CN105537555B - 自重自动支撑补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自重自动支撑补偿系统，包括机台，机台上设有沿导螺杆方向做往复运动的重载运动部件，重载运动部件下固定有若干脚座，脚座在与机台台面接触的位置设有脚座衬，每个脚座内均设有脚座支撑缸；每个脚座内均设有高度补偿结构，高度补偿结构的两个受力端一端抵接在脚座内，另一端直接或间接的抵接在机台台面上；所述高度补偿结构为液压支撑结构，或气压支撑结构，或杠杆支撑结构，或弹性支撑结构。本发明的有益效果是：可以明显减缓脚座衬磨损，并在磨损的同时提供有效的补偿。

Description

自重自动支撑补偿系统

技术领域

本发明属于装备制造业领域，具体是一种用于大型机件的自重自动支撑补偿系统。

背景技术

装备制造业领域内，往往使用到一些大型、重型装备。例如大型压铸机，自身重量大，其中模板下面的脚座铜衬，长时间处于重载状态,不停的开合模往返运动,磨损现象不可避免。这种磨损会导致中模板的水平位置逐渐下降，对贯通中模板的导螺杆产生日益增大的压力，轻则使中模板与导螺杆之间的间隙消失，两者之间摩擦力增大，导螺杆电镀层磨损严重，滑动费力耗能；重则导螺杆被压弯，中模板的滑动方向无法保证直线方向，对压铸产品的质量造成直接影响。

公开号为“CN103434100A”的中国专利文献，于2013年12月11日公开的“一种形变补偿装置”，其设置于动模板与推动机构之间，和/或定模板与机架之间，包括：与所述动模板或所述定模板固定连接的滑块以及与所述推动机构或所述机架固定连接的支座，所述滑块可滑动地连接于所述支座上并与所述支座围成一个密封腔室，所述密封腔室与压力液体或压力气体连通。该技术方案可补偿动模定模在合模时产生的形变、起到形变补偿的作用，但是未能在导致动模形变的根本原因上进行纠正，无法治本。

现行应对脚座铜衬磨损的方案是，定期人工调整脚座调整螺母来使脚座升降,以消除滑座铜衬的磨损偏差.但是这种调节方法须配套详细科学的检修保养计划,操作不仅复杂,耗时多,而且对调试人员的技术水准要求高,稍有不慎就会严重影响模具进度及机台使用寿命。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，现有压铸机等设备脚座衬磨损快，影响压铸质量，从而提供一种自重自动支撑补偿系统，可以明显减缓脚座衬磨损，并在磨损的同时提供有效的补偿。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自重自动支撑补偿系统，包括机台，机台上设有沿导螺杆方向做往复运动的重载运动部件，重载运动部件下固定有若干脚座，脚座在与机台台面接触的位置设有脚座衬，每个脚座内均设有脚座支撑缸；每个脚座内均设有高度补偿结构，高度补偿结构的两个受力端一端抵接在脚座内，另一端直接或间接的抵接在机台台面上；所述高度补偿结构为液压支撑结构，或气压支撑结构，或杠杆支撑结构，或弹性支撑结构。

在压铸机等设备的运转过程中，脚座衬是受力接触机台并被逐渐磨损的零件。脚座衬逐渐磨损的过程，也是设于其上的部件高度逐渐下降的过程。为了弥补这种高度的下降，本方案在脚座内设置了高度补偿结构，高度补偿结构可以是液压支撑结构，或气压支撑结构，或杠杆支撑结构，或弹性支撑结构。在脚座衬逐渐磨损的过程中，高度补偿结构可以随着该过程进行补偿。补偿可以是由监控中心预设成自动的，也可以设定为人工可调的。当设备处于模具卸载状态，脚座衬上的受力较小，可以仅开启部分脚座内的高度补偿结构，以少量的能耗即可维持设备的各向平衡。应当明确，本系统所称的模具，还包括其他各类可挂载于本系统的重载运动部件和/或重载静止部件上的重载工作负荷。

作为优选，所述液压支撑结构包括在每个脚座内设有的脚座支撑缸；脚座支撑缸包括埋设于脚座的脚座支撑缸本体，脚座支撑缸本体内设有脚座支撑缸活塞；脚座支撑缸活塞的上部形成液压腔，液压腔与受监控中心控制的液压缸连通；脚座支撑缸活塞的下方固定连接可上下滑动的脚座顶板，脚座顶板的下方连接脚座衬。本方案在每个脚座内均设置了以脚座支撑缸为核心部件的补偿结构，该结构通过逐渐向脚座支撑缸内注入液体，从而将缸体的上部向上顶起，来实现对固定其上的部件高度逐渐下降的补偿。连接各个脚座支撑缸液压腔的液压缸均受监控中心控制，可以由操作人员按照需要的参数人工调节液压缸的压力，进而影响到各个脚座支撑缸液压腔的体积，最终决定补偿的高度。也可以根据一定的预设参数，由监控中心自动调节。

作为优选，所述脚座顶板与脚座衬间还固定有脚座调整板；脚座调整板内埋设有润滑油缸；润滑油缸内设有润滑油缸活塞，将润滑油缸分为上部的气压腔和下部的润滑油腔；气压腔与受监控中心控制的气缸连通，润滑油腔与脚座衬和机台台面间的摩擦间隙连通。处于工作状态时的脚座衬上方重量极大，脚座衬与机台台面之间的摩擦间隙非常小，以传统的方式加注润滑油，难以保证润滑效果。本方案在脚座调整板上设计了一个润滑油缸，润滑油缸活塞上部的气压腔与受监控中心控制的气缸连通，下方的润滑油腔与脚座衬和机台台面间的摩擦间隙连通。这样就可以通过控制中心，设定润滑油缸上部气压腔的压力值，并通过活塞将压力传递到下方的润滑油腔内，再强制将润滑油注入脚座衬和机台台面间的摩擦间隙，确保最佳的润滑效果，减小脚座衬的磨损。

作为优选，所述脚座衬内设有脚座感应器，脚座感应器触头的触点设于近机台台面侧；脚座感应器连接警报器。由于脚座衬在不断的受到磨损，这种磨损细微而持久，无法被肉眼观测到，也难以用量具精确度量。而这种磨损在未达限度之前都是安全的，可以无需理会。只有在超标之后，就必须尽快更换，否则持续的磨损会对设备自身、对压铸质量造成直接影响。为此，本设计方案在脚座衬内埋设了脚座感应器，该感应器触头的位置设定在近机台台面侧。当脚座衬被磨损至限度以下，脚座感应器触头暴露出来，触头的触点和机台台面发生接触，接通警报器电路回路，发出警报提醒操作人员应该更换脚座衬了。

作为优选，所述脚座感应器还电连接有计数器，计数器与重载运动部件驱动电源开关继电器电连接。在警报器报警提升更换脚座衬时，适当延迟更换可以更好的节约成本和提高生产效率，保持生产节奏的连贯性。因此可以设置计数器，在警报器报警提升更换脚座衬后，设定若干次计数，计数为零时切断重载运动部件驱动电源。这样做既可以保护设备，又可以对更换脚座衬的时点有充分的掌握。

作为优选，还包括固定于重载运动部件运动尽头处的重载静止部件；重载静止部件的模具侧固定有模具检测碰头座，模具检测碰头座的径向与重载运动部件的运动方向平行；模具检测碰头座内套接有可伸缩的模具检测碰头，模具检测碰头与接近开关连通。根据重力原理，只要重载静止部件上挂载了模具，正常状态下的模具必然是紧贴重载静止部件竖直下垂。因此，本技术方案在重载静止部件的模具侧设计了管状的模具检测碰头座，内置可在重载静止部件的运动方向上伸缩的模具检测碰头。只要重载静止部件上挂载了模具，模具的背面就会触及模具检测碰头，模具检测碰头向后退缩，触发接近开关产生开关信号，该信号传递至监控中心，即可显示当前为模具挂载状态。现实应用时，为了避免单个防失衡结构出现误报，可以在重载静止部件的同一水平位左右两侧分设两个防失衡结构。另外，本结构也可设于重载运动部件上，而重载静止部件通常与机台不发生相对位移，更适合设置本防失衡结构。由于一副模具至少分成两个部分：一个部分固定在重载静止部件上，另一个部分固定在重载运动部件上，因此只需要在重载静止部件上设置了防失衡结构，就可以认定整副模具是否挂载在本系统上了。

作为优选，所述模具检测碰头的底部与模具检测碰头座的底部间以模具检测碰头弹簧抵接。本方案为模具检测碰头的底部设计了弹簧，该弹簧可以在施加在模具检测碰头上的压力撤除后，将模具检测碰头回弹复位，从而解除接近开关的触发信号。监控中心就能迅速获得信号，得知重载静止部件处于非挂载状态。这样的设计使得模具检测碰头复位无需人工参与，自动化程度更高。

作为优选，所述重载静止部件的模具侧还固定有模具检测座，模具检测座的径向垂直于模具检测碰头座的径向；模具检测座内套接有可伸缩的模具检测杆，模具检测杆的头部为球形，与模具检测碰头的侧壁抵接，尾部与接近开关抵接；模具检测碰头的侧壁设有与模具检测杆的头部形状适配的凹陷。鉴于模具的质量很大，挂载时对模具检测碰头造成的冲击力也很大，如果直接将模具检测碰头与接近开关连接，容易造成接近开关的毁损。因此本方案在模具检测碰头的侧壁上设计了凹坑，对应凹坑设计有可伸缩的模具检测杆。模具检测杆的头部为球形，正常情况下适配的位于凹坑内，当模具检测碰头因为受力而向内缩进时，模具检测杆的头部被从凹坑内推出，带动模具检测杆整体向后方移动，触发与其尾部抵接的接近开关。

作为优选，所述模具检测碰头的侧壁上设置的凹陷与模具检测碰头的侧壁之间，以平滑的圆弧过渡。为了使模具检测杆得头部与移动的模具检测碰头的侧壁间的相对位移更灵敏，本方案将模具检测碰头的侧壁上设置的凹陷与模具检测碰头的侧壁之间，设置为平滑的圆弧过渡。

作为优选，所述模具检测杆的杆身上设有弹簧限位圈，并通过弹簧限位圈与模具检测座的底部间以模具检测杆弹簧抵接。同理，为模具检测杆设计了复位弹簧，使模具检测杆得复位无需人工参与，自动化程度更高。

综上所述，本发明的有益效果是：可以明显减缓脚座衬磨损，并在磨损的同时提供有效的补偿。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1的A处放大图，

图3是图1的B-B剖视图，

图4是本发明的重载静止部件的结构示意图，

图5是图4的C-C剖视图。

其中：1导螺杆，2模具动块，3模具定块，4中模板，5前模板，6机台，7脚座，8感应器线束，9脚座支撑缸本体，10脚座支撑缸活塞，13脚座顶板，14脚座调整板，15润滑油缸活塞，16脚座衬，17润滑油腔，18气压腔，19液压腔，20脚座感应器，21脚座感应器固定螺栓，22脚座感应器触头，23模具检测碰头，24模具检测碰头弹簧，25模具检测碰头座，26模具检测杆，27模具检测座，28模具检测杆弹簧，29模具检测座端盖，30接近开关。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例，是一种应用了自重自动支撑补偿系统的大型压铸机，包括机台6，机台上设有横置的导螺杆1。导螺杆的右侧端为固定的重载静止部件，本例的压铸机中，该重载静止部件为前模板5；导螺杆上滑动连接有重载运动部件，本例的压铸机中，该重载运动部件为中模板4。当处于工作状态时，前模板上固定模具定块3，中模板上固定模具动块2，并沿导螺杆的方向左右往复运动。中模板的下端设有6个排列成矩形整列的脚座7，脚座将中模板支撑在机台的台面上，并随中模板运动。

如图2所示，每个脚座内均设有液压支撑结构作为高度补偿结构。该液压支撑结构的主体部件为脚座支撑缸，脚座支撑缸包括埋设于脚座的脚座支撑缸本体9，脚座支撑缸本体内设有可上下滑动的脚座支撑缸活塞10；脚座支撑缸活塞的上部形成液压腔19，液压腔与受监控中心控制的液压缸连通；脚座支撑缸活塞的下方固定连接可上下滑动的脚座顶板13，脚座顶板的下方连接脚座衬16，脚座衬与机台台面直接接触。本结构通过逐渐向脚座支撑缸内注入液体，从而将缸体的上部向上顶起，来实现对脚座衬逐渐磨损导致中模板高度的逐渐下降进行补偿。连接各个脚座支撑缸液压腔的液压缸均受监控中心控制，可以由操作人员按照需要的参数人工调节液压缸的压力，进而影响到各个脚座支撑缸液压腔的体积，最终决定补偿的高度。也可以根据一定的预设参数，由监控中心自动调节。当设备处于模具卸载状态，脚座衬上的受力较小，可以仅开启部分脚座支撑缸，以少量的能耗即可维持设备的各向平衡。

如图2所示，脚座顶板与脚座衬间还固定有脚座调整板14；脚座调整板内埋设有润滑油缸；润滑油缸内设有润滑油缸活塞15，将润滑油缸分为上部的气压腔18和下部的润滑油腔17；气压腔与受监控中心控制的气缸连通，润滑油腔与脚座衬和机台台面间的摩擦间隙连通。本结构可以通过控制中心，直接调节润滑油缸上部气压腔的压力大小，并通过活塞将压力传递到下方的润滑油腔内，再强制将润滑油注入脚座衬和机台台面间的摩擦间隙，确保最佳的润滑效果，减小脚座衬的磨损，延缓脚座衬的使用寿命。摩擦面润滑油的自然损耗，由润滑油腔内的润滑油补偿，而润滑油腔内液面的下降，产生压力减小，上方的气压腔会通过充气来维持恒定的气压，进而保持恒定的润滑油腔内的液压。

如图3所示，在每个脚座内还设有脚座衬磨穿感应结构。该结构包括脚座衬内埋设的脚座感应器20，并以脚座感应器螺栓21。脚座感应器设有脚座感应器触头22，该触头的触点设于下方近机台台面侧。脚座感应器通过感应器线束8电连接警报器和计数器，计数器与中模板驱动电源开关继电器电连接。本结构在正常工作时，警报器电路处于截至状态，警报器不工作。当脚座衬磨损到既定位置时，脚座感应器触头的触点触及机台台面，将警报器电路导通，警报器工作，发出闪光和蜂鸣，提醒操作人员更换脚座衬。此时计数器开始倒计数，该倒计数数字由操作人员自行设定。此后中模板的每一次往返，带动计数器倒计数1个数字，直至倒数为零时，计数器切断中模板驱动电源，强制要求更换脚座衬。

如图4、图5所示，在前模板的模具固定侧的同一水平位左右两侧，分设有两个防失衡结构。每个防失衡结构均包括固定在前模板的模具固定侧的管状的模具检测碰头座25，模具检测碰头座的径向与中模板的运动方向平行；模具检测碰头座内套接有可伸缩的模具检测碰头23。模具检测碰头的头部暴露在前模板的表面，底部与模具检测碰头座的底部间以模具检测碰头弹簧24抵接。前模板的模具侧还固定有模具检测座27，模具检测座也是管状的，其径向垂直于模具检测碰头座的径向。模具检测座内套接有可伸缩的模具检测杆26；模具检测杆的头部为球形，与模具检测碰头的侧壁抵接，尾部与接近开关30抵接；模具检测碰头的侧壁设有与模具检测杆的头部形状适配的凹陷，凹陷与模具检测碰头的侧壁之间，以平滑的圆弧过渡。模具检测杆的杆身上设有弹簧限位圈，模具检测座的底部设有可供模具检测杆穿过的模具检测座端盖29，并在弹簧限位圈与模具检测座端盖间以模具检测杆弹簧28抵接。当压铸机开始挂载模具准备工作时，模具定块3被挂载至前模板上，紧贴前模板竖直向下，其压力作用在左右两个模具检测碰头上，将模具检测碰头向模具检测碰头座内侧压入，带动模具检测杆后退，触发接近开关，发出信号至监控中心。当2个防失衡结构均发出信号，即可确认模具处于挂载状态。当模具被卸载时，模具定块对模具检测碰头的压力消失，模具检测碰头受弹力向外弹出复位，带动模具检测杆也同步回弹复位，接近开关的触发状态结束，信号消失，即可确认模具处于卸载状态。

综上所述，应用了本发明的一种自重自动支撑补偿系统的大型压铸机，通过前模板上设置的防失衡结构来识别脚座衬的受力状态，通过脚座衬磨穿感应结构来对脚座衬的磨损发出警示信号和断电保护，通过强制润滑结构来减少脚座衬的磨损，再通过高度补偿结构来对已磨损的脚座衬进行高度补偿。整机上设置了多个预防、润滑、调整结构，使得脚座衬的磨损速度大大减缓，更换周期大大延长，设备的作业精度可以长期保持良好，使用寿命也可大大增加。本技术方案不仅可以应用在如实施例的大型压铸机，还可以推广应用在具有类似需求的其他设备上；所述模具也包括各类重载工作负荷。

Claims (10)

1.一种自重自动支撑补偿系统，包括机台（6），机台上设有沿水平方向做往复运动的重载运动部件（4），重载运动部件下固定有若干脚座（7），脚座在与机台台面接触的位置设有脚座衬（16），其特征是，每个脚座内均设有高度补偿结构，高度补偿结构的两个受力端一端抵接在脚座内，另一端直接或间接的抵接在机台台面上；所述高度补偿结构为液压支撑结构，或气压支撑结构，或杠杆支撑结构，或弹性支撑结构。

2.根据权利要求1所述的一种自重自动支撑补偿系统，其特征是，所述液压支撑结构包括在每个脚座内设有的脚座支撑缸；脚座支撑缸包括埋设于脚座的脚座支撑缸本体（9），脚座支撑缸本体内设有脚座支撑缸活塞（10）；脚座支撑缸活塞的上部形成液压腔（19），液压腔与受监控中心控制的液压缸连通；脚座支撑缸活塞的下方固定连接可上下滑动的脚座顶板（13），脚座顶板的下方连接脚座衬。

3.根据权利要求1或2所述的一种自重自动支撑补偿系统，其特征是，所述脚座顶板与脚座衬间还固定有脚座调整板（14）；脚座调整板内埋设有润滑油缸；润滑油缸内设有润滑油缸活塞（15），将润滑油缸分为上部的气压腔（18）和下部的润滑油腔（17）；气压腔与受监控中心控制的气缸连通，润滑油腔与脚座衬和机台台面间的摩擦间隙连通。

4.根据权利要求1或2所述的一种自重自动支撑补偿系统，其特征是，所述脚座衬内设有脚座感应器（20），脚座感应器触头（22）的触点设于近机台台面侧；脚座感应器连接警报器。

5.根据权利要求4所述的一种自重自动支撑补偿系统，其特征是，所述脚座感应器还电连接有计数器，计数器与重载运动部件驱动电源开关继电器电连接。

6.根据权利要求1或2所述的一种自重自动支撑补偿系统，其特征是，还包括固定于重载运动部件运动尽头处的重载静止部件（5）；重载静止部件的模具侧固定有模具检测碰头座（25），模具检测碰头座的径向与重载运动部件的运动方向平行；模具检测碰头座内套接有可伸缩的模具检测碰头（23），模具检测碰头与接近开关（30）连通。

7.根据权利要求6所述的一种自重自动支撑补偿系统，其特征是，所述模具检测碰头的底部与模具检测碰头座的底部间以模具检测碰头弹簧（24）抵接。

8.根据权利要求6所述的一种自重自动支撑补偿系统，其特征是，所述重载静止部件的模具侧还固定有模具检测座（27），模具检测座的径向垂直于模具检测碰头座的径向；模具检测座内套接有可伸缩的模具检测杆（26）；模具检测杆的头部为球形，与模具检测碰头的侧壁抵接，尾部与接近开关抵接；模具检测碰头的侧壁设有与模具检测杆的头部形状适配的凹陷。

9.根据权利要求8所述的一种自重自动支撑补偿系统，其特征是，所述模具检测碰头的侧壁上设置的凹陷与模具检测碰头的侧壁之间，以平滑的圆弧过渡。

10.根据权利要求8所述的一种自重自动支撑补偿系统，其特征是，所述模具检测杆的杆身上设有弹簧限位圈，并通过弹簧限位圈与模具检测座的底部间以模具检测杆弹簧（28）抵接。