一种用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置

1.本发明涉及装备制造领域，具体为一种用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置。


背景技术：

2.目前，随着新能源汽车等新兴行业的快速发展，用户对汽车部件轻量化要求越来越高，通常采用差压铸造方法制造，在设备自动化运行中，对铸造设备的安全性功能要求也越来越高。
3.在金属型差压铸造机完成一个工作循环后，动板相对中板向上升起并达到极限位置，此时操作人员对模具进行维护、喷洒涂料等作业。此时虽然有油缸拖曳和油缸插销机构锁止双重保护，防止动板下坠，但如果液压系统出现问题，还是会造成安全隐患。
4.目前的解决办法是在中板和动板之间人为增加几个木质支柱作为辅助支撑，但是人为操作会有误差遗漏，而且木质支柱强度差，容易折断，造成安全事故。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供一种用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置，使得在需要时安全装置自动摆入到工作区域，不需要时即摆出工作区域。
6.为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置，包括支柱、套筒、弹簧、上端盖、上轴承、大齿轮、键、旋转气缸、小齿轮、挡板、上筋板、轴、支座、下轴承、下端盖和下筋板；所述支柱下端安装在套筒内，弹簧套装在支柱上，弹簧的顶部抵在支柱上部的凸台上，弹簧的底部抵在套筒顶部，支柱由弹簧支撑可在套筒内上下滑动；所述上筋板和下筋板的一端焊接在套筒上，另一端焊接在轴上，套筒、轴、上筋板和下筋板构成摆动支座；所述轴的上端设有上轴承并安装有上端盖，轴的下端设有下轴承并安装有下端盖，轴的上部设有键并安装有大齿轮；所述上轴承和下轴承设置在支座上；所述旋转气缸设置在支座顶面，旋转气缸的输出轴上设有键并安装有小齿轮，大齿轮和小齿轮啮合连接形成齿轮副；工作时，支柱位于金属型差压铸造机的中板和动板之间，非工作时，旋转气缸驱动齿轮副带动摆动支座旋转90
°
，支柱摆出到中板和动板外侧。
7.所述旋转气缸的上进气口和下进气口依次经过单向节流阀、换向阀和气源三联件后与气源连通。
8.所述支柱顶部侧面设有接近开关，当接近开关检测到金属型差压铸造机的动板即将到达上极限位置时，反馈信号给控制器，控制器控制气源驱动旋转气缸通过齿轮副带动摆动支座旋转至工作位置。
9.所述支柱选用厚壁钢管，材质为45，支柱上布置有加强筋。
10.所述齿轮副外围设有护罩。
11.所述支柱底端与金属型差压铸造机的中板顶面留有间隙a，支柱顶端与金属型差
压铸造机的动板底面留有间隙b。
12.所述旋转气缸的输出轴底部设有挡板。
13.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明提供的用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置，工作时，动板相对中板打开，上升到达上极限位置，旋转气缸驱动齿轮副转动，并带动摆动支座逆时针旋转90
°
，同时安装在摆动支座上的支柱摆入到中板与动板之间；当误操作或者系统故障造成动板坠落时，动板下落极小位移，就会被支柱以中板为支点撑起，从而保护操作人员；当动板正常下落时前，旋转气缸驱动齿轮副带动摆动支座顺时针旋转90
°
，支柱则摆出到中板和动板外侧。本发明能够使支柱在需要时摆入到工作位置，不需要时即摆出工作区域，操作方便，安全可靠，具有良好的应用前景。
14.进一步的，本发明采用工厂的气源为动力源，绿色环保，经济实惠。本发明在支柱顶部侧面安装接近开关，可反馈动板即将到达上极限位置的状态，反馈信号给到控制器，由控制器控制旋转气缸转动，即可实现支柱的自动摆入，自动化程度高，保障了操作人员在维护金属型差压铸造机时的安全性。
附图说明
15.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
16.在附图中：图1是本发明的用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置中支柱摆入状态时的剖视图，也是图2的a-a剖视图；图2是本发明的用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置的整体结构示意图；图3是本发明的用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置中支柱摆出状态时的外观图；其中：1为中板、2为支柱、3为套筒、4为弹簧、5为动板、6为接近开关、7为上端盖、8为上轴承、9为大齿轮、10为键、11为旋转气缸、13为小齿轮、14为挡板、15为护罩、16为上筋板、17为轴、18为支座、19为下轴承、20为下端盖、21为下筋板、22为上进气口、23为下进气口、24为单向节流阀、25为换向阀、26为气源三联件、27为气源。
具体实施方式
17.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
18.下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
19.本发明提供的用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置，主要解决金属型差压铸造机的动板5相对中板1打开后，操作人员对模具进行维护、喷洒涂料等作业时，避免动板5下坠造成的安全事故，也就是在需要时支柱2摆入到工作位置，不需要时即摆出工作区域。
20.如图1所示，本发明的用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置包括支柱2、套筒3、弹簧4、接近开关6、上端盖7、上轴承8、大齿轮9、键10、旋转气缸11、小齿轮13、挡板14、
护罩15、上筋板16、轴17、支座18、下轴承19、下端盖20和下筋板21。所述支柱2为长杆圆筒形件，底部一段为精加工圆柱面，与套筒3构成滑动配合；支柱2下端安装在套筒3内，弹簧套装在支柱2上，弹簧4的顶部抵在支柱2上部的凸台上，弹簧的底部抵在套筒3顶部，支柱2由弹簧4支撑可在套筒3内上下滑动，弹簧4支撑支柱2悬浮于金属型差压铸造机的中板1和动板5之间，支柱2底端与中板1顶面留有间隙a，支柱2顶端与动板5底面留有间隙b。所述上筋板16和下筋板21的一端固定在套筒3上，另一端固定在轴17上，套筒3与轴17、上筋板16和下筋板21以焊接的方式构成一体，称为摆动支座。轴17的上端设有上轴承8并安装有上端盖7，轴17的下端设有下轴承19并安装有下端盖20，轴17的上下两端分别通过上轴承8、上端盖7和下轴承19、下端盖20与支座18连接；轴17的上部设有键10并安装有大齿轮9；所述旋转气缸11设置在支座18顶面，旋转气缸11下端通过轴孔配合及键10、挡板14与小齿轮13连接，旋转气缸11的输出轴上设有键10并安装有小齿轮13，输出轴底部设有挡板14，防止小齿轮13掉落；所述大齿轮9和小齿轮13啮合连接形成齿轮副。所述支座18为异形件，用于支撑摆动支座和支柱2，同时支撑旋转气缸11等构件。所述摆动支座左端通过轴17、键10与大齿轮9固定连接，右端通过套筒3与支柱2滑动连接。接近开关6安装在支柱2顶部侧面，可反馈动板5即将到达上极限位置的状态，其电气线路可由支柱2内孔引出；护罩15安装在齿轮副外围，防止灰尘进入。
21.如图2所示，本发明的用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置安装在金属型差压铸造机的中板1一侧，工厂的气源27依次经过气源三联件26、换向阀25和单向节流阀24后与旋转气缸11的上进气口22和下进气口23连通，采用气源27驱动旋转气缸11产生小扭矩输出，经过齿轮副放大扭矩后，带动摆动装置旋转。摆动装置旋转采用上轴承8、下轴承19支撑，摩擦系数极小，因此所须驱动扭矩也很小。
22.如图3所示，支柱2在摆出状态，其顶部侧面安装有接近开关6，其与动板5立面距离调至感应范围内。
23.本发明的工作原理如下：气源27通气后，气体在气源三联件26处过滤、干燥和雾化，进入换向阀25，根据需要进行换向，后经单向节流阀24的调速作用后从上进气口22进入，驱动旋转气缸11工作；旋转气缸11驱动齿轮副转动，并带动摆动支座逆时针旋转90
°
，安装在摆动支座上的支柱2进入到工作位置（图2中位置c）；非工作状态下，换向阀25换向，气体经单向节流阀24的调速作用后从下进气口23进入，驱动旋转气缸11工作，旋转气缸11驱动齿轮副带动摆动支座顺时针旋转90
°
，带动支柱2摆出到中板1和动板5外侧（图2中位置d）。当动板5非正常坠落时，动板5下落极小位移（图1中间隙a+b），就会被支柱2以中板1为支点撑起。
24.为了保证支柱2能够顺利无阻碍实现摆入摆出动作，支柱2上下端面与中板1和动板5之间间隙a和b都为10mm。当动板5发生坠落时，首先动板5下行微小距离a 10mm，然后压迫支柱2克服弹簧4阻力继续下行微小距离b 10mm，直到支柱2底部与中板1上表面接触。在非工作状态，支柱2在弹簧4弹力和自身重力作用下悬浮在中板1和动板5之间。采用工厂的气源27为动力源，绿色环保，经济实惠。
25.另外，本发明采用安全保护装置自动随动技术，即动板5升到极限位置时，由于动板5上升过程中触发支柱2顶端的接近开关6，接近开关6反馈信号给控制器，在动板5达到上极限位置后，支柱2就会摆到动板5和中板1之间。
26.因为动板5重量非常大，为了保证强度和降低重量，支柱2选用厚壁钢管，材质为45，同时采用有限元分析，合理布置加强筋，保证足够强度，防止压弯折断。
27.本发明提供的用于金属型差压铸造机的自动安全保护装置，工作时，动板5相对中板1打开，上升至支柱2顶部并触发接近开关6，然后继续上升到达上极限位置。接近开关6反馈信号经延时后，旋转气缸11的上进气口22通气，利用气体压力能控制旋转气缸11产生转矩驱动齿轮副转动，并带动摆动支座逆时针旋转90
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，同时安装在摆动支座上的支柱2摆入到中板1与动板5之间；当误操作或者系统故障造成动板5坠落时，动板5下落极小位移，就会被支柱2以中板1为支点撑起，从而保护操作人员；当动板5正常下落时前，旋转气缸11的下进气口23通气，旋转气缸11驱动齿轮副带动摆动支座顺时针旋转90
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，支柱2则摆出到中板和动板外侧。所述支柱2顶部侧面设有安装接近开关6的接口，在支柱摆出状态，调整接近开关6与动板5立面的感应距离。本发明采用电气技术控制气动和机械传动装置驱动执行部件支柱2，在需要时摆入到工作位置，不需要时即摆出工作区域，操作方便，安全可靠。
28.以上是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。