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给液压机设计安装保险机构的方法
编辑:滕州市锻压机床二厂 发布日期:2018-11-28

 现代化工厂中全部依靠设备来完成产品,但是,在生产过程中,由于设备设计安全性缺陷引发的安全事故会有发生,对操作人员造成很严重的威胁。在我司压制工位,有20台100吨液压机,用来将粉末料状压制成成型的料块。大致步骤为油缸带动滑块上升到顶后,模具打开,操作人员在模具内装填粉料,填完后,滑块下行进行压制,粉末被压成成型块。滑块上行,模具再次打开,取出成型块。在装料和取料过程中,人的手部完全在液压机的滑块下方。一旦液压油路出现故障或者油缸杆断裂,滑块下落,操作人员的手将保不住。安全无小事,油缸杆去年曾断裂过,是在油缸上升过程中发生的,人员在等待油缸升到顶后作业,未造成人员伤害。此事故给大家敲响了警钟,怎样才能保证操作人员的人身安全呢?本人在多年的修理实践中给液压机设计安装了保险机构,收到了良好效果。
  
  一、液压机保险机构设计思路
  
  应用中,只有油缸带动滑块升到顶端,模具完全打开,人员才能生产操作。据此,滑块到顶端位置后,如果能将其锁止在上端,使其在任何故障情况下都不能下落,则达到了保险的作用。
  
  二、液压机保险机构措施及实施
  
  在论证设计阶段,考虑了两套方案。
  
  1. 第一套方案:液压机加锁销。如需锁止滑块,可以在滑块上安装像门栓一样的插销,插销插入导向立柱实现锁止但这样,但这需要在导向立柱上开孔,开孔会降低导向立柱的强度。改进设计不能改变液压机的原始设计强度,不可行。
  
  2.我选择了第二套方案(如图1):在液压机滑块下方加装保险支杆。
  
  动作原理:滑块上升到位后,电磁铁失电,回位弹簧推动衔铁左移,衔铁与保险支杆是一体的,保险支杆进入滑块下方,起到保险支撑的作用。即使油缸断裂,滑块下落,因为有保险支杆在下方支撑,也不会对人员有伤害。达到了设计目的。油缸和滑块作业下行时,则电磁铁得电,保险支杆移出液压机,滑块下行不受限制,正常压制产品。
  
  运行中,电磁铁自动控制,由布置的传感器接收位置信号进行控制。在运行过程中,如果电磁铁故障,没有磁力,则弹簧会将保险支杆推入滑块下,滑块不能下落,保险仍然起作用。

  图1,液压机安装保险装置图
  
  
  先期,改造了3台进行3个月生产应用验证。实际应用中,起到了防护保险的作用:应用中,模拟了液压机油缸失压故障,滑块重力自由下落。保险支杆牢靠的支撑住了滑块。
  
  但是,整套机构仍有不完善的地方,我进行了持续改进。
  
  三. 持续改进
  
  第二套方案在应用中,由于国产电磁铁质量不过关,电磁铁线圈在长时间通电后,容易过热而烧坏。需要改进设计。
  
  方案是:用旋转气缸替换电磁铁,见图2。
  
  液压机旋转气缸是一通入压缩空气会产生旋转动作的部件,两个气路接口,如切换压缩空气通气方向,气缸旋转方向会改变,且旋转到位置后(旋转角度可选),由于其设计了物理限位,气缸会自动停止旋转。
  
  动作原理:气缸顺时针旋转,将保险支杆旋入液压机内部,如第二套方案所述,起到保险作用。切换气路,气缸逆时针旋转,保险解除。
  
  液压机保险装置本身的防错功能:气缸部件附属了位置传感器,能够感知气缸(相当于保险支杆)旋转位置;如果因某种原因,气缸未旋转到位,则传感器没有感应,不会输出信号,液压机的PLC没有接收到传感器信号,液压机不能运行下一程序动作。
  
  图2,液压机安装保险装置细节图
  
  四. 结论
  
  此项改进结构经济、简单、可靠,实现了安全生产。20台液压机通过改造,无故障应用至今一年多,效果良好,达到了要求。

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