточная надежность вследствие одностороннего действия усилия, создаваемого толкателем, на валы и опоры.

Наиболее близка к предлагаемому уст- ройству планетарная предохранительная муфта со стопорным устройством, полностью размыкающим кинематическую цепь механизма (Хрисанов М,И. Предохранительные планетарные муфты. М.: НИИИН- ФОРМТЯЖМАШ, 1970, с. 6, фиг, 16). Стопорное устройство выполнено в виде роликом, взаимодействующих с пазами внешнего центрального колеса планетарной передачи, которые удерживаются в пазах рычажной системы с силовым пневматическим цилиндром и через поворотную раму соединяется со стойкой, В этом случае момент срабатывания определяется давлением воздуха в пневмоцилиндре.

Недостатки устройства: невозможность реверсивной работы, большие габаритные размеры, сложность стопорного устройства и системы возврата в рабочее состояние, малая надежность по параметру точности срабатывания из-за колебаний давления в пневмоцилиндре и из-за изменений в процессе эксплуатации формы роликов и ответных пазов на внешнем центральном колесе.

Цель изобретения - повышение надеж- ности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты рабочих органов машин от перегрузок, включающем планетарный редуктор, стопорный механизм с фиксатором, соединенный пружинным амортизатором со стойкой, и контактный механизм, стопорный механизм выполнен из свободно установленного на ступице внешнего центрального колеса редуктора

поворотного рычага, из распорной предохранительной вставки с пиропатроном, установленной между поворотным рычагом и фиксатором, размещенным с возможностью взаимодействия с ободом внешнего центрального колеса. При этом контактный механизм связан механически с поворотным рычагом и электрически - с пиропатроном, а распорная вставка выполнена из хрупкого материала и имеет внешний защитный экран. За счет применения распорной предохранительной вставки с пиро- патроном, размещенным внутри вставки, прощается конструкция стопорного механизма, удерживающего от вращения внешнее центральное колесо редуктора, обеспечивается ограничение перегрузок до уровня наперед заданной величины как в однонаправленных, так и в реверсивных приводах.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволяет установить соответствие его критерию новизна. При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие данное техническое решение от прототипа, не обнаружены, что обеспечивает ему соответствие критерию существенные отличия.

На фиг, 1 изображено устройство для защиты рабочих органов машин от перегрузок; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 показана в разрезе распорная предохраниельная вставка.

Устройство для защиты рабочих органов машин от перегрузок содержит планеарный редуктор 1, внешнее центральное колесо которого удерживается от вращения стопорным механизмом 2, выполненным из свободно установленного на ступице внешнего центрального колеса редуктора поворотного рыч ага 3, присоединенного шарнирно к пружинным амортизаторам 4 вустороннего действия и к стойке 5. Между поворотным рычагом 3 и поверхностью внешнего центрального колеса установлены распорная предохранительная вставка 6 и фиксатор 7. Фиксатор 7 взаимодействует с ободом внешнего центрального колеса посредством паза (или за счет сил трения) и опирается на торец распорной предохраниельной вставки 6, Паз на ободе внешнего центрального колеса по форме соответствует профилю фиксатора 7 и выполнен таким, что исключается самоторможение фиксатора в пазу колеса.

Фиксатор 7 может быть изготовлен в виде ролика, клина, фрикциона и т.п.

Распорная предохранительная вставка 6 (фиг. 3) выполнена в виде пустотелого цилиндра 8 из хрупкого материала (стекла, фарфора, керамики и т.п.) и имеет по торцам металлические опорные фланцы 9, Внутри цилиндра 8 размещен пиропатрон 10 (детонатор электроконтактного действия, тип ЭД-8Б), электрически связанный с контактным механизмом 11 (фиг. 1). В качестве контактного механизма используют конечный выключатель КУ 701 А, ВП16 или других типов. На контактный механизм 11 воздействует при перегрузках поворотный рычаг 3, в результате чего последний замыкает цепь и подает на пиропатрон 10 напряжение.

Распорная предохранительная вставка 6 покрыта эластичным защитным экраном 12 в виде чулка из металлической сетки или резины, что исключает разброс осколков цилиндра 8 при взрыве пиропатрона 10.

Устройство работает следующим образом. Реактивный момент от внешнего центрального колеса планетарного редуктора 1 передается через фиксатор 7, распорную предохранительную вставку 6 и поворотный рычаг 3 на пружинные амортизаторы 4, Распорная предохранительная вставка 6 препятствует выходу фиксатора 7 из соответствующего паза на ободе внешнего центрального колеса редуктора. По мере роста нагрузки трансмиссии центральное внешнее колесо редуктора поворачивается вместе со стопорным механизмом 2, в результате чего рычаг 3 воздействует на контактный механизм 11 и при максимальной нагрузке включает последний и тем самым соединяет пиропатрон 10с источником тока. От действия тока пиропатрон 10 взрывается, разрушая цилиндр 8 распорной предохранительной вставки 6. Фиксатор 7

и

и

освобождается и выталкивается (отходит) из соответствующего паза на ободе внешнего центрального колеса редуктора 1. Колесо начинает свободное вращение, тем самым ограничивая перегрузки в приводе машины. Для возобновления работоспособности устройства необходимо заменить распорную 10 предохранительную вставку 6.

Предложенное устройство для защиты рабочих органов машин от перегрузок позволяет снизить массу и габаритные размеры стопорного механизма, повысить

15 точность (за счет быстродействия) и надежность срабатывания. Оно применимо для реверсивного привода и просто в эксплуатации.

Формула изобретения

20 Устройство для защиты рабочих органов машин от перегрузок, включающее планетарный редуктор, стопорный механизм с фиксатором, соединенный пружинным амортизатором со стойкой, и контактный 25 механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, стопорный механизм выполнен из свободно ус- тановленного на ступице внешнего центрального колеса редуктора пово30 ротного рычага, из распорной предохранительной вставки с пиропатроном, установленной между поворотным рычагом и фиксатором, размещенным с возможностью взаимодействия с ободом внешнего

35 центрального колеса, при этом контактный механизм связан механически с поворотным рычагом и электрически с пиропатроном, а распорная вставка выполнена из хрупкого материала и имеет внешний за40 щитный экран

iп

UC

Т

Фиг.г

rh

Л