CN202796510U - 具有机械限位功能的可调式凸轮控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，包括凸轮轴和安装在凸轮轴上的凸轮组件，凸轮组件包括轴套、套设在轴套上的外凸轮片和内凸轮片，内凸轮片两侧端面设置齿圈，外凸轮片一侧端面设有齿圈，轴套一侧端面设有齿圈；所述内凸轮片一侧端面齿圈与轴套端面齿圈啮合，内凸轮片另一侧端面齿圈与外凸轮片端面齿圈啮合；在至少两组凸轮组件中，内凸轮片两端面齿圈内侧设置第一限位装置和第二限位装置，外凸轮片的端面齿圈内侧设有可相对第一限位装置在小于360°的范围转动的第三限位装置，轴套的端面齿圈内侧设有可相对第二限位装置在小于360°的范围转动的第四限位装置。本实用新型的内、外凸轮片只能在规定要求的角度范围内进行调整。

Description

具有机械限位功能的可调式凸轮控制器

技术领域

本实用新型涉及一种具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，尤其是一种用于钢铁、冶金、机械、轻工、矿山等自动化设备及各种自动流水线上的凸轮控制器，适用于锻压机械或适用于机械压力机的“机械-电气”安全控制系统。

背景技术

可调式机械凸轮控制器是机械压力机“机械-电气”安全控制系统中电气控制系统的重要组成部分。在机械压力机的一个工作循环中，主机和辅机（特别是控制压力机滑块动作的辅机）各工作机构的动作有严格的逻辑关系，包括动作的顺序和动作所占用的时间。处理工作机构逻辑关系的方法，通常是将曲轴旋转一周360°进行分配，制定出机械压力机的工作循环图，对各工作机构的动作予以控制。可调式机械凸轮控制器就是对曲轴旋转角度进行分配的执行机构。可调式机械凸轮控制器被安装在与曲轴同步旋转的轴上，随着曲轴的旋转，可调式机械凸轮控制器发出相应信号，电控系统接收信号后对各工作机构发出指令，工作机构依次产生规定的动作，完成机械压力机的一个工作循环。

现有的可调式机械凸轮控制器由凸轮轴、基箱和开关组件组成。凸轮轴上安装有若干组可调凸轮，每组可调凸轮由压簧、可调外凸轮片（见图25、图26）、可调内凸轮片（见图27~图29）、轴套（见图30、图31）组成。轴套安装在凸轮轴上，可调内凸轮片通过端面齿圈与轴套啮合，可调外凸轮片也通过端面齿圈与可调内凸轮片啮合，三者通过端面齿圈啮合成整体，压簧安装在两组可调凸轮之间的空间内。当需要调整角度时，只需要将凸轮沿着轴向拉开退出齿圈啮合后旋转到需要的角度后再推入啮合即可，这种角度调节可以在360°范围内进行。根据GB 27607-2011“机械压力机安全技术要求”相关条款机械压力机安全标准的新规定，凸轮应保证错误或意外的安装调节不会造成事故，旋转凸轮的最大调节量应采用机械方式限制在60°内。显然原有可调式机械凸轮控制器中的可调内、外凸轮片片可以360°范围调节的结构不能满足其相关安全技术要求了GB 27607-2011“机械压力机安全技术要求”。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，该可调式机械凸轮控制器可以保证其可调内、外凸轮片片的最大旋转调节量限制在一定的角度以内（如60°以内）。

按照本实用新型提供的技术方案，所述具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，包括控制器罩壳、设于控制器罩壳内的凸轮轴组件和开关组件；所述凸轮轴组件包括两端通过轴承安装在控制器罩壳内的凸轮轴，在凸轮轴上安装多组凸轮组件，在相邻的凸轮组件之间设有压簧；所述凸轮组件包括套设在凸轮轴上的轴套、套设在轴套上的外凸轮片和内凸轮片，所述内凸轮片的两侧端面设置齿圈，外凸轮片的一侧端面设有齿圈，轴套的一侧端面设有齿圈；所述内凸轮片一侧端面的齿圈与轴套的端面齿圈啮合，内凸轮片另一侧端面的齿圈与外凸轮片的端面齿圈啮合；特征是：在至少两组凸轮组件中，内凸轮片两端面齿圈的内侧设置有第一限位装置和第二限位装置，外凸轮片的端面齿圈内侧设有可相对第一限位装置在小于360°的范围内进行转动的第三限位装置，轴套的端面齿圈内侧设有可相对第二限位装置在小于360°的范围内进行转动的第四限位装置。

在一个具体实施方式中，所述第三限位装置相对第一限位装置在0~60°范围内进行转动，第四限位装置相对第二限位装置在0~60°范围内进行转动。

在一个具体实施方式中，所述第一限位装置为第一弧形挡块，第二限位装置为第二弧形挡块，第三限位装置为第三弧形挡块，第四限位装置为第四弧形挡块；所述第三弧形挡块嵌入第一弧形挡块两端面之间的圆弧形空腔中，所述第四弧形挡块嵌入第二弧形挡块两端面之间的圆弧形空腔中；所述第一弧形挡块与第三弧形挡块之间形成圆弧形空腔，第二弧形挡块与第四弧形挡块之间形成圆弧形空腔；所述第三弧形挡块可在第一弧形挡块两端面之间的圆弧形空腔中转动，所述第四弧形挡块可在第二弧形挡块两端面之间的圆弧形空腔中转动。所述第一弧形挡块与第三弧形挡块之间形成的圆弧形空腔的圆心角为α1，第二弧形挡块与第四弧形挡块之间形成的圆弧形空腔的圆心角为β1，α1与β1的和≤60°。

在一个具体实施方式中，所述第三限位装置为设置在外凸轮片端面齿圈内侧的一个或多个第一弧形槽，第四限位装置为设置在轴套端面齿圈内侧的一个或多个第二弧形槽，第一限位装置为设置在内凸轮片一侧端面齿圈内侧的一个或多个与第一弧形槽相对应的第一限位销，第二限位装置为设置在内凸轮片另一侧端面齿圈内侧的一个或多个与第二弧形槽相对应的第二限位销；所述第一限位销依次嵌入相对应的第一弧形槽内，第二限位销依次嵌入相对应的第二弧形槽内；所述第一限位销可沿相对应的第一弧形槽的弧长方向来回转动，所述第二限位销可沿相对应的第二弧形槽的弧长方向来回转动。所述每个第一弧形槽的圆心角为α2，每个第二弧形槽的圆心角为β2，α2与β2的和≤60°。

在一个具体实施方式中，所述第一限位装置为第三弧形槽，第二限位装置为第四弧形槽，第三限位装置为第三限位销，第四限位装置为第四限位销；所述第三限位销嵌入第三弧形槽内，第四限位销嵌入第四弧形槽内；所述第三限位销可沿第三弧形槽的弧长方向来回转动，所述第四限位销可沿第四弧形槽的弧长方向来回转动。所述第三弧形槽的圆心角为α3，第四弧形槽的圆心角为β3，α3与β3的和≤60°。

在一个具体实施方式中，所述开关组件包括多个安装在凸轮轴组件一侧的开关，每组凸轮组件对应安装一只开关。

在一个具体实施方式中，在所述控制器罩壳外侧安装电缆终端接头。

本实用新型具有以下优点：本实用新型采用了不少于二组具有机械限位装置的可调凸轮组件，使内凸轮片和外凸轮片只能在规定要求的角度范围内进行调整（60°以内），从而满足了GB 27607—2011“机械压力机安全技术要求”中规定的“凸轮应保证错误或意外的安装调节不会造成事故，旋转凸轮的最大调节量应采用机械方式限制在60°内”。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的外形图。

图3为本实用新型所述的凸轮轴组件的结构示意图。

图4为本实用新型所述的内凸轮片的第一种形式的结构示意图。

图5为图4的后视图。

图6为图4的A-A剖视图。

图7为本实用新型所述的外凸轮片的第一种形式的结构示意图。

图8为图7的B-B剖视图。

图9为本实用新型所述的轴套的第一种形式的结构示意图。

图10为图9的C-C剖视图。

图11为本实用新型所述的外凸轮片的第二种形式的结构示意图。

图12为图11的D-D剖视图。

图13为本实用新型所述的内凸轮片的第二种形式的结构示意图。

图14为图13的后视图。

图15为图13的E-E剖视图。

图16为本实用新型所述的轴套的第二种形式的结构示意图。

图17为图16的F-F剖视图。

图18为本实用新型所述的外凸轮片的第三种形式的结构示意图。

图19为图18的G-G剖视图。

图20为本实用新型所述的内凸轮片的第三种形式的结构示意图。

图21为图20的后视图。

图22为图20的H-H剖视图。

图23为本实用新型所述的轴套的第三种形式的结构示意图。

图24为图23的I-I剖视图。

图25为现有技术中的普通可调外凸轮片的结构示意图。

图26为图25的J-J剖视图。

图27为现有技术中的普通可调内凸轮片的结构示意图。

图28为图27的后视图。

图29为图27的K-K剖视图。

图30为现有技术中的普通轴套的结构示意图。

图31为图30的半剖图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

如图1~图24所示：具有机械限位功能的可调式凸轮控制器包括电缆终端接头1、控制器罩壳2、凸轮轴3、压簧4、第一限位装置5、第二限位装置6、第三限位装置7、第四限位装置8、开关9、凸轮轴组件10、凸轮组件11、外凸轮片3a、内凸轮片3b、轴套3c、第一弧形挡块51、第二弧形挡块61、第三弧形挡块71、第四弧形挡块81、第一限位销52、第二限位销62、第一弧形槽72、第二弧形槽82、第三弧形槽53、第四弧形槽63、第三限位销73、第四限位销83等。

如图1、图2所示，本实用新型包括控制器罩壳2、设于控制器罩壳2内的凸轮轴组件10和开关组件，在所述控制器罩壳2外侧安装电缆终端接头1；如图3所示，所述凸轮轴组件10包括两端通过轴承安装在控制器罩壳2内的凸轮轴3，在凸轮轴3上安装多组凸轮组件11，在相邻的凸轮组件11之间设有压簧4；所述凸轮组件11包括套设在凸轮轴3上的轴套3c、套设在轴套3c上的外凸轮片3a和内凸轮片3b，所述内凸轮片3b的两侧端面设置齿圈，外凸轮片3a的一侧端面设有齿圈，轴套3c的一侧端面设有齿圈；所述内凸轮片3b一侧端面的齿圈与轴套3c的端面齿圈啮合，内凸轮片3b另一侧端面的齿圈与外凸轮片3a的端面齿圈啮合；在至少两组凸轮组件11中，内凸轮片3b两端面齿圈的内侧设置有第一限位装置5和第二限位装置6，外凸轮片3a的端面齿圈内侧设有可相对第一限位装置5在小于360°的范围（如0~60°）内进行转动的第三限位装置7，轴套3c的端面齿圈内侧设有可相对第二限位装置6在小于360°的范围（如0~60°）内进行转动的第四限位装置8，从而将内凸轮片3b和外凸轮片3a之间最大调节量限制在了一定的范围以内（如60°）；

所述第一限位装置5、第二限位装置6、第三限位装置7和第四限位装置8可以采用以下三种形式，但不仅止于以下三种形式：

第一种形式，如图4~图10所示：如图4~图6所示，所述第一限位装置5为设置在内凸轮片3b一侧端面齿圈内侧的第一弧形挡块51，第二限位装置6为设置在内凸轮片3b另一侧端面齿圈内侧的第二弧形挡块61；如图7、图8所示，第三限位装置7为设置在外凸轮片3a端面齿圈内侧的第三弧形挡块71；如图9、图10所示，第四限位装置8为设置在轴套3c端面齿圈内侧的第四弧形挡块81；所述第三弧形挡块71嵌入第一弧形挡块51两端面之间的圆弧形空腔中，所述第四弧形挡块81嵌入第二弧形挡块61两端面之间的圆弧形空腔中；所述第一弧形挡块51与第三弧形挡块71之间形成圆弧形空腔，第二弧形挡块61与第四弧形挡块81之间形成圆弧形空腔；所述第三弧形挡块71可在第一弧形挡块51两端面之间的圆弧形空腔中转动，所述第四弧形挡块81可在第二弧形挡块61两端面之间的圆弧形空腔中转动；所述第一弧形挡块51与第三弧形挡块71之间形成的圆弧形空腔的圆心角为α1，第二弧形挡块61与第四弧形挡块81之间形成的圆弧形空腔的圆心角为β1，α1与β1的和在0~360°范围内（如60°）；

也就是说，当将外凸轮片3a沿着凸轮轴3拉开退出齿圈啮合后，外凸轮片3a只能相对轴套3c在一定的范围（如60°）内进行旋转，内凸轮片3b也只能相对轴套3c在一定的范围（如60°）内进行旋转；这样将内凸轮片3b和外凸轮片3a之间的最大调节量限制在了一定的角度（如60°）以内；所述第一弧形挡块51、第二弧形挡块61、第三弧形挡块71和第四弧形挡块81可以是铆接、焊接等方式固定在内凸轮片3b、外凸轮片3a和轴套3c上，也可以采用一体成型的形式，其材制可以采用金属、塑料等；各个弧形挡块与内、外凸轮片和轴套的相对位置关系可以根据其控制的工作机构的具体动作要求灵活地进行改变；

第二种形式，如图11~图17所示：如图11、图12所示，所述第三限位装置7为设置在外凸轮片3a端面齿圈内侧的一个或多个第一弧形槽72；如图16、图17所示，第四限位装置8为设置在轴套3c端面齿圈内侧的一个或多个第二弧形槽82；如图13~图15所示，所述第一限位装置5为设置在内凸轮片3b一侧端面齿圈内侧的一个或多个与第一弧形槽72相对应的第一限位销52，第二限位装置6为设置在内凸轮片3b另一侧端面齿圈内侧的一个或多个与第二弧形槽82相对应的第二限位销62；所述第一限位销52依次嵌入相对应的第一弧形槽72内，第二限位销62依次嵌入相对应的第二弧形槽82内；所述第一限位销52可沿相对应的第一弧形槽72的弧长方向来回转动，所述第二限位销62可沿相对应的第二弧形槽82的弧长方向来回转动；所述每个第一弧形槽72的圆心角为α2，每个第二弧形槽82的圆心角为β2，α2与β2的和在0~360°范围内（如60°）；

也就是说，当将外凸轮片3a沿着凸轮轴3拉开退出齿圈啮合后，外凸轮片3a只能相对轴套3c在一定的范围（如60°）内进行旋转，内凸轮片3b也只能相对轴套3c在一定的范围（如60°）内进行旋转；这样将内凸轮片3b和外凸轮片3a之间的最大调节量限制在了一定的角度（如60°）以内；并且，在外凸轮片3a和轴套3c上分别设有多个第一弧形槽72和第二弧形槽82，这样内凸轮片3b和外凸轮片3a就可以在不同方向的角度范围内进行调节；所述第一限位销52和第二限位销62可以是铆接、焊接等方式固定在内凸轮片3b上，也可以采用一体成型的形式，其材制可以采用金属、塑料等；限位销与内、外凸轮片和轴套的相对位置关系可以根据其控制的工作机构的具体动作要求灵活地进行改变；

第三种形式，如图18~图24所示：如图20~图22所示，所述第一限位装置5为设置在内凸轮片3b一侧端面齿圈内侧的第三弧形槽53，第二限位装置6为设置在内凸轮片3b另一侧端面齿圈内侧的第四弧形槽63；如图18、图19所示，第三限位装置7为设置在外凸轮片3a端面齿圈内侧的第三限位销73；如图21、图22所示，第四限位装置8为设置在轴套3c端面齿圈内侧的第四限位销83；所述第三限位销73嵌入第三弧形槽53内，第四限位销83嵌入第四弧形槽63内；所述第三限位销73可沿第三弧形槽53的弧长方向来回转动，所述第四限位销83可沿第四弧形槽63的弧长方向来回转动；所述第三弧形槽53的圆心角为α3，第四弧形槽63的圆心角为β3，α3与β3的和在0~360°范围内（如60°）；

也就是说，当将外凸轮片3a沿着凸轮轴3拉开退出齿圈啮合后，外凸轮片3a只能相对轴套3c在一定的范围（如60°）内进行旋转，内凸轮片3b也只能相对轴套3c在一定的范围（如60°）内进行旋转；这样将内凸轮片3b和外凸轮片3a之间的最大调节量限制在了一定的角度（如60°）以内；所述第三限位销73和第四限位销83可以是铆接、焊接等方式固定在外凸轮片3a和轴套3c上，也可以采用一体成型的形式，其材制可以采用金属、塑料等；限位销与内、外凸轮片和轴套的相对位置关系可以根据其控制的工作机构的具体动作要求灵活地进行改变；

所述开关组件包括多个安装在凸轮轴组件10一侧的开关9，每组凸轮组件11对应安装一只开关9。

Claims (10)

1.一种具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，包括控制器罩壳（2）、设于控制器罩壳（2）内的凸轮轴组件（10）和开关组件；所述凸轮轴组件（10）包括两端通过轴承安装在控制器罩壳（2）内的凸轮轴（3），在凸轮轴（3）上安装多组凸轮组件（11），在相邻的凸轮组件（11）之间设有压簧（4）；所述凸轮组件（11）包括套设在凸轮轴（3）上的轴套（3c）、套设在轴套（3c）上的外凸轮片（3a）和内凸轮片（3b），所述内凸轮片（3b）的两侧端面设置齿圈，外凸轮片（3a）的一侧端面设有齿圈，轴套（3c）的一侧端面设有齿圈；所述内凸轮片（3b）一侧端面的齿圈与轴套（3c）的端面齿圈啮合，内凸轮片（3b）另一侧端面的齿圈与外凸轮片（3a）的端面齿圈啮合；其特征是：在至少两组凸轮组件（11）中，内凸轮片（3b）两端面齿圈的内侧设置有第一限位装置（5）和第二限位装置（6），外凸轮片（3a）的端面齿圈内侧设有可相对第一限位装置（5）在小于360°的范围内进行转动的第三限位装置（7），轴套（3c）的端面齿圈内侧设有可相对第二限位装置（6）在小于360°范围内进行转动的第四限位装置（8）。

2.如权利要求1所述的具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，其特征是：所述第三限位装置（7）相对第一限位装置（5）在0~60°范围内进行转动，第四限位装置（8）相对第二限位装置（6）在0~60°范围内进行转动。

3.如权利要求1所述的具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，其特征是：所述第一限位装置（5）为第一弧形挡块（51），第二限位装置（6）为第二弧形挡块（61），第三限位装置（7）为第三弧形挡块（71），第四限位装置（8）为第四弧形挡块（81）；所述第三弧形挡块（71）嵌入第一弧形挡块（51）两端面之间的圆弧形空腔中，所述第四弧形挡块（81）嵌入第二弧形挡块（61）两端面之间的圆弧形空腔中；所述第一弧形挡块（51）与第三弧形挡块（71）之间形成圆弧形空腔，第二弧形挡块（61）与第四弧形挡块（81）之间形成圆弧形空腔；所述第三弧形挡块（71）可在第一弧形挡块（51）两端面之间的圆弧形空腔中转动，所述第四弧形挡块（81）可在第二弧形挡块（61）两端面之间的圆弧形空腔中转动。

4.如权利要求3所述的具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，其特征是：所述第一弧形挡块（51）与第三弧形挡块（71）之间形成的圆弧形空腔的圆心角为α1，第二弧形挡块（61）与第四弧形挡块（81）之间形成的圆弧形空腔的圆心角为β1，α1与β1的和≤60°。

5.如权利要求1所述的具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，其特征是：所述第三限位装置（7）为设置在外凸轮片（3a）端面齿圈内侧的一个或多个第一弧形槽（72），第四限位装置（8）为设置在轴套（3c）端面齿圈内侧的一个或多个第二弧形槽（82），第一限位装置（5）为设置在内凸轮片（3b）一侧端面齿圈内侧的一个或多个与第一弧形槽（72）相对应的第一限位销（52），第二限位装置（6）为设置在内凸轮片（3b）另一侧端面齿圈内侧的一个或多个与第二弧形槽（82）相对应的第二限位销（62）；所述第一限位销（52）依次嵌入相对应的第一弧形槽（72）内，第二限位销（62）依次嵌入相对应的第二弧形槽（82）内；所述第一限位销（52）可沿相对应的第一弧形槽（72）的弧长方向来回转动，所述第二限位销（62）可沿相对应的第二弧形槽（82）的弧长方向来回转动。

6.如权利要求5所述的具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，其特征是：所述每个第一弧形槽（72）的圆心角为α2，每个第二弧形槽（82）的圆心角为β2，α2与β2的和≤60°。

7.如权利要求1所述的具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，其特征是：所述第一限位装置（5）为第三弧形槽（53），第二限位装置（6）为第四弧形槽（63），第三限位装置（7）为第三限位销（73），第四限位装置（8）为第四限位销（83）；所述第三限位销（73）嵌入第三弧形槽（53）内，第四限位销（83）嵌入第四弧形槽（63）内；所述第三限位销（73）可沿第三弧形槽（53）的弧长方向来回转动，所述第四限位销（83）可沿第四弧形槽（63）的弧长方向来回转动。

8.如权利要求7所述的具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，其特征是：所述第三弧形槽（53）的圆心角为α3，第四弧形槽（63）的圆心角为β3，α3与β3的和≤60°。

9.如权利要求1~7任一项所述的具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，其特征是：所述开关组件包括多个安装在凸轮轴组件（10）一侧的开关（9），每组凸轮组件（11）对应安装一只开关（9）。

10.如权利要求1所述的具有机械限位功能的可调式凸轮控制器，其特征是：在所述控制器罩壳（2）外侧安装电缆终端接头（1）。

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