Устройство для останова и фиксации вала в заданном угловом положении

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 80140084 4 В 5/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПЬСТВУ СКОМУ СВИ А 27 75 74 7 Ю 25Щ/Г 7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСТАНОВАИ ФИКСАЦИИ ВАЛА В ЗАДАННОМУГЛОВОМ ПОЛОЖЕНИИ(57) Изобретение относится к области машиностроения, точнее к устройствам управления точной остановкой и фиксациейвращающегося вала, Целью изобретения, является повышение эффективности работыустройства благодаря предварительно регулируемому торможению с последующей фиксацией вала. Устройство состоит из закрепленного на приводном узле 10 корпуса 1 с расположенным в нем подвижным диском с системой отверстий и плунжеров-толкателей 25, связанных с системой управления плунжером-стопором 39, и фиксатора, связанного с системой питания. При отключении приводного узла 10 включается источник давления, которым перемешаются плунжеры-толкатели 25, осушествляюшие торможение вала 3. Пи этом за каждый оборот через отверстие 16 происходит впрыск рабочей среды в полость 41 управления плунжера-стопора 39, который при достижении полостью 41 управления критического объема освобождает приводной фиксатор и при дальнейшем врашении на минимально возможной скорости вала 3 попадает в соответствующее гнездо подвиж- сФного диска, останавливая и фиксируя вал 3. 3 з. п. ф-лы, 8 ил.1400849 1Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам управления остановкой и фиксацией вращающегося вала,Целью изобретения является повышениеэффективности работы устройства благодаряпредварительно регулируемому торможениюс последующей фиксацией вала,На фиг. 1 изображено устройство впериод вращения вала, продольный разрез;на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; 10на фиг. 3 - устройство с зафиксированным валом в случае его жесткой фиксации, продольный разрез; на фиг. 4разрез А - А на фиг, 1 (для случая выполнения механизма фиксации с несколькими фиксаторами, один из которых рабочий,а другие заблокированы дросселями; нафиг. 5 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез В - В на фиг. 1; на фиг. 7 - фрагмент взаимодействия плунжера-толкателя стормозным диском во время торможения вала; на фиг. 8 - фрагмент взаимодействия плунжера-толкателя с тормозным диском в виде фрикционных колец во времявращения вала,Устройство состоит из корпуса 1 с расположенным в нем подвижным диском 2,жестко соединенным с валом 3 шпонкой4 и зафиксированным в корпусе с помощьюколец 5, шариков 6, втулки 7 и крышки 8,закрепленной на корпусе 1 болтами 9. Приэтом корпус 1 смонтирован на приводномузле 10 посредством болтов 11. В корпусе 1выполнены отверстия 12 - 14, соединенныечерез кольцевую проточку 15, отверстие 16,полость 17, отверстие 18, а также отверстия 19 - 21, обратный клапан 22, кольцевую проточку 23 и штуцер 24 с системойпитания (не показана),35В полости 1 установлен плунжер-толкатель 25, подпружиненный к тормозному диску, который может быть выполнен в видефрикционных колец 26 и 27 с фрикционными накладками - шайбами 28, при 40этом фрикционные кольца 26 и 27 разжаты резиновой втулкой 29, или в виде резинового буфера 30, непосредственно взаимодействующего с плунжером-толкателем 25(фиг. 7) или через шайбу 31 (фиг, 1),При этом в первых двух случаях дляусиления эффекта торможения может бытьустановлено несколько плунжеров-толкателей 25 (фиг, 4).Механизм фиксации состоит из фиксатора 32, который установлен в отверстиикорпуса 1 и постоянно находится под 50действием силы сжатия пружины 33. Приэтом фиксатор 32 выполнен с хвостовиком 34, взаимодействующим с выключателем 35, сигнализирующим о расфиксации вала и закрепленным на плите 36 с возможностью регулирования осевого положения. В фиксаторе 32 имеется продольный паз 37, соединенный с отверстием 38,под плунжер-стопор 39, выполненный с дву 2мя хвостовиками для ограничения крайних положений плунжера-стопора 39, с одной кольцевой проточкой 40 для соединения двух частей отверстия 12 и одной ступенью меньшего диаметра под паз 37 фиксатора 32, Причем полость цилиндра 41 управления плунжером-стопором 39 при соответствующей регулировке винтом 42 силы сжатия пружины 43, воздействующей на поршень 44, может увеличиваться только за счет подъема плунжера-стопора 39, что возможно при низких давлениях рабочей среды, либо и за счет утапливания поршня 44 в цилиндр 45, что необходимо при работе на высоком давлении. Плунжер-стопор 39 находится под действием силы сжатия пружины 46. Фиксатор 32 при фиксировании вала 3 может находиться в гнезде- ловителе 47 (в случае вращения вала против часовой стрелки) или 48 (при вращении вала по часовой стрелке), При этом гнездо-ловитель может быть выполнено в виде конического отверстия или в виде поршня 49, находящегося под действием силы сжатия пружины 50, что позволяет осуществить два вида фиксации: жесткую (при утапливании поршня 49) и упругую (при неутопленном поршне 49, т. е. под действием силы сжатия пружины 33, удерживающей фиксатор 32 в коническом отверстии поршня 49), При таком гнезде-ловителе цилиндр 51 выполнен с каналом 52, соединяющим его рабочую полость 53 с отверстием 12 и через кольцевую проточку отверстие 14 со сливом.При этом для возможности быстрой пере- наладки устройства с одного углового положения на другое, из нескольких заданных, механизм фиксации может быть выполнен с несколькими фиксаторами 32 и плунжерами-стопорами 39 (фиг. 4). Для блокирования нерабочих фиксаторов предусмотрен дроссель 54, установленный на входе в цилиндр 41 управления плунжером-стопором 39.Один из цилиндров 45 (верхний) перекрыт дросселем 54, что позволяет выключить его из работы (фиг. 4) и регулировать проходное сечение отверстия 13, что необходимо для получения такого расхода рабочей среды, при котором критический объем цилиндра 41 заполняется за время остановки вала 3, т. е. обеспечивается фиксация вала 3 на минимально возможной его скорости,Устройство работает следующим образом, При вращении вала 3 с подвижным диском 2 штуцер 24 соединяет устройство со сливом. Плунжер-толкатель 25 утоплен в подвижном диске 2 (в случае применения томозного диска из резины) или фрикционные кольца 26 и 27 разжаты (другой вид тормозного диска), Фиксатор 32 застопорен плунжером-стопором 39, находящимся в отверстии 38 в крайнем поло1400849 51015 20 25 Формула изобретения 30 35 40 45 50 55 3жении под действием силы сжатия пружины 46. Выключатель 35 хвостовиком 34 фиксатора 32 включен, что свидетельствует о расфиксированном положейии вала. Поршень 44 находится также в крайнем положении под действием пружины 43,При отключении привода вращения вала 3 штуцер 24 соединяется с системой питания по кольцевой проточке 15, рабочая среда поступает через отверстие 18 в полость 17, что вызывает движение плунжера-толкателя 25 вниз (по чертежу). В результате начинается активное торможение вала 3, при этом открывается отверстие 16, так как оно совмещается с отверстием 13 - происходит впрыск рабочей среды в цилиндр 41 управления плунжером-стопором 39. В зависимости от силы сжатия пружины 43 впрыск вызывает либо некоторое перемещение поршня 44 (сила сжатия пружины 43 меньше силы, воздействующей на плунжер-стопор 39), либо микроперемещение самого плунжера-стопора 39 (сила пружины 43 больше силы пружины 46), За п оборотов вала 3 полость цилиндра 41 управления увеличивается до критического объема, при котором плунжер-стопор 39 выходит из отверстия 38 фиксатора 32, освобождая его. Фиксатор 32 под действием пружины 33 приходит во взаимодействие с цилиндрической поверхностью подвижного диска 2 и при дальнейшем его вращении попадает в гнездо- ловитель 47 (при вращении вала 3 против часовой стрелки) или в гнездо-ловитель 48 (при обратном направлении вращения). Причем сила сжатия пружины ЗЗ подбирается достаточной для остановки вала 3 на данной скорости.При выполнении фиксатора 32 в виде одностороннего цилиндра при совмещении кольцевой проточки 40 плунжера-стопора 39 с отверстием 12 давление рабочей среды передается по каналу 52 в рабочую полость 53, и к усилию пружины 33 добавляется сила действия рабочей среды на фиксатор 32, что резко повышает устойчивость вала 3 в зафиксированном положении,При отключении механизма вал 3 остается зафиксированным, но уже под действием силы сжатия только пружины 33.В случае выполнения гнезда-ловителя в. виде поршня 49, давление рабочей среды передается на поршень 49 (через фиксатор 32), в результате чего фиксатор 32 входит в отверстие подвижного диска 2, утапливая в нем поршень 49, чем обеспечивается жесткая фиксация вала 3. При этом крайнее положение фиксатора 32 ограничивается пазом 37, охватывающим плунжер-стопор 39 по ступени с меньшим диаметром. При отключении механизма, содержащего,вал 3, под действием пружины 50 поршень 49 возвращается в исходное положение, обеспечивая тем самым упру 4гую фиксацию вала 3 (за счет нахождения его в конусообразном отверстии поршня 49).При включении механизма рабочего вращения вала 3, в случае его упругой фиксации, гнездо-ловитель 47 (или 48) под действием крутящего момента привода вращения вала утапливает фиксатор 32 в отверстии в корпусе 1. Цилиндр 41 управления плунжером-стопором 39 через отверстие 13, кольцевую проточку 23, отверстия 19 и 20, обратный клапан 22 и отверстия 21 соединяется со сливом, что вызывает движение плунжера-стопора 39 под действием пружины 46 вниз (по чертежу) в отверстие 38 фиксатора 32, стопоря его. В случае жесткой фиксации вала 3, перед включением механизма вращения вала 3 устройство соединяется со сливом. Поршень 49 пружиной 50 возвращается в исходное положение. Фиксатор 32 при этом находится в конусообразном отверстии поршня 49, при этом хвостовик 34, придя во взаимодействие с выключателем 35, подает команду на включение механизма вращения вала 3. Стопорение фиксатора 32 плунжером-стопором 39 происходит аналогично описанному. 1. Устрйство для останова и фиксации вала в заданном угловом положении, содержащее подвижный диск, расположенный в корпусе и предназначенный для соединения с валом, и фиксатор, цилиндр управления которым связан посредством отверстий, выполненных в диске и корпусе, и установленных в отверстиях последнего плунжеров-толкателей с системой питания, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, устройство снабжено тормозным диском, плунжеромстопором, управляемым от подпружиненного цилиндра обратным клапаном и дросселем, причем по крайней мере один плунжер-толкатель установлен в подвижном диске с возможностью взаимодействия с тормозным диском для связи при торможении системы питания с цилиндром управления плунжером-стопором. который установлен в корпусе и проходит через отверстие, выполненное в фиксаторе, а обратный клапан установлен в канале, выполненном в подвижном диске и связывающем цилиндр управления плунжеромстопором со сливом системы питания.2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что фиксатор выполнен в виде одностороннего цилиндра с подпружиненным поршнем, рабочая полость которого плунжером-стопором соединена с системой питания.3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено нес1400849 отличающееся выполнен из 17 колькими фиксаторами и плунжерами-стопорами с установленными на входе цилиндров управления дросселями. 64. Устройство по п. 1, тем, что тормозной диск резины.