[发明专利]一种压力机的安全冗余装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力机，特别是一种压力机的安全冗余装置及其控制方法。

背景技术

现有最新的关于机械压力机的强制性安全标准，如欧洲的EN692《机床-机械压力机-安全》、中国的GB17120《锻压机械安全技术条件》、GB27607《机械压力机安全技术要求》，都要求电气检测控制系统及电磁阀必须是安全冗余设计，即电气是双回路设计、电磁阀是双联电磁阀，一旦其中一个出问题，另一个可使压力机安全停止。但是，对离合器却假设不会出故障，只是提出质量要求，没有对离合器提出安全冗余设计要求，漏掉了最重要的、最根本的、最后的一个环节，没有形成一个完整的安全冗余设计回路，使得机械压力机的安全冗余设计存在缺陷。目前国内外所有在用的机械压力机也没有安装离合器安全冗余装置。但在生产实践中却会出现由于离合器出故障而造成的人身及设备事故。

随着经济的发展、社会的进步，人身安全越来越受到尊重和保护，机械压力机的应用也越来越广泛，因而，必须真正解决机械压力机的安全冗余设计问题。然而，目前国内外所有机械压力机生产厂家几乎没有能解决这个安全问题。

发明内容

本发明的目的旨在通过提供一种结构简单合理、操作灵活、安全可靠、适用范围广的离合器安全冗余装置及其控制方法，再结合现在已经广泛使用的电气检测控制冗余设计、气路冗余设计和压力机周边安全保护等装置，来真正实现机械压力机安全冗余设计，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种压力机的安全冗余装置，包括通过电机驱动的飞轮，其结构特征是还包括与飞轮相接的飞轮板，飞轮板的外周上设置有外齿，导向销的一端与左固定板相接，导向销的另一端与右固定板相接，位于左固定板与右固定板之间的滑动压板滑动的套设在导向销上，右固定板上设置有气缸，滑动压板的一端作为活塞杆插套在气缸内，右固定板上还设置有弹簧，滑动压板与弹簧相接，滑动压板的另一端与摩擦板相接，摩擦板的内周上设置有内齿，飞轮板与摩擦板通过外齿与内齿啮合；

或者，还包括与飞轮相接的飞轮板，飞轮板的外周上设置有外花键，导向销的一端与左固定板相接，导向销的另一端与右固定板相接，位于左固定板与右固定板之间的滑动压板滑动的套设在导向销上，右固定板上设置有气缸，滑动压板的一端作为活塞杆插套在气缸内，右固定板上还设置有弹簧，滑动压板与弹簧相接，滑动压板的另一端可与摩擦板相接，摩擦板的内周上设置有内花键，飞轮板与摩擦板通过外花键与内花键啮合。

所述气缸和弹簧位于滑动压板的一侧，摩擦板位于滑动压板的另一侧。

所述左固定板设置在飞轮的外侧。

所述左固定板呈环状。

所述摩擦板呈环状的设置在飞轮的外侧。

所述导向销为中空结构，螺钉的端部依次穿过右固定板和导向销后与左固定板相接。

所述飞轮上还设置有离合器，该离合器与气源通过连通管道相接，连通管道上设置有快排阀和双联电磁阀。

一种压力机的安全冗余装置的控制方法，其特征是通过推动与飞轮板滑动相接的摩擦板，实现摩擦板与左固定板压触，将离合器飞轮的动能通过摩擦作功消耗掉，从而将飞轮快速停止下来。

本发明的工作原理为：当压力机出现故障，比如电气检测控制系统、双联电磁阀或离合器出现故障时，压力机的电气检测控制系统检测到到滑块出现非预期下行，也就是曲轴转角超过10°时，同时进行下列各项操作：a)电机失电，截断外部能量进一步输入；b)安全冗余装置开始制动：气缸进气，滑动压板在气缸内的气压的作用下克服弹簧的作用力后，滑动压板向左把摩擦板挤压在左固定板上，产生摩擦力矩，使得飞轮储存的转动能量在滑块下行半个行程前，也就是曲轴转角不超过90°，就转化为摩擦热而全部消耗掉；由于上模和下模之间还有一半的行程距离才合模，故可保护人身、设备和模具的安全；c)当离合器的功能正常，只是电气检测控制系统、双联电磁阀等出现故障时，离合器先进行正常制动，压力机安全停止；当离合器的制动功能发生故障时，再由离合器安全冗余装置进行安全冗余制动。

本发明能够真正实现机械压力机的安全冗余设计，提高操作人员的人身及设备的安全，期望能被被国家及国际安全标准所引用，并强制所有压力机的生产厂家执行，使得更多的人身及设备的安全得到保障。

本发明可用于飞轮的快速制动，能使飞轮在很短的时间内完全停止并处于制动状态，提高了换模、检查维修的效率和安全性；通过摩擦作功，把飞轮的动能转化为摩擦热，使得离合器飞轮快速制动，来实现离合器安全冗余装置的快速停止功能，以及实现压力机的安全冗余保护功能。