Устройство для предохранения от перегрузки механизмов,совершающих возвратное движение,преимущественно для кузнечно-прессовых машин Советский патент 1982 года по МПК B30B15/00 

Изобретение относится к устройствам для предохранения от перегрузки механизмов, совершающих возвратное движение, преимущественно для кузнечно-прессовых машин, обрйзугадам звено кинематической цепи механизма и срабатывающим в случае перегрузки в обоих направлениях возвратного дви жения. Известны механизмы в кузнечнопрессовых машинах, металлорежугдих станках и других машинах, которые со вершают возвратное движение, как например в случае устройства межоперационного переноса в многооперационных пресс-автоматах для изготовления болтов, гаеки других деталей машин путем холодной и горячей объемной штамповки. Однако в этих механизмах случаются неисправности, которые мешают про должению возвратного движения. Перегрузку механизмов- избегают за счет включения в кинематическун цепь подвижного механизма устройства, содержащего предохранитель. Предохранители подразд еляютсй на разрушающие ся или неразрушаьэщиеся. . У разрушающихся предохранителей в механизме привода устройства расположен элемент, сконструированный как самое слабое звено кинематнчес.кой цепи, разрушающееся в момент перегрузки механизма с возвратным движением и разъединяющее тем саьс1М связь с приводом. Для предохранения обыкновенно употребляются вытяяные или срезывающиеся предохранители. С помощью концевого выключателя или аналогичного по функции элемента, соединенного вместе с предохранителем с кинематической связью, останавливают ход машины или ее части. . Однако после устранения неисправности необходимо заменить разрушенный предохранитель новым. В случае использования неразрушающихся предохранителей усилие переноса передается от механизма привода через звенья кинематической цепи, оснащенные, например, собачковым механизмом с пружиной. При случайном пpeвьи Jeнии заданного усилия собачка выходит из зацепления, прерывания таким образом связь привода механизма |с устройством. Недостатками предохраннтелеЯ этого вида являются частое наруше ние некоторого из звеньев кинематической цепи, зависимость предельного усили от коэффициента трения, невозможнос точной настройки величины предельного усилия и значительное повышение усилия при разъединении предохранителя, которое необходимо задавать с большим коэффициенто 1 перегрузки. Известен гидравлический предохранитель, который выполнен в качестве прямолинейного гидродвига-веля с двумя поршнями И одним мтоком, взаимодействующим при изменении направления возвратного движения поочередно с одним или другим поршнем. Однако это устройство сложно по конструкции, а из-за большого количества уплотняющих элементов оно не надежно в эксплуатации. Недостатком гидравлического предохранителя является его значительная расчетная длина, определяемая конструктивной компоновкой его отдельных частей, определяющей минимальное расстояние двух ближайших узлов кинематической цепи. Из-за необходимости вкльэчать в гидравлическую цепь нормальный предохранительный клапан предохраняемый механизм подвергается напряжению в момент его перегрузки и во время срабатывания гидравлического предохранителя на ;протях{ении всего времени завершения его движения. Это обстоятельство неблагоприятно сказывается BIбыстроходных машинах, особенно в многооперационных пресс-автоМатах. Сущность изобретения заключается в том, .что в устройстве содержатся , по крайней мере два телескопических цилиндра с противоположно установлен ными днищами и взаимно сообщаюЕЩМися рабочими ПОЛОСТЯМИ, присоединенными к источнику высокого давления с регулируемым предохранительньш клапаном, при этом наружнЕлй телескопический цилиндр связан с приводныг.1 членом механизма, тогда как во внутреннем телескопическом цилиндре размещен поршень с соединительным зв,еном, связанным с управляег1ым членом механизма. . Кроме того, телескопические цилиндры и поршень снабжены датчиком их взаимного положения, содержащим концевой выключатель, связанный с сигнальной и контрольной цепями машины. Вместе с тем, телескопические ци линдры можно располохшть в блоки, параллельно присоединенные к напорному трубопроводу с одним источником высокого давления и одним напор ным выключателем и peгyлиpye ым пре дохранительным клапаном. Главное преимущество предлагаемого устройства - меньшая расчетная длина цилиндров предохранителя, определяемая телескопической компоновкой цилиндров, по сравнению с известными предохранителями, особенно гидравлическими. Таким образом, достигнута более выгодная пространственная компоновка частей магдан. Уменьшение расчетной длины представляет собой экономию материала, снижение веса машины и повышение ее жесткости. Благодаря наличию выключателя, устройство обеспечивает более эффективное предохранение машины от перегрузки тем, что два независимых друг от друга чувствительных элемента обеспечи|вают исправный код машины. Один чувствительный элемент - концевой выключатель датчика предохраняет от перегрузки механизма в обоих направлениях возвратного движения. Второй чувствительный элемент - напорный выключатель выключает в случае перегрузки, ход машины одновременно с первьм чувствительным элементом, обеспечивая таким образом двукратное предох- ранение машины от перегрузки. Следовательно, устройство обеспечивает также повышение безопасности труда. J aпopный выключатель в то же время выполняет еще другую функцию: блокирует пуск машины, пока давление в напорном трубопроводе и в цилиндрах предохранителя, настроенное с помощью регулируемого предохранительного клапана, не достигнет требуемой величины. УПараллельное включение единиц телескопических цилиндров к общему напорному Трубопроводу, присоединенному к единственному источнику высокого давления, позволяет обеспечивать предохранение нескольких частей кинематической цепи. На фиг. 1 представлено устройство, Общий вид/ на фиг. 2 - гидравлическая цепь с двумя параллельно включенными гидравлич ескими предохранителякш. Устройство содержит гидравлический предохранитель 1, являющийся основной частью устройства, который состоит из двух телескопических цилиндров 2 и 3 с противоположно расположенными днищами 4 и 5, из которых телескопический цилиндр 2 является внешним цилиндром предохранителя, а телескопический цилиндр 3 образует внутренний цилиндр предохранителя, скользящий по наружному цилиндру 8. Внутренний цилиндр 3 образует шток и поршень 6 наружного цилиндра 2, закрытого крышкой 7, причем внутренний цилиндр 3 снабмсен отверстиями 8, сообщающими полости обоих цилиндров 2 и 3. Днище внутреннего цилиндра 5 образовано порш- нем 6 наружного цилиндра 2 и закрыто пробкой 9.

Угловой двуплечий рычаг 10 с помощью цапфы 11 и соединительного штифта 12 связан с приводным механизмом (не показан).

Посредством петли 13 гидравлический предохранитель 1 соединен с угловым двуплечим рычагом 10. Во внутреннем цилиндре 3 гидравлического предохранителя 1 подвижно размещен шток 14 внутреннего цилиндра 3, жестко связанный с одной стороны споршнем 15 внутреннего цилиндра 3,. а с другой, стороны с тягой 16 с помощью цапфы 17 и соединительной петли 18. Шток 14 внутреннего цилиндра 3 образует соединительное звено для соединения гидравлического предохранителя 1 с управляемым членом механизма, совершающим возвратное (Телескопические цилиндры 2 и 3 и поршень внутреннего цилиндра 15 снабжены датчиком 19 их взаимного положения, соединенным посредством соединительной петли 18 со штоком 14 внутреннего цилиндра 3. Датчик 19 состоит из планки 20, на которой неподвижно расположен выступ 21, входящий в углубление 22, выполненное на наружном цилиндре 2, а также из концевого выключателя 23, жестко связанного с наружным,цилиндром 2. Свободный конец планки 20 соприкасается с концевым выключателем 23, связантным с сигнальной и контрольной цепями машины.

Гидравлический предохранитель 1 присоединен напбрныг/i трубопроводом 27 к гидравлической цепи, которая сотоит из запасного резервуара 28 напорной жидкости, соединенного с пневмогидравлическим генератором 29 с воздухораспределителем 30 и редукционным воздушным клапаном 31. К напорному трубопроводу 27 присоединен регулируемый предохранительный клапан 32, напорный выключатель 33 с манометром 34, а также обратный клапан 35 и напорный обратный клапан 36.

Устройство работает следующим образом.

От приводного механизма получает качательное движение угловой двуплечий рычаг 10, а посредством соединительного 111тифта 12 движение получает также гидравлический предохранитель 1, соединенный с помощью цапфы тяги 17 с механизмом, совершающим возвратное движение.

Напорным трубопроводом27 подается напорная жидкость в полость нарухного цилиндра 2 гидравлического предохранителя и в то же через отверстия 8 жидкoctь попадает в полость внутреннего цилиндра 3, причем жидкость воздействует своим давлением на поршень 6 наружного цилиндра

2 и ia торцевую поверхность поршня 24 внутреннего цилиндра 3.

Напорная жидкость всасьавается из запасного резервуара 28 через обратный всасывающий клапан 35 в полость насоса пневмогидравлического генератора 29 и нагнетается через обратный напорный клапан 36 в напорный трубопровод 27, к которому присоединен по крайней мере один гидравлический

0 предохранитель 1. Давление в напорном трубопроводе 27 и, следовательно, также в гидравлическом предохранителе 1 настроено до заранее выбранного значения за счет настройки ре-г

5 гулируемого предохранительного клапана 32 и напорного выключателя 33. Величина давления регулируется манометром 34..

Во время нормальной .работы механизма, совершающего возвратное дви0жение, гидравлический предохранитель 1 совершает качательное движение одновременно с угловым двуплечим рычагом 10 и тягой 16. Напорная р1дкость обеспечивает своим постоян5ным давлением одинаковое расстояние между соединительным штифтом 12 и цапфой тяги 17, так как поршень 6 наружного цилиндра i опирается на торцевую поверхность 25 крышки 7 и

0 поршень 15 внутреннего цилиндра 3 упирается в уступ 26, выполненной во внутреннем цилиндре 3.

В случае перегрузки механизма в обоих направлениях I, II возвратного

5 движения механизма увеличивается нагрузка всего кинематического механизма. Тем самым возрастает сопротивление возвратного механизма, движение тяги 16 прекращается и внутрен0ний цилиндр 3 передвигается относительно наружного цилиндра 2 в обоих направлениях I, II возвратного движения так, что расстояние между соединительным штифтом 12 и цапфой Тя5ги 17 уменьшается или увеличивается.

В случае перегрузки по .направле-. нию I тяга 16 останавливается и поршень 15 внутреннего цилиндра 3 передвигается против направления движения I наружного 2 так, что

0 расстояние между соединительным штифтом 12 и цапфой яги 17 умельшается. В результате этого объем напорной жидкости в полости внутреннего цилиндра 3 уменьшается, вследствие че5го нарастает ее давление. Тем самым повышаетсядавление в гидравлическом предохранителе 1 выше значения, заданного при настройке регулируемого предохранительного клапана 32.

0 Напорная жидкость вытесняется отверстиями 8 в напорный трубопровод 27, открывая своим давлением регулируе ый предохранительный клапан 32, настроенный на меньшее давление, и

5 проходя через него обратно в запасный резервуар 28. В то же время выступ 21, выполненный на планке 20, освобозкдается из углубления 22, выполненного на наружном цилиндре 2, планка 20 замыкает концевой выключа|Тель 23, жестко связанный с корпусом наружного цилиндра 2, и движение возвратного подвижного механизма прерывается.

В случае перегрузки по направлению II прекращается движение тяги 16 и угловой двуплечий рычаг 10 увлекает гидравлический предохранитель 1 по напращпению двикения II. Наружный цилиндр 2 вьщвигается относительно внутреннего цилиндра 3 и расстояние между соединительным штифтом 12 и цапфой тяги 17 увеличивается. Таким образом, объем напорной лшдкости в полости наружным цилиндром 2 и внутренним цилиндром 3 уменьшается, в результате чего нарастает ее давление. Вследствиеповышения давления в гидравлическом предохранителе 1 лишняя напорная жидкость вытесняется через отверстия 8 в напорный трубопровод 27 и через регулируемый предохранительный клапан 32 обратно в запасный резервуар (28. Датчик 19, состоящий из планки 20 с выступом 21, углубления 22, созданного на наружном цилиндре 2, и конЦевого выключателя 3, жестко связанного с наружным цилиндром 2, останавливает движение подвижного механизма таким же образом, как в слу- чае перегрузки по направлению I возвратного движения. .

В обоих случаях перегрузки возвраного подвижного механизма одновременно с концевым выключателем 23 отключается ход машины и Напорный выключатель 33, присоединенный к напорному трубопроводу 27, и. регулируемый предохранительный клапан 32. Таким образом, обеспечено двукратное, взаимно независимое предохранение машины в случае перегрузки приводного механизма. Напорный выключатель 33 продолжает блокировать пуск маь-шны пока давление в напорном трубопроводе 27 и, следовательно, в гидравлическом предохранителе 1 не будет установлено с помощью насоса пневмогидравлического генератора 29 и регулируемого предохранительного клапана 32 до требуемой величины.

Предлагаемое устройство можно использовать для всех металлорежущих станков, кузнечно-прессовых и- других машин. Для этих Машин можно при необходимости использовать по крайней мере два параллельно включенных предохранителя 1, которые позволяют обеспечить предохранение нескольких элементов кинематической цепи.

Формула изобретения

1.Устройство для предохранения от перегрузки механизмов, совершающих возвратное движение, преимущественно для кузнечно-прессовых машин, образующее звено кинематической цепи механизма, срабатывающее в момент перегрузки в обоих направлениях перемещения механизмов, отличающееся тем, что оно состоит по крайней мере из двух телескопических цилиндров 2и 3 с противоположно установленными днищами 4 и 5 и с взаимно соединенными рабочими полостями, из которых, один телескопический цилиндр 2 связан с приводным членом механизма, тогда как в другом телескопическом цилиндре 3 размещен поршень 15 с соединительным звеном 14, связанным с управляемым элементом механизма, причем взаимно соединенные рабочие полости телескопических цилиндров 2 и 3 присоединены

к источнику 29 высокого давления посредством регулируемого предохранительного клапана 32.

2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что телескопические цилиндры 2 и 3 и поршень 15 снабжены датчиком 19 их взаимного, положения, выполненным в виде планки 20, прикрепленной-к соединительному звену 14 посредством соединительной петли 18 и снабженной выступом 21, входящим в углубление 22, выполненное на наружном цилиндре 2, при этом свободный конец планки 20 расположен в зоне действия концевого

.выключателя 23.

3.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что соединителное звено образовано штоком 14 внутреннего цилиндра 3.

4.Устройство по п. 1, отличют е е с я тем, что взаимное соеди.нение рабочих полостей телескопичес,ких цилиндров 2 и 3 с источником 29

высокого давления осуществлено посреством напорного трубопровода 27, к которому присоединен напорный выключатель 3-3.

5.Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оно содержит, по крайней мере, две пары телескопических цилиндров 2 и 3, сгруппированных в блоки, параллельно присоединенные к напорному трубопрово-ду 27 с одним источником 29 высокого давления.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Чехословацкой Социалистической Республики.