[发明专利]具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器，尤其是一种用于钢铁、冶金、机械、轻工、矿山等自动化设备及各种自动流水线上的凸轮控制器，适用于锻压机械或适用于机械压力机的“机械-电气”安全控制系统。

背景技术

可调式机械凸轮控制器是机械压力机“机械-电气”安全控制系统中电气控制系统的重要组成部分。在机械压力机的一个工作循环中，主机和辅机（特别是控制压力机滑块动作的辅机）各工作机构的动作有严格的逻辑关系，包括动作的顺序和动作所占用的时间。处理工作机构逻辑关系的方法，通常是将曲轴旋转一周360°进行分配，制定出机械压力机的工作循环图，对各工作机构的动作予以控制。可调式机械凸轮控制器就是对曲轴旋转角度进行分配的执行机构。可调式机械凸轮控制器被安装在与曲轴同步旋转的轴上，随着曲轴的旋转，可调式机械凸轮控制器发出相应信号，电控系统接收信号后对各工作机构发出指令，工作机构依次产生规定的动作，完成机械压力机的一个工作循环。

现有的可调式机械凸轮控制器由凸轮轴、基箱和开关组件组成。凸轮轴上安装有若干组可调凸轮，每组可调凸轮由压簧、可调外凸轮片（见图31、图32）、可调内凸轮片（见图33~图35）、轴套（见图36、图37）组成。轴套安装在凸轮轴上，可调内凸轮片通过端面齿圈与轴套啮合，可调外凸轮片也通过端面齿圈与可调内凸轮片啮合，三者通过端面齿圈啮合成整体，压簧安装在两组可调凸轮之间的空间内。当需要调整角度时，只需要将凸轮沿着轴向拉开退出齿圈啮合后旋转到需要的角度后再推入啮合即可，这种角度调节可以在360°范围内进行。根据GB 27607—2011“机械压力机安全技术要求”相关条款机械压力机安全标准的新规定，凸轮应保证错误或意外的安装调节不会造成事故，旋转凸轮的最大调节量应采用机械方式限制在60°内。显然原有可调式机械凸轮控制器中的可调内、外凸轮片片可以360°范围调节的结构不能满足其相关安全技术要求了GB 27607—2011“机械压力机安全技术要求”。

如图38所示，现有技术中的凸轮控制器使用的开关组件由支架21、普通微动开关22、紧固件23组成。普通微动开关通过外机械力通过传动元件（按销、按钮、杠杆、滚轮等）将力作用于动作簧片上，当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。往往会产生动作簧片粘着后不能断开的情况。根据相关机械压力机安全标准的新规定，控制滑块动作的电子-凸轮开关必须使用具有常闭触点强制断开功能的速动开关。因为它可以有效避免因开关触头发生溶着而不能及时有效断开并切断回路，导致压力机产生安全事故。

根据GB 27607—2011“机械压力机安全技术要求”的新规定，如果超程监控装置的凸轮由曲轴间接驱动时（如：通过凸轮与曲轴之间的链条驱动），应对间接驱动进行监控，如果出现故障，应立即发出停机信号，并阻止启动新的行程。而现有的凸轮控制器一般没有动态监控装置，凸轮控制器发生故障（如轴断裂、开关失效）后，压力机不能够及时停机，可能会造成安全事故。

在现有的凸轮控制器中一般采用联轴器安装编码器或旋转变压器，或者采用普通输出轴连接编码器或旋转变压器，这两种安装结构存在如下两个缺点：（1）采用联轴器的轴结构相对复杂、可靠性相对较差；（2）采用普通输出轴连接的编码器或旋转变压器，由于输出轴较细，如果安装时存在偏差，或者高振动条件下输出轴容易发生断裂。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器，该凸轮控制器一方面可以保证其可调内、外凸轮片片的最大旋转调节量限制在一定的角度以内（如60°以内）；另一方面该凸轮控制器采用了具有常闭触点强制断开功能的速动开关，即使开关触头发生溶着也不存在安全隐患；同时，该凸轮控制器安装动态监控装置，并且安装结构稳固，不容易发生断裂。