20型普通车床制动机构改进

1 原制动器的结构与原理

如图1,20型车床制动机构均采用闸带式制动器,它由制动轮7、制动带8和杠杆6等组成。制动轮7为一钢制圆盘,装在传动轴IV上。制动带8绕在制动轮上,它的一端通过调节螺钉9与箱体10相连,另一端固定在杠杆6的上端。扳动手柄1,通过连杆2,推动竖轴3转动。装在竖轴上的扇形齿轮4随之转动,带动齿条5水平移动,控制离合器的启、停和正反转位置,同时也控制制动器的松开和锁紧。当手柄1处于上、下两个位置时,杠杆6下端处于齿条杆5上a和c两个凸入处,制动带被放松。当手柄1被扳到中间挡住时,齿条也被推到中间,此时离合器松开,而杠杆6的下端处于齿条杆5上的凸起b处,将制动带8锁紧在制动轮7上,使机床迅速停车。

图1

2 原设计的缺陷

当车床停车换挡变速时,一般均需用手转动主轴才能使滑移齿轮顺利啮合。而装夹工件时,往往也需要将夹盘转到合适的位置。停车时机床处于制动状态,根本不能扳动主轴,从而无法换挡变速,也使得装夹工件不太方便。要想换档,只能将制动带8完全放松,但这样,制动器又失去了刹车作用。所以,工人师傅调松刹车带采用了反转刹车的方式。但这种刹车方式却会造成强烈的冲击,产生刺耳的噪声,严重影响齿轮寿命,有时甚至会造成齿轮齿部断裂。

3 改进设计

如何使车床停车时既能迅速刹车,停车后又能顺利换挡变速,最好的办法是停车时使制动器短时工作,而当机床停稳后,刹车器又能自动脱开,以使工人能够顺利扳动主轴,实现换挡。改进措施如图2,在机床床头箱外增加一电磁制动器,由电磁铁11、衔铁12和外壳13组成。电磁铁11装在外壳13上,外壳13则安装在床头箱10上,衔铁12与调节螺钉9装在一起。当电磁铁11通电时,衔铁12带动调节螺钉9向左移动,使刹车带8锁紧在制动轮7上。当电磁铁11断电时,调节螺钉9和衔铁12在弹簧推动下右移使刹车带8放松。

机床的主电机控制电路同时进行改进,原控制电路如图3,改进后的电路为图4。改进后的电路比原电路仅增加一时间继电器KT和一行程控制开关SQ,电磁铁YB即为电磁铁11。

图2

图3

图4

在竖轴3上装一挡块14(见图1),用以控制行程开关,使得机床处于停车位置即手柄1处于中间时,挡块14压下行程开关触头,使其导通。当机床开机时,挡块释放行程开关,触头断开。因竖轴3恰好通过床头背面的电气箱,所以加装的挡块、行程开关及时间继电器都可以安装在电气箱内,改装十分方便。

改进后电路的控制原理为:当提起或压下手柄1时,机床正转或反转,此时行程开关为释放状态,电磁铁YB不通电,制动器不工作。当将手柄扳到中间时,离合器松开,同时装在竖轴上的挡块14压下触头,常开触点导通,制动器电磁铁YB和时间继电器KT同时通电。衔铁12左移,进行刹车。当KT的延时时间到时,其延时常闭触点断开,YB断电,制动器松开。此时可以扳动主轴,以顺利进行换挡或装夹工件。时间继电器的整定时间应大于停车开始到机床完全停住的时间。

4 结束语

20型车床制动系统的改进,不仅可以达到预期的目的,而且机械结构和电路方面的改动都很小。改进后的启、停和制动仍由手柄1统一操纵,十分方便。 : 杰 )

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