CN113333856B - 碟刹制动式切割机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碟刹制动式切割机构，其包括控制机构、动力机构、执行机构和制动机构，控制机构通过第一螺纹连接件与动力机构连接，且执行机构和制动机构均固定设于外壳的两侧，制动机构中后盖覆盖于前盖上且与前盖共同形成制动工作室，来令片和摩擦片均设于制动工作室中，且第一单作用气缸和第二单作用气缸对称设于前盖和后盖的外侧，第一单作用气缸和第二单作用气缸的活塞杆分别与来令片的外侧面连接，且第二气孔与第一单作用气缸之间以及第二气孔与第二单作用气缸之间均通过气管连接。本发明基于碟刹原理，通过气缸挤压或脱开来令片与摩擦盘接触，可以实现气动切割机的失气制动，具有结构紧凑，操作简单，效果可靠等优点。

Description

碟刹制动式切割机构

技术领域

本发明涉及气动切割机技术领域，特别是涉及一种碟刹制动式切割机构。

背景技术

气动切割机在工厂中十分常见，多用于金属和非金属材料切割。现有的气动切割机没有制动机构，当停止通气后，切割片由于惯性，仍会旋转一段时间。又因为切割片边缘大多由金刚石砂组成，十分锋利，在疏忽的情况下，极易导致工人受伤，经常发生工伤事故，存有很大安全隐患。为解决这一问题，本发明在气动切割机执行机构后增加制动机构，使切割机按下开关正常工作，松开开关及时制动。本发明操作简单，安全可靠。

发明内容

针对以上情况，本发明提供了一种碟刹制动式切割机构，其具有工作方式简单可靠，操作性强等优点，可广泛应用于金属和非金属材料切割。

本发明采用的技术方案是，一种碟刹制动式切割机构，其包括控制机构、动力机构、执行机构和制动机构，所述控制机构通过第一螺纹连接件与所述动力机构连接；所述动力机构包括第二螺纹连接件、外壳、气动马达、马达轴和大锥齿轮，所述第二螺纹连接件的第一端与所述第一螺纹连接件螺纹连接，且第二螺纹连接件的第二端与所述外壳的第一端螺纹连接，所述第二螺纹连接件的外侧壁上设有第一气孔，且所述外壳上设有与所述第一气孔对应的第二气孔，所述外壳内侧的两端均设有轴承座，且所述轴承座上设有轴承座通气孔，所述气动马达设于所述外壳中且位于所述轴承座之间，所述气动马达中马达轴的两端均通过马达轴承支撑于所述轴承座上，且所述马达轴的第一端设有所述大锥齿轮；所述执行机构和制动机构均设于所述外壳的第二端且分别位于所述外壳的两侧，且所述执行机构中的小锥齿轮与所述大锥齿轮啮合传动，所述制动机构包括气管、前盖定位件、第一单作用气缸、第二单作用气缸、前盖、后盖、来令片、摩擦片和摩擦片定位件，所述前盖通过所述前盖定位件与所述外壳连接，且所述前盖的第一端面设有前盖安装槽，所述后盖盖合于所述前盖上，且所述前盖与所述后盖共同形成制动工作室，所述来令片通过销轴设于所述前盖与后盖之间且位于所述制动工作室的第一端，所述摩擦片通过所述摩擦片定位件设于所述制动工作室中且位于所述来令片的中间处，且所述摩擦片通过锁紧螺母与所述输出轴的第一端固定连接，所述第一单作用气缸和第二单作用气缸对称设于所述前盖和后盖的外侧，且所述第一单作用气缸和第二单作用气缸的活塞杆分别与所述来令片的外侧面固定连接，所述气管设于所述制动机构外侧，且所述气管的第一端与所述第二气孔相连接，所述气管的第二端分别与所述第一单作用气缸和第二单作用气缸的进气口相连接。

进一步地，所述执行机构包括输出轴、小锥齿轮、第一切割片传动件、第二切割片传动件、垫圈、切割片和防护罩，所述输出轴的第一端和第二端分别通过滚针轴承和输出端轴承支撑于所述外壳中，且所述输出轴的第一端穿过所述外壳与所述摩擦片连接，所述小锥齿轮设于所述输出轴的中间部，且所述小锥齿轮与所述大锥齿轮啮合传动，所述防护罩设于所述外壳上且位于所述切割片的外环侧，所述定位螺母与所述外壳内侧壁螺纹连接，且所述定位螺母与所述输出轴之间设有所述第一切割片传动件，所述第一切割片传动件上设有垫圈，所述切割片设于所述输出轴的第二端，且所述切割片位于所述垫圈与所述第二切割片传动件之间，所述第二切割片传动件通过切割片固定螺栓将所述第二切割片传动件、切割片以及垫圈压紧，通过所述小锥齿轮带动所述输出轴的转动能实现所述切割片的旋转动作。

进一步地，通入所述控制机构中手柄内的气体能通过所述手柄中的气道、所述第二螺纹联接件以及所述轴承座通气孔进入所述气动马达中，且所述气动马达能驱动所述马达轴旋转。

优选地，当开始通气时，通入所述第二螺纹联接件的气体能通过所述气管进入所述第一单作用气缸和第二单作用气缸中，且所述第一单作用气缸和第二单作用气缸分别能驱动所述来令片向外脱开且与所述摩擦片脱离接触；当停止通气时，所述第一单作用气缸和第二单作用气缸分别能驱动所述来令片向内压紧且与所述摩擦片摩擦制动。

进一步地，所述前盖的第一端面设有前盖安装槽，且所述前盖安装槽的第一端和中间处分别设有来令片安装槽和定位件安装槽，所述来令片安装槽的第一端和中间处分别设有前盖连接孔和前盖活塞杆通孔，且所述定位件安装槽的中间处设有定位通孔。

优选地，所述前盖定位件的第一端面设有连接通孔，所述前盖第二端面中间处的连接凸台设于所述连接通孔中，且所述前盖定位件的第一端面与所述前盖的第二端面重合。

优选地，所述后盖第一端面的第一端和中间处设有分别设有后盖连接孔和后盖安装凸台，且所述后盖连接孔和后盖安装凸台之间设有后盖活塞杆通孔。

优选地，所述第一单作用气缸和第二单作用气缸分别与所述前盖和后盖固定连接，且所述第一单作用气缸的活塞杆穿过所述前盖活塞杆通孔与所述来令片的右侧连接，所述第二单作用气缸的活塞杆穿过所述后盖活塞杆通孔与所述来令片的左侧连接。

优选地，所述销轴的第一端和第二端分别设于所述前盖连接孔和后盖连接孔中，且所述销轴的第一端和第二端均通过挡圈与所述前盖和后盖固定连接。

优选地，所述第一气孔的中心轴线与所述第二气孔的中心轴线重合。

本发明的特点和有益效果是：

1、本发明提供的一种碟刹制动式切割机构，在手柄中设置密封球，通过开关压缩顶杆、密封球以及压缩弹簧可以实现手柄中气道的打开关闭，进而实现气动切割机的得气启动以及失气制动。

2、本发明提供的一种碟刹制动式切割机构，在外壳的一侧设置制动机构，且制动机构中的来令片设于所述前盖和后盖之间，摩擦盘设于输出轴上，基于碟刹原理，通过挤压或脱开来令片与摩擦盘接触，即可以实现气动切割机的制动和启动。

3、本发明提供的一种碟刹制动式切割机构，当开始通气时，通入所述第二螺纹联接件的气体能通过气管进入第一单作用气缸和第二单作用气缸中，而气体能驱动第一单作用气缸和第二单作用气缸中的活塞杆向外运动，继而使得来令片与摩擦片脱离接触，当停止通气时，第一单作用气缸和第二单作用气缸中的活塞杆向内运动，继而使得来令片与摩擦片摩擦制动，此时切割片可以立即停转，有利于实现切割机的快速制动，以免对使用者造成伤害，提高其使用安全性。

4、本发明提供的一种碟刹制动式切割机构，结构紧凑，不占用切割机工作空间，且实现了通气正常工作，失气切割片制动，具有简单实用，制动便捷，操作方便，不影响工人使用等优点。

附图说明

图1是本发明碟刹制动式切割机构的整体结构示意图；

图2是本发明的控制机构结构示意图；

图3是本发明的手柄剖视图；

图4是本发明的动力机构结构示意图；

图5是本发明的执行机构和制动机构安装示意图；

图6是本发明的执行机构剖视图；

图7是本发明的制动机构结构示意图；

图8是本发明的制动机构剖视图；

图9是本发明的前盖结构示意图；

图10是本发明的前盖侧视图；

图11是本发明的前盖定位件结构示意图；

图12是本发明的后盖结构示意图；

图13是本发明的挡圈结构示意图。

主要附图标记：

控制机构100；手柄101；第一气道1011；密封空腔1012；第二气道1013；开关102；顶针103；卡扣104；销轴105；第一螺纹连接件106；密封球107；压缩弹簧108；密封螺母109；动力机构200；第二螺纹连接件201；第一气孔2011；外壳202；第二气孔2021；马达轴承203；轴承座204；气动马达205；马达轴206；大锥齿轮键207；大锥齿轮208；执行机构300；滚针轴承301；输出轴302；输出端轴承303；定位螺母304；第一切割片传动件305；切割片固定螺栓306；第二切割片传动件307；垫圈308；切割片309；防护罩310；小锥齿轮311；制动机构400；气管401；前盖定位件402；连接通孔4021；第一单作用气缸403；前盖404；连接凸台4040；前盖安装槽4041；来令片安装槽4042；定位件安装槽4043；前盖连接孔4044；前盖活塞杆通孔4045；定位通孔4046；后盖405；后盖连接孔4051；后盖安装凸台4052；后盖活塞杆通孔4053；锁紧螺母406；来令片407；挡圈408；摩擦片409；销轴410；摩擦片定位件411；第二单作用气缸412；制动工作室413。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

本发明提供的一种碟刹制动式切割机构，具体为一种基于碟刹的失气制动式气动切割机。如图1所示，其包括控制机构100、动力机构200、执行机构300和制动机构400。

如图2所示，控制机构100通过第一螺纹连接件106与动力机构200连接，且控制机构100包括手柄101、开关102、顶针103、卡扣104、第一螺纹连接件106、密封球107、压缩弹簧108和密封螺母109，手柄101中设有多条气道，开关102和卡扣104均通过销轴105转动连接在手柄101外侧，且卡扣104卡合于开关102上，密封螺母109设于手柄101外壁上且位于手柄101的密封空腔1012处，压缩弹簧108的第一端设于密封螺母109的容纳槽中，且压缩弹簧108的第二端设有密封球107，密封球107的上侧球面与密封空腔1012的密封面贴合，密封球107的上端设有顶针103，且顶针103的上端与开关102的下表面贴合，手柄101的第二端通过轴肩定位与第一螺纹连接件106的第一端连接，且第一螺纹连接件106的第二端与制动及动力单元200中第二螺纹连接件201的第一端连接。

如图3所示，手柄中的多条气道包括第一气道1011、密封空腔1012以及第二气道1013，第一气道位1011于手柄101的第一端，且第一气道1011通过密封空腔1012与第二气道1013相连通。

如图4所示，动力机构200包括第二螺纹连接件201、外壳202、气动马达205、马达轴206和大锥齿轮208，第二螺纹连接件201的第一端与第一螺纹连接件106螺纹连接，且第二螺纹连接件201的第二端与外壳202的第一端螺纹连接，第二螺纹连接件201的外侧壁上设有第一气孔2011，且外壳202上设有与第一气孔2011对应的第二气孔2021，外壳202内侧的两端均设有轴承座204，且轴承座204上设有轴承座通气孔，气动马达205设于外壳202中且位于轴承座204之间，气动马达205中马达轴206的两端均通过马达轴承203支撑于轴承座204上，且马达轴206的第一端通过大锥齿轮键207设有大锥齿轮208。

在一种优选方式中，通入控制机构100中手柄101内的气体能通过手柄101中的气道、第二螺纹联接件201以及轴承座通气孔进入气动马达205中，且气动马达205能驱动马达轴206旋转。

优选地，第一气孔2011的中心轴线与第二气孔2021的中心轴线重合。

如图5和图6所示，执行机构300和制动机构400均设于外壳202的第二端且分别位于外壳202的两侧，且执行机构300包括输出轴302、小锥齿轮311、第一切割片传动件305、第二切割片传动件307、垫圈308、切割片309和防护罩310，输出轴302的第一端和第二端分别通过滚针轴承301和输出端轴承303支撑于外壳202中，且输出轴302的第一端穿过外壳202与摩擦片409连接，小锥齿轮311设于输出轴302的中间部，且小锥齿轮311与大锥齿轮208啮合传动，防护罩310设于外壳202上且位于切割片309的外环侧，定位螺母304与外壳202内侧壁螺纹连接，且定位螺母304与输出轴302之间设有第一切割片传动件305，第一切割片传动件305上设有垫圈308，切割片309设于输出轴302的第二端，且切割片309位于垫圈308与第二切割片传动件306之间，第二切割片传动件306通过切割片固定螺栓306将第二切割片传动件307、切割片309以及垫圈308压紧，通过小锥齿轮311带动输出轴302的转动能实现切割片309的旋转动作。

如图7和图8所示，制动机构400包括气管401、前盖定位件402、第一单作用气缸403、第二单作用气缸412、前盖404、后盖405、来令片407、摩擦片409和摩擦片定位件411，前盖404通过前盖定位件402与外壳202连接，且前盖404的第一端面设有前盖安装槽4041，后盖405盖合于前盖404上，且前盖404与后盖405共同形成制动工作室413，来令片407通过销轴410设于前盖404与后盖405之间且位于制动工作室413的第一端，摩擦片409通过摩擦片定位件411设于制动工作室413中且位于来令片4407的中间处，且摩擦片409通过锁紧螺母406与输出轴302的第一端固定连接，第一单作用气缸403和第二单作用气缸412对称设于前盖404和后盖405的外侧，且第一单作用气缸403和第二单作用气缸412的活塞杆分别与来令片407的外侧面固定连接，气管401设于制动机构400外侧，且气管401的第一端与第二气孔2021相连接，气管401的第二端分别与第一单作用气缸403和第二单作用气缸412的进气口相连接。

在一种优选方式中，当开始通气时，通入第二螺纹联接件201的气体能通过气管401进入第一单作用气缸403和第二单作用气缸412中，且第一单作用气缸403和第二单作用气缸412分别能驱动来令片407向外脱开且与摩擦片409脱离接触；当停止通气时，第一单作用气缸403和第二单作用气缸412分别能驱动来令片407向内压紧且与摩擦片409摩擦制动。

如图9和图10所示，前盖404的第一端面设有前盖安装槽4041，且前盖安装槽4041的第一端和中间处分别设有来令片安装槽4042和定位件安装槽4043，来令片安装槽4042的第一端和中间处分别设有前盖连接孔4044和前盖活塞杆通孔4045，且定位件安装槽4043的中间处设有定位通孔4046。

如图11所示，前盖定位件402的第一端面设有连接通孔4021，前盖404第二端面中间处的连接凸台4040设于连接通孔4021中，且前盖定位件402的第一端面与前盖404的第二端面重合。

如图12所示，后盖405第一端面的第一端和中间处设有分别设有后盖连接孔4051和后盖安装凸台4052，且后盖连接孔4051和后盖安装凸台4052之间设有后盖活塞杆通孔4053。

在一种优选方式中，第一单作用气缸403和第二单作用气缸412分别与前盖404和后盖405固定连接，且第一单作用气缸403的活塞杆穿过前盖活塞杆通孔4045与来令片407的右侧连接，第二单作用气缸412的活塞杆穿过后盖活塞杆通孔4053与来令片407的左侧连接。

优选地，前盖活塞杆通孔4045的中心轴线与后盖活塞杆通孔4053的中心轴线重合。

如图13所示，销轴410的第一端和第二端分别设于前盖连接孔4044和后盖连接孔4051中，且销轴410的第一端和第二端均通过挡圈408与前盖404和后盖405固定连接。

本发明的具体操作步骤如下：

如图1所示，本发明提供的一种碟刹制动式切割机构，在工人使用时，首先在手柄101的一端接入气源，此时按下开关102，顶针103推动密封球107向下移动，打开密封空腔1012，使得第一气道1011与第二气道1013相连通。此时高压气体通过气道进入第二螺纹联接件201中，此时一部分气体通过左侧轴承座204上的轴承座通气孔进入气动马达205中，然后高压气体从右侧轴承座204上的轴承座通气孔流出进入大气，通过高压气体的流动使得气动马达206驱动马达轴207旋转，使得马达轴207通过锥齿轮啮合传动带动输出轴302以及切割片309旋转工作，而另一部分气体则通过气管401进入第一单作用气缸403和第二单作用气缸412中，且第一单作用气缸403和第二单作用气缸412分别能驱动来令片407向外脱开且与摩擦片409脱离接触，此时切割片309可以旋转进行切割工作。

在切割机结束使用时，松开开关102，压缩弹簧108推动密封球107关闭气道，切割机内的气压迅速下降，气管401中的气体逐渐减少，而此时第一单作用气缸403和第二单作用气缸412分别能驱动来令片407向内压紧且与摩擦片409摩擦制动，继而产生摩擦力，通过克服切割片等的惯性实现失气制动。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种碟刹制动式切割机构，其特征在于，其包括控制机构、动力机构、执行机构和制动机构，

所述控制机构通过第一螺纹连接件与所述动力机构连接；

所述动力机构包括第二螺纹连接件、外壳、气动马达、马达轴和大锥齿轮，所述第二螺纹连接件的第一端与所述第一螺纹连接件螺纹连接，且第二螺纹连接件的第二端与所述外壳的第一端螺纹连接，所述第二螺纹连接件的外侧壁上设有第一气孔，且所述外壳上设有与所述第一气孔对应的第二气孔，所述外壳内侧的两端均设有轴承座，且所述轴承座上设有轴承座通气孔，所述气动马达设于所述外壳中且位于所述轴承座之间，所述气动马达中马达轴的两端均通过马达轴承支撑于所述轴承座上，且所述马达轴的第一端设有所述大锥齿轮；

所述执行机构和制动机构均设于所述外壳的第二端且分别位于所述外壳的两侧，且所述执行机构中的小锥齿轮与所述大锥齿轮啮合传动，所述制动机构包括气管、前盖定位件、第一单作用气缸、第二单作用气缸、前盖、后盖、来令片、摩擦片和摩擦片定位件，所述前盖通过所述前盖定位件与所述外壳连接，且所述前盖的第一端面设有前盖安装槽，所述后盖盖合于所述前盖上，且所述前盖与所述后盖共同形成制动工作室，所述来令片通过销轴设于所述前盖与后盖之间且位于所述制动工作室的第一端，所述摩擦片通过所述摩擦片定位件设于所述制动工作室中且位于所述来令片的中间处，且所述摩擦片通过锁紧螺母与所述执行机构的输出轴的第一端固定连接，所述第一单作用气缸和第二单作用气缸对称设于所述前盖和后盖的外侧，且所述第一单作用气缸和第二单作用气缸的活塞杆分别与所述来令片的外侧面固定连接，所述气管设于所述制动机构外侧，且所述气管的第一端与所述第二气孔相连接，所述气管的第二端分别与所述第一单作用气缸和第二单作用气缸的进气口相连接。

2.根据权利要求1所述的碟刹制动式切割机构，其特征在于，所述执行机构包括输出轴、小锥齿轮、第一切割片传动件、第二切割片传动件、垫圈、切割片和防护罩，所述输出轴的第一端和第二端分别通过滚针轴承和输出端轴承支撑于所述外壳中，且所述输出轴的第一端穿过所述外壳与所述摩擦片连接，所述小锥齿轮设于所述输出轴的中间部，且所述小锥齿轮与所述大锥齿轮啮合传动，所述防护罩设于所述外壳上且位于所述切割片的外环侧，所述定位螺母与所述外壳内侧壁螺纹连接，且所述定位螺母与所述输出轴之间设有所述第一切割片传动件，所述第一切割片传动件上设有垫圈，所述切割片设于所述输出轴的第二端，且所述切割片位于所述垫圈与所述第二切割片传动件之间，所述第二切割片传动件通过切割片固定螺栓将所述第二切割片传动件、切割片以及垫圈压紧，通过所述小锥齿轮带动所述输出轴的转动能实现所述切割片的旋转动作。

3.根据权利要求1所述的碟刹制动式切割机构，其特征在于，通入所述控制机构中手柄内的气体能通过所述手柄中的气道、所述第二螺纹联接件以及所述轴承座通气孔进入所述气动马达中，且所述气动马达能驱动所述马达轴旋转。

4.根据权利要求1所述的碟刹制动式切割机构，其特征在于，当开始通气时，通入所述第二螺纹联接件的气体能通过所述气管进入所述第一单作用气缸和第二单作用气缸中，且所述第一单作用气缸和第二单作用气缸分别能驱动所述来令片向外脱开且与所述摩擦片脱离接触；当停止通气时，所述第一单作用气缸和第二单作用气缸分别能驱动所述来令片向内压紧且与所述摩擦片摩擦制动。

5.根据权利要求1所述的碟刹制动式切割机构，其特征在于，所述前盖的第一端面设有前盖安装槽，且所述前盖安装槽的第一端和中间处分别设有来令片安装槽和定位件安装槽，所述来令片安装槽的第一端和中间处分别设有前盖连接孔和前盖活塞杆通孔，且所述定位件安装槽的中间处设有定位通孔。

6.根据权利要求3所述的碟刹制动式切割机构，其特征在于，所述前盖定位件的第一端面设有连接通孔，所述前盖第二端面中间处的连接凸台设于所述连接通孔中，且所述前盖定位件的第一端面与所述前盖的第二端面重合。

7.根据权利要求1所述的碟刹制动式切割机构，其特征在于，所述后盖第一端面的第一端和中间处设有分别设有后盖连接孔和后盖安装凸台，且所述后盖连接孔和后盖安装凸台之间设有后盖活塞杆通孔。

8.根据权利要求1所述的碟刹制动式切割机构，其特征在于，所述第一单作用气缸和第二单作用气缸分别与所述前盖和后盖固定连接，且所述第一单作用气缸的活塞杆穿过所述前盖活塞杆通孔与所述来令片的右侧连接，所述第二单作用气缸的活塞杆穿过所述后盖活塞杆通孔与所述来令片的左侧连接。

9.根据权利要求1所述的碟刹制动式切割机构，其特征在于，所述销轴的第一端和第二端分别设于所述前盖连接孔和后盖连接孔中，且所述销轴的第一端和第二端均通过挡圈与所述前盖和后盖固定连接。

10.根据权利要求1所述的碟刹制动式切割机构，其特征在于，所述第一气孔的中心轴线与所述第二气孔的中心轴线重合。

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