ВАЛЬЦОВЫЙ СТАНОК

Полезная модель относится к устройствам для измельчения сыпучих продуктов, преимущественно зерна и его составных частей и может быть использована в мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленности.
Известен вальцовый станок, включающий корпус, установленные в корпусе неподвижные и подвижные опоры, в которых с возможностью вращения от привода закреплены, соответственно, неподвижный и подвижный мелющие вальцы, механизм привала и отвала подвижного вальца, содержащий рычаг ручного привода подвижных опор, кинематически связанный с последними и пневмопривод указанных подвижных опор, выполненный в виде сообщенного с источником пневматического питания пневмоцилиндра, шток поршня которого кинематически соединен с подвижными опорами и защелку для фиксации подвижного вальца в рабочем положении. См. а.с. СССР №1060222, В 02 С 4/32, опубл. 15.12.1983 г.
В известном вальцовом станке, при работе его в автоматическом режиме, фиксатор защелки перемещают, но не вводят в соприкосновение с упором, оставляя между ними зазор.
Подвижный валец на требуемом расстоянии от неподвижного удерживают оставляя поршень пневмоцилиндра в крайнем рабочем положении во все время помола. При этом, в случае колебаний давления в пневмосети, происходят изменения (в ту или иную сторону) величины зазора между мелющими вальцами и, как следствие, либо износ вальцов и попадание металлических частиц в продукт, либо снижение качества помола.
Известен также вальцовый станок, наиболее близкий к заявляемому по технической сущности (прототип). См. А.И.Зотьев, А.Г.Аронов и др. Современные средства размола зерна. М.: Колос, 1982. стр.38-41. Известный вальцовый станок включает корпус, установленные в корпусе неподвижные
и подвижные опоры, в которых с возможностью вращения от привода закреплены, соответственно, неподвижный и подвижный мелющие вальцы, механизм привала и отвала подвижного вальца, содержащий рычаг ручного привода подвижных опор, кинематически связанный с последними и пневмопривод указанных подвижных опор, выполненный в виде сообщенного с источником пневматического питания через фильтр-регулятор и пневмоклапанное устройство пневмоцилиндра, шток поршня которого кинематически соединен с подвижными опорами, систему электронного управления пневмоприводом, состоящую из блока электронного управления, подключенного, соответственно, к связанному с источником тока датчику поступления продукта в приемный стакан и к пневмоклапанному устройству пневмопривода, защелку, состоящую из фиксатора и упора и средство ручного привода фиксатора.
В известном вальцовом станке, при его работе в полностью автоматическом режиме блок электронного управления выдает управляющий сигнал на электромагнитный клапан, который срабатывает, пропуская в пневмоцилиндр воздух, перемещающий поршень в рабочее положение, придвигая тем самым подвижный валец к неподвижному. А т.к. блок электронного управления выдает управляющий сигнал постоянно, пока датчик в приемном устройстве станка сигнализирует о прохождении продукта, то поршень также постоянно находится под давлением, в рабочем положении, постоянно поджимая через кинематическую связь подвижный валец к неподвижному. При этом колебания давления в пневмосети вызывают изменения положения подвижного вальца, что приводит либо к повышенному износу поверхности вальцов и попаданию в продукт металлических частиц, либо к ухудшению качества помола, т.е. такая «пневматическая» фиксация подвижного вальца в его рабочем положении недостаточно надежна, а использовать для надежной фиксации вальца защелку, при автоматическом режиме работы станка, не представляется
возможным, т.к. она (защелка) работает только от ручного привода и произвести автоматический отвал подвижного вальца при закрытой защелке невозможно.
Задачей полезной модели является создание простого по конструкции вальцового станка, обеспечивающего надежную фиксацию подвижного вальца в рабочем положении посредством защелки, автоматически закрывающейся и открывающейся в соответствии с автоматическим привалом-отвалом подвижного вальца.
Указанная задача решается тем, что в известном вальцовом станке, включающем корпус, установленные в корпусе неподвижные и подвижные опоры, в которых с возможностью вращения от привода закреплены, соответственно, неподвижный и подвижный мелющие вальцы, механизм привала и отвала подвижного мелющего вальца, содержащий рычаг ручного привода подвижных опор, кинематически связанный с последними и пневмопривод указанных подвижных опор, выполненный в виде сообщенного с источником пневматического питания через фильтр-регулятор и пневмоклапанное устройство пневмоцилиндра, шток поршня которого кинематически соединен с подвижными опорами, систему электронного управления пневмоприводом, состоящую из блока электронного управления, подключенного, соответственно, к связанному с источником тока датчику поступления продукта в приемный стакан и к пневмоклапанному устройству пневмопривода, защелку, состоящую из фиксатора и упора и средство ручного привода фиксатора, согласно полезной модели, вальцовый станок снабжен средством автоматического привода фиксатора, выполненным в виде дополнительного пневмоцилиндра, сообщенного с источником пневматического питания через дополнительное пневмоклапанное устройство, которое подключено к блоку электронного управления пневмоприводом подвижных опор, при этом фиксатор защелки соединен одним концом со штоком поршня дополнительного
пневмоцилиндра, пневмопривод подвижных опор снабжен возвратной пружиной, а в качестве блока электронного управления использован блок с импульсным выходным сигналом.
При этом: - кинематическая связь между штоком пневмоцилиндра и подвижными опорами выполнена в виде тяги, закрепленной на корпусе с возможностью перемещения и соединенной одним концом со штоком поршня пневмоцилиндра, а вторым, через рычаг ручного привода - с эксцентриковым валом, концы которого посредством соответствующих вторых тяг и связанных с ними рычагов, прикрепленных к корпусу с возможностью качания, соединены каждый с соответствующей подвижной опорой, при этом упор защелки закреплен на тяге, связанной со штоком, а на корпусе закреплен охватывающий тягу дополнительный упор, возвратная пружина закреплена между указанными упорами, а фиксатор выполнен в виде стержня со скошенным свободным концом;
- фиксатор защелки выполнен подпружиненным;
- ручной привод фиксатора защелки выполнен в виде двуплечего рычага, к одному плечу которого жестко присоединена рукоятка, второе плечо посредством оси связано одновременно со штоком дополнительного пневмоцилиндра и фиксатором защелки;
- пневмоклапанные устройства выполнены в виде электромагнитного пневмораспределителя с нормально закрытым и нормально открытым клапанами;
- связанная со штоком тяга свободно установлена в проушинах, жестко прикрепленных к одной из боковых стенок корпуса, а пневмоцилиндр пневмопривода подвижных опор размещен на противоположной боковой стенке корпуса, при этом тяга со штоком связана посредством коромысла, закрепленного с возможностью качания на торцевой стенке корпуса;
- дополнительный пневмоцилиндр прикреплен к корпусу станка вертикально над фиксатором защелки;
- блок электронного управления совмещен с датчиком поступления продукта и размещен в приемном стакане станка.
В дальнейшем полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и чертежами, где на фиг.1 схематично изображен общий вид вальцового станка со схемой его автоматического управления; на фиг.2 - вальцовый станок (вид сверху): на фиг.3 - то же, вид со стороны размещения пневмоцилиндра.
Вальцовый станок содержит корпус, на боковых стенках 1, 2 которого закреплены неподвижные опоры 3 и оси 4, на которых закреплены с возможностью качания рычаги 5. На указанных рычагах 5 жестко закреплены подвижные опоры 6. В опорах 3 и 6 с возможностью вращения от привода (не показано) установлены неподвижный 7 и подвижный 8 мелющие вальцы. Подвижные опоры 6 перемещаются посредством пневмопривода (в автоматическом режиме) и могут перемещаться вручную. Пневмопривод выполнен в виде пневмоцилиндра 9, сообщенного с источником пневматического питания 10 через фильтр-регулятор 11 и пневмоклапанное устройство 12, выполненное в виде пневмораспределителя с нормально закрытым и нормально открытым клапанами (не показано). Шток 13 поршня пневмоцилиндра 9 соединен с тягой 14, свободно установленной в проушинах 15, прикрепленных к боковой стенке 1 корпуса. Второй конец тяги 14 через рычаг 16 соединен с эксцентриковым валом 17, оба конца которого посредством соответствующих вторых тяг 18 и связанных с ними рычагов 5 соединены каждый с соответствующей подвижной опорой 6.
На тяге 14 установлен упор 19, а на корпусе - охватывающий тягу 14 упор 20, между которыми закреплена возвратная пружина 21. Рычаг 16 имеет рукоятку и служит в качестве рычага ручного привода вышеуказанной кинематической цепи для перемещения вручную подвижных опор 6 к неподвижным опорам 3, т.е. для привала подвижного вальца 8 к неподвижному 7.
В автоматическом режиме пневмопривод управляется системой электронного управления, которая содержит блок электронного управления 22 с импульсным выходным сигналом. К указанному блоку 22 подключен датчик 23 поступления продукта, установленный в прозрачном приемном стакане 24. Блок электронного управления 22 подключен также к пневмоклапанному устройству 12.
В качестве датчика 23 поступления продукта в данном варианте использован емкостной датчик. Может быть использован, в других вариантах, и другой подходящий датчик. В качестве блока электронного управления 22 может быть использован блок, работа которого основана на известных принципах, важно чтобы он выдавал импульсный управляющий сигнал. На верхней стенке 25 корпуса над тягой 14 установлен фиксатор 26 защелки, который перемещается от ручного привода при работе в ручном режиме и от пневмопривода при работе в автоматическом режиме. Ручной привод выполнен в виде двуплечего рычага, одно плечо 27 которого соединено с фиксатором 26 защелки, а второе снабжено рукояткой 28. Пневмопривод фиксатора 26 выполнен в виде дополнительного пневмоцилиндра 29, установленного на верхней стенке 25 корпуса над фиксатором 26 защелки. Шток 30 поршня дополнительного пневмоцилиндра 29 соединен с фиксатором 26 защелки и плечом 27рычага ручного привода посредством оси 31. Упор 19, установленный на тяге 14 является одновременно запирающим элементом защелки. Фиксатор 26 защелки выполнен в виде штыря со скошенным свободным концом. Дополнительный пневмоцилиндр 29 сообщен с источником пневматического питания 10 через фильтр-регулятор 11 и дополнительное клапанное устройство 32, выполненное в виде пневмораспределителя с нормально закрытым и нормально открытым клапанами и катушкой индуктивности (не показано), которое также подключено к упомянутому блоку электронного управления 22. Электрические цепи соединены с источником питания (не показано).
Пневмоцилиндр 9 может быть установлен в любом удобном месте, но в лучшем варианте выполнения полезной модели, он закреплен на боковой стенке 2 корпуса и с тягой 14, закрепленной на противоположной боковой стенке 1 корпуса, шток поршня соединен посредством коромысла 33, что позволяет не выйти за габариты станка, определяемые выступающими крайними точками опор.
Фиксатор 26 защелки снабжен пружиной 34. В одном из вариантов выполнения вальцового станка блок электронного управления 22 может быть совмещен с датчиком прохождения продукта.
Вальцовый станок работает следующим образом: в исходном положении подвижные опоры 6 находятся в положении отвала. Мелющие вальцы 7, 8 раздвинуты, поршень пневмоцилиндра 9 находится в крайнем левом (по рисунку) положении. Поршень дополнительного пневмоцилиндра 29 в крайнем нижнем (по рисунку) положении, фиксатор 26 защелки не контактирует с упором 19, т.е. защелка разомкнута.
Работа вальцового станка начинается с привода во вращение мелющих вальцов 7, 8. В автоматическом режиме станок работает следующим образом: мелющие вальцы 7, 8 вращаются. Продукт поступает в прозрачный приемный стакан 24. Датчик 23 поступления продукта выдает сигнал, который поступает на вход блока электронного управления 22, где преобразуется в импульсный электрический управляющий сигнал и поступает на катушку индуктивности пневматического клапанного устройства 12. Нормально-закрытый клапан (не показано) открывается. Воздух от источника пневматического питания 10, в данном случае - компрессора, через фильтр-регулятор 11 и открытый клапан поступает в рабочую полость пневмоцилиндра 9. Под давлением воздуха поршень перемещается в крайне правое (по рисунку) положение. Шток 13 при движении поршня перемещает тягу 14, сжимая возвратную пружину 21. Тяга 14 поворачивает рычаг 16 и, через него, эксцентриковый вал 17, при повороте которого тяги 18
поворачивают каждая вокруг оси 4 соответствующий рычаг 5 с закрепленной на нем подвижной опорой 6. Подвижные опоры 6 придвигаются к неподвижным опорам 3, осуществляя таким образом привал подвижного мелющего вальца 8 к неподвижному мелющему вальцу 7. При перемещении тяги 14 закрепленный на ней упор 19 скользит по скошенному концу фиксатора 26 защелки, приподнимая его. Далее фиксатор 26 под действием пружины 34 вновь опускается и взаимодействует с указанным упором 19, надежно фиксируя приваленное положение подвижного мелющего вальца 8. Т.К. блок электронного управления 22 выдает импульсный управляющий сигнал, то после привала и фиксации положения мелющих вальцов 7, 8 цепь катушки индуктивности (не показано) пневмоклапанного устройства 12, выполненного в виде электромагнитного пневмораспределителя, размыкается, нормально закрытый клапан при этом закрывается, а воздух из пневмоцилиндра 9 постепенно стравливается через нормально открытый клапан (не показано) пневмораспределителя. Положение вальцов 7, 8 остается фиксированным посредством защелки до получения нового импульсного сигнала на отвал. Таким образом колебания давления или какая-либо аварийная ситуация в пневмоприводе подвижных опор 6 не оказывает влияния на положение мелющих вальцов 7, 8, т.к. давления в пневмосети нет, поршень после приведения системы в движение находится в свободном состоянии не поджимая опору. Кроме того фиксация положения вальцов 7, 8 посредством защелки позволяет исключить случаи отвала подвижного вальца 8 от воздействия вибраций.
По окончании помола продукт перестает поступать в приемный стакан 24, датчик 23 поступления продукта выдает сигнал (команда «на отвал»), который поступает на вход блока электронного управления 22, где преобразуется в управляющий сигнал и поступает на катушку индуктивности дополнительного пневмоклапанного устройства 32, выполненного в виде электромагнитного пневмораспределителя, нормально закрытый клапан
которого (не показано) открывается и воздух от компрессора 10 через фильтр-регулятор 11 поступает в рабочую полость дополнительного пневмоцилиндра 29, поднимает поршень в крайне верхнее (по рисунку) положение. Шток 30 поршня, поднимаясь, поднимает фиксатор 26 защелки. Защелка расцепляется и под действием возвратной пружины 21 тяга 14 возвращается в исходное положение, перемещая в обратную сторону все звенья кинематической цепи и отводя тем самым подвижные опоры 6 и, соответственно, подвижный валец 8 в положение отвала. Тока в цепи катушки индуктивности нет, вследствие импульсного характера управляющего сигнала, нормально закрытый клапан (не показано) снова закрыт, воздух не поступает в дополнительный пневмоцилиндр 29, а поступивший воздух стравливается через нормально открытый клапан дополнительного пневмоклапанного устройства 32. Поршень со штоком 30 дополнительного пневмоцилиндра 29 под действием пружины 34 опускается в крайнее нижнее (по рисунку) положение, опуская фиксатор 26 защелки в исходное положение. Далее процесс отвала-привала вальцов происходит аналогично. При работе с ручным приводом процесс передачи движения аналогичен вышеуказанному, т.к. рычаги 28, 16 ручных приводов скреплены с теми же подвижными звеньями, что и штоки 13, 30 поршней пневмоцилиндров 9, 29, что значительно упрощает кинематические цепи механизмов.
Таким образом, наличие автоматического привода фиксатора защелки и обеспечение возможности отпирания и запирания защелки в согласовании с привалом и отвалом мелющего вальца позволяет полностью автоматизировать работу станка, обеспечивая при этом надежную механическую фиксацию положения мелющих вальцов, независящую от колебаний в пневмосети или вибраций станка. Вследствие импульсного характера управляющего сигнала, выдаваемого блоком электронного управления, рабочее давление в пневмоцилиндрах поддерживается короткое
время, соответствующее длительности импульсного управляющего сигнала, а все остальное время давление в пневмоцилиндрах равно атмосферному, что позволяет при необходимости в любой момент вручную, поворотом рычагов, сдвинуть или раздвинуть подвижные опоры, поршни не будут препятствовать свободному перемещению звеньев кинематической цепи. Кроме того, это позволяет встроить рычаги ручного управления в одну кинематическую цепь со штоками поршней, что упрощает конструкцию приводов.