CN201836633U - 一种用于运动体发射前的安全保护机构 - Google Patents

Abstract

一种用于运动体发射前的安全保护机构，包括箱体、传动机构、触发机构、电动推杆和电动推杆安装座，其中传动机构位于箱体内，触发机构和电动推杆分别位于箱体的两侧。传动机构中的齿轮与齿条啮合。触发机构的弹簧垫板和推杆挡块固连并置于弹簧套筒内；弹簧的一端顶住弹簧垫板；光电开关装入弹簧套筒的“U”形槽槽底内；触发推杆的遮光片夹持端固定在推杆挡块上的矩形槽内的台阶上；遮光片固定在触发推杆的夹持端上。本实用新型通过齿轮齿条机构将直线运动转换成旋转运动，从而实现安全保护机构的保护功能。同时，在本实用新型中使用了光电开关，安全保护机构的保护动作通过光电开关感应触发，有效解决了连杆式机构存在的不足，并且具有自动控制功能。

Description

一种用于运动体发射前的安全保护机构

技术领域

本发明涉及机械领域中的安全保护装置，具体是一种感应触发式安全保护机构。

背景技术

当运动体运行前，须对其各项性能、状态(机械连接、控制电路等)进行测试与检查。在测试、检查的过程中，如果缺乏有效的安全保护措施，经常会出现误操作，导致意外触发的事故，从而出现安全隐患问题。目前，有一种连杆机构式的保护机构，具体是通过电动推杆(或电动机)驱动连杆(或曲柄)，来实现执行机构的摆动动作，将运动体钩住对其进行安全保护。这种机构存在着工作位置稳定性差、可靠性差、结构不紧凑等缺点。

发明内容

为克服现有技术中存在的易导致意外触发，存在安全隐患的不足，本发明提出了一种用于运动体发射前的安全保护机构。

本发明包括箱体、传动机构、触发机构、电动推杆和电动推杆安装座，其中传动机构位于箱体内，触发机构和电动推杆分别位于箱体的两侧。箱体对称的两侧壁板上各有一个安装轴的安装孔，箱体另一对对称的两侧壁板上亦有直线轴承的安装孔；

传动机构包括齿条、齿轮、手柄、直线轴承、安装轴和挡圈；一对直线轴承分别安装在位于箱体两侧壁板上的直线轴承的安装孔内；安装轴通过一对轴承安装在箱体两侧壁板上；齿条有电动推杆连接孔一端装入一个直线轴承内，两者之间间隙配合；电动推杆的输出轴装入齿条一端的连接孔内并固定；齿条的另一端装入另一个直线轴承内，两者之间间隙配合；齿条的轴线与安装轴的轴线相互垂直；齿轮位于箱体内并套装在安装轴上；齿轮与齿条啮合；手柄安装在安装轴一端；挡圈位于手柄与轴承之间，被套装在安装轴上。

触发机构包括弹簧套筒、弹簧、光电开关、弹簧垫板、推杆挡块、遮光片、套筒端盖、触发推杆和端盖导向内芯；其中弹簧、光电开关、弹簧垫板、推杆挡块和遮光片位于弹簧套筒内；弹簧垫板和推杆挡块固连并置于弹簧套筒内；弹簧的一端顶住弹簧垫板；光电开关装入弹簧套筒上的“U”形槽槽底的螺纹孔上；端盖导向内芯位于套筒端盖上的“T”形槽内，触发推杆穿过端盖导向内芯中的矩形孔；触发推杆的遮光片夹持端固定在推杆挡块上的矩形槽内的台阶上；遮光片固定在触发推杆的夹持端上；套筒端盖固定在弹簧套筒一端。

推杆挡块为大半圆形块状，推杆挡块大半圆的平面上开有矩形槽；该矩形槽内有安放触发推杆的遮光片夹持端的台阶，在该台阶的水平台阶面上有一对用于连接推杆挡块的连接孔。

在套筒端盖的一个端面中部有贯穿套筒端盖径向方向的矩形槽，在该矩形槽内腔两侧有阶梯；在矩形槽的中心有安装端盖导向内芯的矩形通孔。

端盖导向内芯外形呈“T”字形；端盖导向内芯中心有安装触发推杆的遮光片夹持端的矩形通孔。

在弹簧套筒一端有连接法兰边，另一端的壳体上沿弹簧套筒轴向开有一贯通壳体壁的“U”形槽，并在该“U”形槽的槽底有光电开关的安装孔。

在箱体外表面的安装轴端头处固定有法兰盖。

本发明通过齿轮齿条机构将直线运动转换成旋转运动，从而实现安全保护机构的保护功能。同时，在本发明中使用了光电开关，安全保护机构的保护动作通过光电开关感应触发。这种触发式的安全保护机构有效解决了上述连杆式机构存在的问题，并且具有自动控制功能。

附图说明

附图1是安全保护机构的主视图；

附图2是安全保护机构的左视图；

附图3是安全保护机构的结构示意图；

附图4是安全保护机构结构示意图的左视图；

附图5是触发机构的结构示意图；

附图6是套筒端盖的结构示意图；

附图7是推杆挡快的结构示意图；

附图8是套筒的结构示意图；

附图9是触发推杆的结构示意图；

附图10是手柄的结构示意图；

附图11是箱体的结构示意图；

附图12是推杆安装箱的结构示意图；

附图13是推杆安装法兰座的结构示意图。

1.触发推杆       2.手柄           3.箱体             4.电动推杆安装座    5.法兰端盖

6.触发机构       7.安装轴         8.齿轮             9.齿条              10.电动推杆

11.直线轴承      12.套筒端盖      13.光电开关        14.弹簧套筒         15.弹簧垫板

16.推杆挡块      17.遮光片        18.端盖导向内芯    19.轴承             20.挡圈

21.推杆安装箱    22.推杆安装法兰座

具体实施方式

本实施例是一种高速运动体的安全保护分离机构，包括箱体3、传动机构、触发机构6、电动推杆10和电动推杆安装座4。传动机构位于箱体3内，触发机构6和电动推杆10分别位于箱体3的两侧。

如图11所示，箱体3为矩形壳体，箱体3底板的外缘上有螺纹通孔，用于固定箱体3；箱体3两侧壁板的上端端面有用于安装箱体上盖的螺纹孔。箱体3一对对称的两侧壁板上各有一个用于安装轴7的安装孔，环该安装轴7安装孔分布有六个法兰安装孔，并且安装轴7的安装孔的孔径同轴承19的外径，法兰安装孔的孔径同法兰端盖5的安装尺寸。箱体3另一对对称的两侧壁板上亦有贯通的直线轴承11的安装孔，并且环该直线轴承11安装孔分布有两圈安装孔；其中，内圈的安装孔用于固定直线轴承15；一侧侧壁上的外圈安装孔用于固定触发机构6的弹簧套筒14，另一侧侧壁上的外圈安装孔用于固定电动推杆安装座4。

如图4所示，传动机构包括齿条9、齿轮8、直线轴承11、手柄2和安装轴7；齿轮的模数与齿条相同。齿条9为圆杆状，一端有内孔，并且该内孔的孔径同连接电动推杆10的输出轴的外径，形成了电动推杆10的连接孔。

如图3所示，安装轴7的中部和一端与箱体3一对壁板上的轴承19配合。在一对轴承19之间的安装轴7的外圆周为阶梯状，形成了轴肩；齿轮8安装在该段安装轴7上位于箱体3内，并通过键固定；在齿轮8的一侧有锁紧螺母，另一侧通过安装轴7上的轴肩定位。安装轴7位于箱体3外的一段轴杆的外径同挡圈20和手柄2的内径；该段轴杆的端头为螺纹杆，用于安装锁紧螺母。

手柄2呈“L”形；手柄2的一端为圆盘，在圆盘中间有安装孔。

安装时，一对直线轴承11分别安装在位于箱体3两侧壁板上的直线轴承11的安装孔内，一对轴承19分别安装在位于箱体3两侧壁板上的安装轴7的安装孔内，并通过安装轴7的轴肩和法兰端盖5定位。安装轴7的一端装入一个轴承19内；安装轴7的中部装入另一个轴承19内；安装轴7的另一端位于箱体3外，用于安装手柄2。齿条9有电动推杆连接孔一端装入一个直线轴承11内，两者之间间隙配合；电动推杆10的输出轴装入齿条9一端的连接孔内，并通过销钉固定；齿条9的另一端装入另一个直线轴承11内，两者之间间隙配合。齿条9的轴线与安装轴7的轴线相互垂直。齿轮8通过安装轴7的轴肩和成对安装的锁紧螺母固定在安装轴7上，并与齿条9啮合。手柄2安装在安装轴7一端，通过挡圈和一对锁紧螺母定位；在手柄2与轴承之间的安装轴7上套有挡圈20。法兰端盖5固定在箱体3外表面的安装轴7端头处。

如图5所示，触发机构6包括弹簧套筒14、光电开关13、弹簧垫板15、推杆挡块16、遮光片17、套筒端盖12、触发推杆1和端盖导向内芯18。

弹簧套筒14为中空回转体，在该弹簧套筒14一端有连接法兰边，另一端的壳体上沿弹簧套筒14轴向开有一贯通壳体壁的“U”形槽，并在该“U”形槽的槽底有光电开关13的安装孔。弹簧套筒14内孔的孔径略大于弹簧的外径；弹簧套筒14有连接法兰边一端的内孔孔径同直线轴承11法兰边的外径。

光电开关13选用透射式，被固定在弹簧套筒14一端的“U”形槽的槽底上的安装孔上。光电开关13原理是发光元件发射光，由接收元件接收，当有物体经过它们之间，进行遮光时，会阻断光路，使接收元件接收不到来自发光元件的光，这样就产生了信号。

弹簧垫板15为圆形，其外径同弹簧套筒14的内径；在弹簧垫板15的一侧外缘处分布有两个用于与推杆挡块16连接的螺纹通孔。弹簧垫板15位于弹簧套筒14内，被固定在推杆挡块16上；弹簧垫板15与弹簧套筒14之间间隙配合。

推杆挡块16为大半圆形块状，推杆挡块16大半圆的平面上开有矩形槽；该矩形槽内有台阶，用于安放触发推杆1的遮光片夹持端；在该台阶的水平台阶面上有一对连接孔，用于将触发推杆1与推杆挡块16固连。

遮光片17用不锈钢制成，其外形呈“L”形。在遮光片17上有两个安装孔，该安装孔与触发推杆1的遮光片夹持端上的安装孔对应。

如图6所示，套筒端盖12为回转体，其外径同弹簧套筒14外径。在套筒端盖12的一个端面中部有贯穿套筒端盖12径向方向的矩形槽，并且矩形槽的中心有矩形通孔，用于安装端盖导向内芯18；该矩形槽的内腔两侧有阶梯，使该矩形槽呈“T”字形。

聚四氟乙烯制成的端盖导向内芯18外形呈“T”字形，安放在套筒端盖12的“T”字形矩形槽内。端盖导向内芯18中心有矩形通孔，触发推杆1的遮光片夹持端安装在该矩形通孔内，并且两者之间间隙配合。

触发推杆1成“L”字形，一边为运动体的接触部位，该边为长方形薄板；另一边伸入端盖导向内芯18的中心孔中，端头中心有个矩形槽，并在该矩形槽的一边上有两个螺纹通孔，而另一边上有两个螺纹孔，螺纹通孔与螺纹孔同心。

如图5所示。触发机构的端盖导向内芯18置于套筒端盖12上的“T”形槽内；触发推杆1穿过端盖导向内芯18中的矩形孔。遮光片17装入触发推杆1的夹持端，并通过螺钉固定。将触发推杆1的遮光片夹持端安放在推杆挡块16上的矩形槽内的台阶上，并通过该台阶的水平台阶面上的一对连接孔和触发推杆1上的螺纹孔，将触发推杆1与推杆挡块16固连。通过螺钉将弹簧垫板15和推杆挡块16固连并置于弹簧套筒14内。弹簧位于弹簧套筒14内；弹簧的一端顶住弹簧垫板15。将光电开关13装入弹簧套筒14上的“U”形槽槽底的螺纹孔上。用螺钉将套筒端盖12和弹簧套筒14固连。

电动推杆10采用LAM3-S1型号。电动推杆安装座4包括推杆安装箱21和推杆安装法兰座22，。推杆安装箱21呈“U”字形，底部有圆孔，孔的直径等于推杆安装法兰座22的较小的回转体的直径，圆孔的周围均匀分布着四个安装孔，孔的直径等于推杆安装法兰座22上的安装孔直径；推杆安装箱21顶部有四个安装孔，直径等于箱体3上的安装电动推杆安装座4的安装孔。推杆安装法兰座22为两个回转体，直径小的回转体的直径等于推杆安装箱21底部的圆孔的直径，并在直径小的回转体上安装两个耳朵，耳朵上安装孔的直径等于电动推杆10的安装孔的直径。

安装时，将推杆安装法兰座22放入推杆安装箱21底部的圆孔中，用螺钉将安装法兰座22和推杆安装箱21的法兰孔固定，并用销钉将电动推杆10和推杆安装法兰座22的安装孔固定。

安全保护机构初始状态为手柄2处于放开位置(上抬)。通过人工将运动体向后推(拉)时，运动体上的卡箍支架撞击安全保护机构的触发推杆1，触发推杆1处于弹簧套筒14内部的部分夹持有一个遮光片17，遮光片17将随触发推杆1一起向弹簧套筒14内部移动，移动的过程中，遮光片17将通过安装在弹簧套筒14上的光电开关13的遮光位置。这样，通过一次遮光，就向外界发出了允许手柄2下落的信号。同时，触发推杆1顶住弹簧垫板15，压缩弹簧运动，此时弹簧蓄能，呈现压缩状态。

控制系统接受到手柄2下落的信号后，发出钩住运动体的信号给安全保护机构，安全保护机构上的电动推杆10将带动齿条9齿轮8运动，齿轮9的转动将驱动同安装轴7固定安装的手柄2下落。当手柄2下落到位时(安全拦截了运动体)，电动推杆10处于收缩的最大位置，电动推杆10内部配有的限位开关被触发，切断电动推杆10的电源。此时，操作人员就可以对其各项性能、状态进行测试与检查。

当运动体准备运行时，需要将手柄2再打开，控制系统发出打开手柄2的信号，即改变电动推杆10的通电极性，使其进行反向运动(伸出)，带动齿条9齿轮8反向运动，齿轮8的反向转动驱动与齿轮8同安装轴7固定安装的手柄2有效地上抬，脱开运动体的卡箍支架。当手柄2上抬到位时，电动推杆10处于伸出的最大位置，电动推杆10内部配有的限位开关被触发，切断电动推杆10的电源，并向控制系统发出已经放开运动体的信号，控制系统就可以安全地运行运动体了。

Claims (6)

1.一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于：

a.所述的用于运动体发射前的安全保护机构包括箱体(3)、传动机构、触发机构(6)、电动推杆(10)和电动推杆安装座(4)，其中传动机构位于箱体(3)内，触发机构(6)和电动推杆(10)分别位于箱体(3)的两侧；

b.箱体(3)对称的两侧壁板上各有一个安装轴(7)的安装孔，箱体(3)另一对对称的两侧壁板上亦有直线轴承(11)的安装孔；

c.传动机构包括齿条(9)、齿轮(8)、手柄(2)、直线轴承(11)、安装轴(7)和挡圈(20)；一对直线轴承(11)分别安装在位于箱体(3)两侧壁板上的直线轴承(11)的安装孔内；安装轴(7)通过一对轴承(19)安装在箱体(3)两侧壁板上；齿条(9)有电动推杆连接孔一端装入一个直线轴承(11)内，两者之间间隙配合；电动推杆(10)的输出轴装入齿条(9)一端的连接孔内并固定；齿条(9)的另一端装入另一个直线轴承(11)内，两者之间间隙配合；齿条(9)的轴线与安装轴(7)的轴线相互垂直；齿轮(8)位于箱体(3)内并套装在安装轴(7)上；齿轮(8)与齿条(9)啮合；手柄(2)安装在安装轴(7)一端；挡圈(20)位于手柄(2)与轴承(19)之间，被套装在安装轴(7)上。

d.触发机构(6)包括弹簧套筒(14)、弹簧、光电开关(13)、弹簧垫板(15)、推杆挡块(16)、遮光片(17)、套筒端盖(12)、触发推杆(1)和端盖导向内芯(18)；其中弹簧、光电开关(13)、弹簧垫板(15)、推杆挡块(16)和遮光片(17)位于弹簧套筒(14)内；弹簧垫板(15)和推杆挡块(16)固连并置于弹簧套筒(14)内；弹簧的一端顶住弹簧垫板(15)；光电开关(13)装入弹簧套筒(14)上的“U”形槽槽底的螺纹孔上；端盖导向内芯(18)位于套筒端盖(12)上的“T”形槽内，触发推杆(1)穿过端盖导向内芯(18)中的矩形孔；触发推杆(1)的遮光片夹持端固定在推杆挡块(16)上的矩形槽内的台阶上；遮光片(17)固定在触发推杆(1)的夹持端上；套筒端盖(12)固定在弹簧套筒(14)一端。

2.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，推杆挡块(16)为大半圆形块状，推杆挡块(16)大半圆的平面上开有矩形槽；该矩形槽内有安放触发推杆(1)的遮光片夹持端的台阶，在该台阶的水平台阶面上有一对用于连接推杆挡块(16)的连接孔。

3.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，在套筒端盖(12)的一个端面中部有贯穿套筒端盖(12)径向方向的矩形槽，在该矩形槽内腔两侧有阶梯；在矩形槽的中心有安装端盖导向内芯(18)的矩形通孔。

4.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，端盖导向内芯(18)外形呈“T”字形；端盖导向内芯(18)中心有安装触发推杆(1)的遮光片夹持端的矩形通孔。

5.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，在弹簧套筒(14)一端有连接法兰边，另一端的壳体上沿弹簧套筒(14)轴向开有一贯通壳体壁的“U”形槽，并在该“U”形槽的槽底有光电开关(13)的安装孔。

6.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，在箱体(3)外表面的安装轴(7)端头处固定有法兰盖(5)。

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