一种飞轮快速制动和自动复位装置

技术领域

本发明涉及液农业生产设备领域，尤其是涉及一种飞轮快速制动和自动复位装置。

背景技术

机械压力机一般通过主电动机驱动飞轮，经离合器、齿轮、曲轴、连杆，从而实现滑块的直线运动。飞轮的作用可以减小电动机功率，还能储存电动传递的能量，并在冲压瞬间释放能量。飞轮在机床工作过程中转速一般在100～300R/min以内。当机床需要检修或维护时，为了保证人工安全，飞轮需要先减速、停止。有的压力机为了减少制造成本和客户购买成本，没有配备飞轮制动器，飞轮的停止只是先关闭电动机，然后飞轮在自重的作用下缓慢减速直至静止，造成工人等待的时间长，浪费人工，企业检修、维护机床效率低。有的压力机只安装了一个飞轮制动器，制动面积少，制动效率不高，且如果制动器发生故障制动失效，飞轮的制动又会恢复到最原始的状态即依靠自重缓慢减速。有的压力机也没有飞轮转速检测，这样制动器工作后，飞轮何时减速并完全静止需要人工不停查看，较落后。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种飞轮快速制动和自动复位装置，更方便机床人员对机床进行检修、维护，提高维护效率，减少人工浪费。

技术方案：一种飞轮快速制动和自动复位装置，包括在上横梁上间隔安装的电动机、飞轮，飞轮通过皮带与电动机连接，还包括制动复位机构、油雾器、感应开关、PLC，制动复位机构设有两个，在飞轮相对两侧对称设置，感应开关设置于飞轮侧方并通过开关支架安装于上横梁上，制动复位机构包括制动复位组件、电磁阀、微动开关，制动复位组件、电磁阀分别安装于上横梁上，电磁阀与制动复位组件连接，微动开关安装于制动复位组件的一侧面上，油雾器分别与两个电磁阀连接，两个电磁阀、电动机、感应开关以及两个微动开关分别与PLC信号连接。

进一步的，制动复位组件包括复位气缸、来令座、来令片、连接板，来令座与复位气缸的活塞的一端连接，来令片与来令座连接并朝向飞轮的外圆，连接板上开设有两个腰型孔，连接板通过腰型孔安装于复位气缸的一侧面上，微动开关安装于连接板上并与来令座接触。

进一步的，复位气缸还包括缸体、缸盖、压盖、拉杆、弹簧、六角开槽螺母、开口销，弹簧套设于拉杆上，拉杆一端与六角开槽螺母连接并通过开口销紧固，六角开槽螺母与弹簧一端抵合，压盖从拉杆另一端套设于拉杆上，其一侧面与拉杆上的凸台抵合，另一侧面与弹簧另一端抵合，活塞设置于缸体内并与其内周面接触，拉杆一端穿设于活塞中，压盖与活塞另一端连接，缸盖封盖缸体一端，拉杆另一端穿设于缸盖并与其连接，缸体与上横梁连接，缸盖上的进气口A通过电磁阀与油雾器连接。

进一步的，复位气缸还包括螺杆，活塞的外周面上沿其轴向开设有长槽，螺杆一端自缸体外周面垂直穿设于其中至螺杆端部置于长槽中。

螺杆对活塞起到限位作用。

最佳的，复位气缸的出气口设置于缸体的外周面上，出气口位于缸盖与螺杆之间。

进一步的，复位气缸还包括O型密封圈一、O型密封圈二、O型密封圈三，O型密封圈一设置于缸盖和拉杆的连接面之间，O型密封圈二设置于缸盖和缸体的连接面之间，O型密封圈三设置于活塞与缸体的接触面之间。

进一步的，来令座一端设有凸起，活塞一端设有盲孔，凸起插入盲孔中使来令座在活塞上定位，活塞与来令座之间还设有楔形键，楔形键呈L型，其一端垂直穿设于来令座外周面，另一端与活塞的外周面通过螺栓连接。

最佳的，来令片的摩擦系数为0.35～0.45。

最佳的，电磁阀为二通电磁阀。

最佳的，本装置还包括消声器，每个电磁阀上分别连接有一个消声器。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：使用两组制动复位机构，两条控制气路并联在飞轮两侧，实现飞轮同时制动或松脱，防止若飞轮一侧制动失效，另一侧仍能正常工作，从而实现了飞轮制动双保险。使用两组来令片进行制动，制动面积大，且支路一和支路二上的二通电磁阀均安装在上横梁并靠近缸盖附近，气压进入缸盖路程近、气体损耗少，能保证电磁阀通气后活塞迅速响应移动，从而实现来令片对飞轮的快速、高效制动。来令片的材料为进口，摩擦系数0.4，耐磨性高、使用寿命长。活塞和来令座通过使用楔形键和螺栓的双重固定，楔形键安装需要很大的预紧力，安装好后能承受飞轮传递给来令座的较大的轴向力，保证了来令片与活塞在制动、复位往复运动过程中不松脱。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的放大视图I；

图3为图2的B-B剖视图；

图4为图1的K向视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种飞轮快速制动和自动复位装置，如图1～4所示，包括在上横梁23上间隔安装的电动机18、飞轮22，飞轮22通过皮带19与电动机18连接，还包括制动复位机构、油雾器24、感应开关21、PLC。

感应开关21设置于飞轮22侧方并通过开关支架20安装于上横梁23上，飞轮22的外圆上设有感应槽，感应开关21的感应头初始状态时贴近对准感应槽，制动复位机构设有两个，在飞轮22相对两侧对称设置，制动复位机构包括制动复位组件、电磁阀25、微动开关16，电磁阀25为二通电磁阀，电磁阀25上配置有一个消声器，制动复位组件包括复位气缸、来令座3、来令片4、连接板17，复位气缸包括缸体1、活塞2、缸盖8、压盖10、拉杆5、弹簧9、六角开槽螺母6、开口销7、O型密封圈一11、O型密封圈二12、O型密封圈三13、螺杆14、楔形键15。

弹簧9套设于拉杆5上，拉杆5一端与六角开槽螺母6连接并通过开口销7紧固，六角开槽螺母6与弹簧9一端抵合，压盖10从拉杆5另一端套设于拉杆5上，其一侧面与拉杆5上的凸台抵合，另一侧面与弹簧9另一端抵合，活塞2设置于缸体1内并与其内周面接触，拉杆5一端穿设于活塞2中，压盖10与活塞2另一端连接，缸盖8封盖缸体1一端，拉杆5另一端穿设于缸盖8并与其连接，缸体1与上横梁23连接，缸盖8上的进气口A通过电磁阀25与油雾器24连接，O型密封圈一11设置于缸盖8和拉杆5的连接面之间，O型密封圈二12设置于缸盖8和缸体1的连接面之间，O型密封圈三13设置于活塞2与缸体1的接触面之间，活塞2的外周面上沿其轴向开设有长槽，螺杆14一端自缸体1外周面垂直穿设于其中至螺杆14端部置于长槽中，复位气缸的出气口设置于缸体1的外周面上，出气口位于缸盖8与螺杆14之间。

来令座3与复位气缸的活塞2的一端连接，来令座3一端设有凸起，活塞2一端设有盲孔，凸起插入盲孔中使来令座3在活塞2上定位，活塞2与来令座3之间还设有楔形键15，楔形键15呈L型，其一端垂直穿设于来令座3外周面，另一端与活塞2的外周面通过螺栓连接，来令片4与来令座3连接并朝向飞轮22的外圆，来令片4的摩擦系数为0.35～0.45，连接板17上开设有两个腰型孔171，连接板17通过腰型孔171安装于复位气缸的一侧面上，微动开关16安装于连接板17上并与来令座3接触。

微动开关16安装于制动复位组件的一侧面上，气源与油雾器24接通，油雾器24与接通两个制动复位组件的两个电磁阀25连接形成两个并联支路(支路一和支路二)，两个电磁阀25、电动机18、感应开关21以及两个微动开关16分别与PLC信号连接。

机床通电后电动机工作转动，继而皮带带动飞轮一起转动，机床正常工作。当PCL未收到飞轮制动停止指令时，电磁阀不接通处于原位，此时气源支路一和支路二均不接通。由于压盖、活塞、来令座、来令片连接后为一个整体，压缩弹簧力向压盖方向推动拉杆限位在缸盖上，从而使压盖、活塞、来令座、来令片保持静止状态。此时微动开关刚好触碰来令座，会将信号反馈给PLC,显示来令片在原位，处于不工作状态。感应开关安装在飞轮外圆，收集飞轮转速信号,并反馈给PLC。

当PCL收到飞轮需制动停止指令时，电动机开始减速，PLC控制电磁阀接通移动至左位，此时气源支路一和支路二均接通。气源分别沿着支路一和支路二进入两个缸盖的A进气口.推动压盖、活塞、来令座、来令片一起向飞轮外圆方向接合，气压与接触面积的乘积等于制动压力，从而实现飞轮外圆的制动。此时微动开关已脱开来令座，会将信号反馈给PLC,显示来令片已移动，处于工作状态。感应开关在这个制动过程中检测到飞轮转速在不断下降，也会将收集到的飞轮转速下降信号反馈给PLC。复位气缸上的螺杆能够限制活塞伸出长度，放置其过度伸出或脱离缸体，影响来令片的制动效果，保证制动的稳定可靠。

微动开关和感应开关都与PLC连接，交相呼应，缺一不可。微动开关检测到来令片是否移动,检测制动开始过程；感应开关通过感应飞轮转速从而能检测到来令片是否已接触飞轮，是否已产生制动功能，并将这些信号反馈给PLC，能检测自动结果。当制动结束，气源断开，复位气缸在弹簧弹性力作用下，能够使活塞迅速回到初始位置，实现自动复位。

连接板和缸体连接为腰型孔，方便微动开关可跟据来令座的实际安装位置做调整，灵活性较大。

本发明中使用两组来令片进行制动，制动面积大，且支路一和支路二上的电磁阀均安装在上横梁并靠近缸盖附近，气压进入缸盖路程近、气体损耗少，能保证电磁阀通气后活塞迅速响应移动，从而实现来令片对飞轮的快速、高效制动。

本发明中缸体与上横梁采用螺栓连接并通过两个定位销的固定防松方式，拉杆和弹簧的端面固定采用螺母加开口销进行固定和防松，保证了来令片制动的稳定性。拉杆与缸盖的连接端采用螺母连接，螺母套设于拉杆上，同时螺母与缸盖之间具有一定可调间距，从而通过调节拉杆位置使得活塞的运动行程可调。

本发明提供一种安全可靠性高、联动、高效的飞轮双侧快速制动和自动复位的机构，从而更方便机床人员对机床进行检修、维护，提高维护效率，减少人工浪费。