一种安全门滚轮的安装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种滚轮的安装结构，具体涉及一种用于压铸机/注塑机的安全门滚轮安装结构，尤其是指应用于安全门受力为悬臂梁形式的滚轮安装结构。
【背景技术】
[0002]在机械设备行业中，安全防护装置有着举足轻重的作用，它不仅是对设备操作者人身安全最有效的保护屏障，也是降低企业发生安全事故的最有效的措施，其使用寿命的长短对设备操作者的保护有着极其重要的意义，特别是容易造成人身安全事故的设备更为明显。
[0003]安全防护装置有很多形式例如压铸机的安全门。压铸作为一种最先进的金属成型的方法，由于其高效，少切削及无切削的优点而应用广泛，但其高温、高压、高速的特种铸造工艺，对压铸设备的的安全防护装置即安全门提出了越来越高的要求。
[0004]压铸机的安全门结构形式根据不同的机型有着不同形式，目前大部分压铸机的安全门特别是大型压铸机的安全门均采用滚轮作为安全门受力支撑的结构形式。据调查使用这种结构形式安全门容易出现使用周期短和使用不稳定，当安全门的使用周期短和使用不稳定时最直接的表现就是对操作人员起不到安全作用，容易引发安全事故；其次由于安全门的使用的不稳定性会大大的增加企业维修时间，从而大大影响到生产效率。研究发现造成其使用周期短和不稳定的因素有多种，其中最直接，最严重的因素就是安全门在高频率开启关闭的过程中，由于滚轮受力不合理容易造成安全门滚轮的磨损，特别是在生产条件恶劣的情况下，磨损更快更严重。在滚轮磨损后引起安全门相对于轨杆位置的下坠和增大了与轨杆配合面间的间隙，会造成安全门在开启关闭过程中碰不到其安全作用的行程开关，引发安全门的失效和机器故障报警，最终导致发生安全事故和降低生产效率。所以针对安全门滚轮容易磨损而引起安全事故和设备故障而降低生产效率的情况，开发一种使安全门受力结构更为合理并能有效解决磨损带来的安全隐患的方法是十分必要的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的旨在提供一种结构简单、受力合理、磨损小、装配简单、经久耐用、性能稳定的安全门滚轮的安装结构，以克服现有技术中的不足。
[0006]按此目的设计的一种安全门滚轮的安装结构，包括滚轮、滚轮导杆和安全门；滚轮固定于安全门上，滚轮导杆固定于设备上，滚轮与滚轮导杆线性运动的装配，实现安全门的往返滑动；其特征在于:滚轮设置若干个，一部分滚轮上下对称的装配于滚轮导杆一端，另一部分滚轮装配于滚轮导杆中部上侧，滚轮导杆中部下侧无滚轮安装；安全门的受力形式为悬臂梁受力形式。
[0007]滚轮导杆上受剪切力和弯矩力最大的受力点上侧装配有滚轮。受力点通过公式Ra=G*L2/L1和Rb = G*(L1+L2)/L1得到(其中，G为安全门自重力、LI为安全门重心到支撑点B的距离、L2为支撑点B到支撑点A的距离、Ra为支撑点A支反力、Rb为支撑点B支反力)；受力点为最危险截面处，即安装在受力点的滚轮所受到的作用力最大。
[0008]又由摩擦力公式f = F* μ可知(其中，μ为摩擦系数)，当μ为常量时，作用力F越大，则摩擦力f越大，从而造成有相当运动的两物体间的磨损就越大。
[0009]根据上述分析计算，在受力点上侧并排安装两个或两个以上的滚轮，以降低每个滚轮的支撑力，减少滚轮摩擦力，达到降低滚轮磨损量的目的。
[0010]滚轮导杆端部上下对称的设置有两个滚轮。
[0011]本发明通过应用理论力学建立安全门受力图，根据受力分析合理布局滚轮安装结构，其中滚轮导杆一端上下对称的装配两滚轮，最大的受力点上侧并排装配两个或两个以上滚轮，最大的受力点下侧无滚轮安装。其相对于传统的结构，在同等使用条件下，即可实现滚轮磨损降低，延长滚轮使用寿命，提高安全门稳定性和增加安全门使用周期。本发明适用于压铸机/注塑机，特别是大型压铸机/注塑机的安全门，能有效减少安全门滚轮的磨损，延长安全门的使用寿命，给设备操作者更长效的人身安全保护。
【附图说明】
[0012]图1为本发明一实施例的装配结构示意图。
[0013]图2为本发明一实施例的局部放大图。
[0014]图3为本发明一实施例的受力分析图。
[0015]图4为本发明一实施例安全门支撑点A和B的支反力图。
[0016]图5为本发明一实施例安全门的受力弯矩图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
[0018]参见图1-图2，本安全门滚轮的安装结构，包括滚轮1、滚轮导杆2和安全门3 ;滚轮I固定于安全门3上，滚轮导杆2固定于设备上，滚轮I与滚轮导杆2线性运动的装配，实现安全门3的往返滑动；滚轮I设置四个，其中两个滚轮I上下对称的装配于滚轮导杆2一端，剩下两个滚轮I装配于滚轮导杆2中部上侧，导杆2中部下侧不安装滚轮。
[0019]具体地讲，安全门3的受力形式为悬臂梁受力形式。
[0020]滚轮导杆2上受剪切力和弯矩力最大的受力点B上侧装配有滚轮1，下侧不装配滚轮I。
[0021]参见图3-图5，受力点B通过以下分析得到:
[0022]由:EFy= 0、EMy = 0
[0023]求得:Ra= G*L2/L1 和 Rb = G* (L1+L2) /LI
[0024]其中，G:安全门自重力；
[0025]L1:安全门重心到支撑点B的距离；
[0026]L2:支撑点B到支撑点A的距离；
[0027]Ra:支撑点A支反力；
[0028]Rb:支撑点B支反力。
[0029]由上式及图4和图5受力图可知，受力点B受剪切力和弯矩力最大，为最危险截面处，即安装在受力点B的滚轮I所受到的作用力最大。
[0030]又由摩擦力公式f = F* μ可知(其中，μ为摩擦系数)，当μ为常量时，作用力F越大，则摩擦力f越大，从而造成有相当运动的两物体间的磨损就越大。
[0031]综合上述分析可得出的结论是:当安全门3自重一定的条件下，要减少受力点B的滚轮I与滚轮导杆2间的摩擦力，就要减少受力点B处滚轮I的支撑力。如图2所示，在受力点B处并排安装两滚轮1，每个滚轮I所受支撑力将变为为原来的二分之一，在同等使用条件下，滚轮I的磨损量将大幅降低，滚轮I的使用寿命延长，安全门3的使用周期也随之增长，稳定性也随之提高。
[0032]本发明通过应用理论力学对安全门的受力进行分析得到使滚轮I受力更为合理的布置结构，即可实现滚轮I磨损降低，延长滚轮I使用寿命，提高安全门3稳定性和增加安全门3使用周期的积极效果。
[0033]上述为本发明的优选方案，并不用以限制本发明，凡是本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种安全门滚轮的安装结构，包括滚轮(I)、滚轮导杆⑵和活动安全门⑶；滚轮(I)固定于活动门(3)上，滚轮导杆(2)固定于设备上，滚轮(I)与滚轮导杆(2)线性运动的装配，实现活动安全门(3)的往返滑动；其特征在于:滚轮(I)设置若干个，一部分滚轮(I)上下对称的装配于滚轮导杆(2) —端，另一部分滚轮(I)装配于滚轮导杆(2)中部上侧。2.根据权利要求1所述安全门滚轮的安装结构，其特征在于安全门的受力形式为悬臂梁受力形式。3.根据权利要求2所述安全门滚轮的安装结构，其特征在于滚轮导杆(2)上受剪切力和弯矩力最大的受力点(B)上侧装配有滚轮(I)。4.根据权利要求3所述安全门滚轮的安装结构，其特征在于滚轮导杆(2)上受剪切力和弯矩力最大的受力点(B)下侧不装配滚轮(I)。5.根据权利要求4所述安全门滚轮的安装结构，其特征在于受力点(B)上侧并排装配两个滚轮(I)。6.根据权利要求4所述安全门滚轮的安装结构，其特征在于受力点(B)上侧并排装配两个以上滚轮(I)。7.根据权利要求1-6任一项所述安全门滚轮的安装结构，其特征在于滚轮导杆(2)端部上下对称的设置有两个滚轮(I)。
【专利摘要】一种安全门滚轮的安装结构，包括滚轮、滚轮导杆和安全门；滚轮固定于安全门上，滚轮导杆固定于设备上，滚轮与滚轮导杆线性运动的装配，实现安全门的往返滑动；其特征在于：滚轮设置若干个，一部分滚轮上下对称的装配于滚轮导杆一端，另一部分滚轮装配于滚轮导杆中部上侧，而滚轮导杆的中部下侧无滚轮装配，安全门受力形式为悬臂梁受力形式。本发明通过应用理论力学建立安全门受力图，根据受力分析合理布局滚轮安装结构，其中滚轮导杆一端上下对称的装配两滚轮，最大的受力点上侧并排装配两个或两个以上滚轮而下侧无滚轮。相对于传统的结构，在同等使用条件下，可降低滚轮磨损，延长滚轮使用寿命，提高安全门稳定性和增加安全门使用周期。
【IPC分类】E05D15/06, E05D13/00, B22D17/22, B29C45/84
【公开号】CN105003146
【申请号】CN201510323878
【发明人】黄永兵, 彭新上, 万介荣
【申请人】佛山联升压铸科技有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月12日