устройство для предохранения кривошипно-шатунного механизма от перегрузок

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОХРАНЕНИЯ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащее связанные один с головкой, а другой с серьгой шатуна корпус и размещенный в корпусе шток с продольным и поперечным относительно продольной оси штока пазами, по меньшей мере один установленный в корпусе поворотный вал с закрепленным на нем кулачком, выполненным с продольным и поперечным относительно оси поворота вала выступами, расположенными с возможностью зацепления соответственно с продольным и поперечным пазами штока, а также ограничитель нагрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности путем регулировки величины ограничиваемой осевой нагрузки, ограничитель нагрузки выполнен в виде рычага, неподвижно связанного одним концом с поворотным валом магнита и магнитопровода, смонтированных на корпусе, и ярма, шарнирно закрепленного на свободном конце рычага с возможностью установочного перемещения относительно последнего и взаимодействия с магнитом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано преимущественно в машинах с кривошипно-шатунными механизмами.

Известно устройство для предохранения механизма от осевой перегрузки (см. а.с. N 1217036, кл. F 16 P 3/04), содержащее корпус с помещенным в нем штоком, взаимодействующим с ограничителем перегрузки в виде кулачковых муфт и устройством возврата ограничителя нагрузки в исходное состояние после перегрузки.

Недостаток известного устройства заключается в том, что затруднена точная регулировка величины ограничиваемой осевой нагрузки, которая зависит от предсказуемой величины коэффициента трения в контактирующихся элементах зубчатых муфт в процессе эксплуатации. Кроме того, долговечность ограничителя нагрузки невелика вследствие быстрого и неравномерного износа контактирующих элементов, при котором меняется рабочая характеристика ограничителя нагрузки.

Цель изобретения повышение долговечности за счет регулировки величины ограничиваемой осевой нагрузки.

Это достигается тем, что в устройстве кривошипно-шатунного механизма от перегрузок, содержащем связанные один с головкой, а другой с серьгой шатуна корпус и размещенный в корпусе шток с продольным и поперечным относительно продольной оси штока пазами, по меньшей мере один установленный в корпусе поворотный вал с закрепленным на нем кулачком, выполненным с продольным и поперечным относительно оси повоpота вала выступами, расположенными с возможностью зацепления соответственно с продольным и поперечным пазами штока, а также ограничитель нагрузки, выполненный в виде рычага, неподвижно связанного одним концом с поворотным валом, магнита и магнитопровода, смонтированных на корпусе, и ярма, шарнирно закрепленного на свободном конце рычага с возможностью установочного перемещения относительно последнего и взаимодействия с магнитом.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемое устройство отличается наличием ограничителя нагрузки, выполненного в виде закрепленного на взаимодействующем со штоком поворотном валу рычага, длина которого регулируется передвигающимся по оси рычага ярмом магнитной системы, магниты и магнитопроводы которой закреплены на корпусе штока. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию "новизна".

При изучении других известных технических решений в различных отраслях машиностроения не был выявлен комплекс сходных признаков, решающих поставленную задачу, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для защиты от перегрузок при сжатии шатуна, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 взаимное расположение элементов устройства после его срабатывания; на фиг. 4 расположение пазов на штоке; на фиг. 5 расположение выступов на кулачке.

Устройство содержит серьгу 1 шатуна с корпусом 2 и головку 3 шатуна с размещенным в корпусе 2 штоком 4. В корпусе 2 симметрично относительно оси штока 4 размещены поворотные валы 5, на концах которых, расположенных вне корпуса 2, жестко закреплены одними концами рычаги 6. На другом конце каждого рычага 6 шарнирно установлено ярмо 7 с возможностью перемещения по оси рычага 6 при помощи регулировочных гаек 8. Ярмо 7 притягивается магнитом 9 и магнитопроводами 10, закрепленными на корпусе 2 при помощи кронштейнов 11 из немагнитного материала. На каждом из поворотных валов 5 закреплен кулачок 12, имеющий продольный 13 и поперечны 14 относительно оси вала 5 выступы. Кулачок 12 может быть выполнен с валом 5 за одно целое. На штоке 4 предусмотрены поперечные 15 и продольные 16 относительно его оси пазы. В поперечные пазы 15 штока 4 входят продольные выступ 13 кулачка 12. Поперечные выступы 14 кулачка 12 расположены с возможностью зацепления с продольными пазами 16 штока 4. На корпусе 2 закреплен конечный выключатель 17, служащий для отключения силового привода и взаимодействующий с упором 18, закрепленным на одном из рычагов.

В случае возможных перегрузок также и при растяжении шатуна в корпусе 2 предусматривают установку второго ограничителя перегрузки, работающего в противоположно направлении.

Устройство работает следующим образом.

При осевой перегрузке, сжимающей шатун, шток 4, воздействуя на продольные выступы 13 кулачков 12, поворачивает валы 5 с рычагами относительно корпуса 2, преодолевая усилие притяжения магнитов 9 с магнитопроводами 10. Продольные выступы 13 кулачков 12 выходят из поперечных пазов 15 штока 4 и он получает возможность свободного относительно корпуса 2 осевого перемещения. При этом кулачки 12 поворачиваются и поперечные выступы кулачков 12 входят в продольные пазы 16 штока 4.

При повороте рычага 6 с упором 18 последний воздействует на конечный выключатель 17 и отключает силовой привод (не показан) устройства.

Для возвращения устройства в рабочее положение включают силовой привод. При движении штока 4 в обратном направлении торцевые грани 19 его продольных пазов 16 поворачивают кулачки 12, продольные выступы 13 кулачков 12 входят в зацепление с поперечными пазами штока 4, а рычаги 6 с ярмами 7 возвращаются в исходное положение. Устройство готово к работе. Регулировка величины, ограничиваемой осевой нагрузки, производится путем перемещения ярма7 вдоль оси рычага 6 при помощи регулировочных гаек 8.

Применение изобретения позволяет повысить долговечность устройства за счет регулировки величины ограничиваемой осевой нагрузки.