SITEMA安全夹紧器 KR 050 30

SITEMA安全夹紧器 KR 050 30

在追求高效率与自动化的现代工业环境中，机械设备的安全、可靠运行是基石。尤其在需要频繁维护、模具更换或存在潜在坠落风险的场景中，一套强大而智能的安全锁定系统至关重要。德国SITEMA公司以其在安全夹紧技术领域的深厚积淀，推出了众多备受信赖的产品，其中KR 050 30型安全夹紧器便是应用广泛、性能代表作之一。它不仅仅是一个机械部件，更是保障人员安全、提升设备可用性、优化生产流程的关键元素。

一、 核心定位：安全锁定的精密专家

SITEMA KR 050 30隶属于SITEMA广受欢迎的“KR"系列安全夹紧器。该系列的核心理念是：在设备需要停止运动或防止意外移动的精确位置，提供强大、可靠且可复现的机械锁定。 KR 050 30体现了这一理念：

1.      本质安全： 其核心设计目标是在失去动力（如压缩空气）时，自动、机械式地进入并保持在夹紧（锁定）状态。这是被动安全的关键原则，确保即使供气故障或控制信号丢失，负载也能被牢牢固定，消除意外下落或移动的风险。

2.      高夹紧力与刚性： 提供强大的机械锁紧力（典型值约1500 N），一旦夹紧，能形成刚性的连接，有效抵抗振动、冲击或重力影响，保持负载位置纹丝不动。

3.      精确位置保持： 专为在精确设定的位置（如行程终点、维护位置、加工位置）进行锁定而设计，确保重复定位精度，满足高精度制造或装配的需求。

4.      模块化与灵活性： 设计紧凑，易于集成到各种机械设备中，如压力机、注塑机、升降系统、自动化生产线、模具夹持装置、机床防护门、机器人工作站等。

二、 深入解析：KR 050 30 技术规格与特点

·         型号解读：

o    KR： SITEMA 安全夹紧器系列标识。

o    050： 通常代表活塞直径（单位：mm）。KR 050 即活塞直径约为50mm，这是产生夹紧力的核心部件尺寸，直接关联夹紧力大小。

o    30： 代表活塞的标准行程（单位：mm）。KR 050 30 即活塞大可伸出30mm。这个行程决定了夹紧器能够“抓取"或“释放"的距离范围。

·         关键性能参数 (典型值，具体以数据表为准)：

o    夹紧力： 约 1500 N (在标准工作气压下，如6 bar)。此力量足以可靠锁定中小型模具、滑块、防护门或机械臂末端工具。

o    工作压力范围： 通常 4 bar 至 8 bar。标准工业压缩空气即可驱动，兼容性强。

o    释放力： 需要压缩空气作用在活塞上产生的力，用于克服内部弹簧力，使活塞缩回，解除锁定。

o    行程： 30 mm (标准行程)。这是活塞可伸缩的大距离。

o    重复定位精度： ，通常达到微米级。确保每次锁定都在同一精确位置。

o    工作温度范围： 通常 -10°C 至 +80°C。适应大部分工业环境。

o    防护等级： 通常 IP65。提供良好的防尘和防水喷射保护，适用于较恶劣的车间环境。

o    材质： 主体通常采用高强度铝合金，经硬质阳极氧化处理；关键摩擦部件（如夹紧块）采用硬化钢；密封件为耐磨耐老化的NBR或类似材料。确保长寿命和可靠性。

o    安装方式： 提供多种安装孔选项（通孔或螺纹孔），便于灵活固定在机器基座或移动部件上。

·         核心工作原理：

o    夹紧（锁定 - 安全状态）：

1.      当压缩空气断开或未供给时，KR 050 30内部的强力碟形弹簧组被释放。

2.      弹簧力驱动活塞（夹紧销）向外伸出。

3.      伸出的活塞销/夹紧块牢固地压紧在对应的夹紧面（通常是固定在机器框架上的“砧座"或“夹板"）上，产生巨大的摩擦力，实现刚性机械锁定。此过程自动发生，无需外部能量。

o    释放（解锁）：

1.      向夹紧器通入压缩空气（通常作用于活塞后腔）。

2.      气压产生的力克服内部碟形弹簧的力。

3.      活塞被推回（缩回）缸体内。

4.      夹紧销/块与夹紧面脱离接触，负载（如模具、滑块）可以自由移动。

5.      注意： 释放状态必须依赖持续的气压供应。一旦气压中断，弹簧会立即推动活塞伸出，重新夹紧。这是其安全性的根本体现。

·         核心优势：

o    失效安全： 失气自动夹紧是其大安全优势，符合高安全标准（如EN ISO 13849-1 PL d/e, SIL 2/3），为人员和设备提供高级别的保护。

o    高刚性高精度： 机械夹紧提供的刚性和位置保持精度，远超纯气动或液压保持。

o    快速响应： 夹紧和释放动作迅速（通常在毫秒级），缩短设备循环时间，提高生产效率。

o    长寿命与免维护： 坚固的设计、优质的材料和优化的摩擦副确保极长的使用寿命（数百万次循环），基本免维护。

o    紧凑设计： 在提供强大夹紧力的同时保持小巧体积，节省宝贵的设备空间。

o    易于集成： 标准化接口和安装方式，方便集成到新设计或现有设备的改造中。

o    无需持续能耗： 仅在释放状态需要压缩空气，夹紧状态无能耗，节能环保。

三、 典型应用场景

KR 050 30凭借其30mm的适中行程和约1500N的可靠夹紧力，在众多工业领域大显身手：

1.      压力机/冲床安全： 在滑块到达上死点或维修位置时自动锁死，防止因重力或意外控制信号导致的滑块坠落，保护模具和操作人员安全。是压力机安全改造和升级的关键元件。

2.      注塑机： 锁紧动模板、射台或安全门，确保在高压注射和保压过程中模具位置精确稳定，并在维护时防止运动部件意外动作。

3.      自动化生产线： 用于工位锁定、转台定位、提升机构终点锁定、机器人末端工具（EOAT）的快速更换与锁定（确保工具在高速运动中不会松脱）。

4.      物料搬运与升降系统： 在升降平台、翻转机构、吊装设备到达预定高度或位置时提供可靠的机械止动和安全保持，防止意外下落。

5.      机床防护： 可靠地锁定大型防护门、滑动罩盖或互锁装置，确保在设备运行时操作人员无法打开危险区域，满足安全规范要求。

6.      测试设备与工装夹具： 在振动测试台、疲劳试验机或精密装配夹具中，提供试件或组件的强力刚性固定，保证测试结果的准确性和装配精度。

四、 选型与安装关键考虑因素

1.      负载与力要求： 评估需要锁定的负载重量、可能受到的动态力（如振动、冲击、加速力）以及所需的夹紧安全系数。确保KR 050 30的1500N夹紧力足以应对恶劣工况。对于更大负载，需选择更大规格（如KR 080 XX）。

2.      行程需求： 30mm行程是否足够覆盖从释放到夹紧所需的距离？需考虑安装公差、夹紧面磨损预留等因素。SITEMA通常提供不同行程的变体。

3.      夹紧面设计： 与KR夹紧器配合的“砧座"或夹板必须具有足够的硬度（通常淬硬至HRC 50以上）、平整度和表面光洁度，以确保佳的摩擦力和长寿命。

4.      安装空间与方向： 确认夹紧器和砧座有足够的安装空间，并考虑作用力的方向。确保活塞运动方向与夹紧力方向一致。

5.      气源与管路： 确保有符合要求（压力、洁净度）的压缩空气供应，并选用合适通径的接头和管路，以保证快速的释放响应时间。强烈建议在气路上集成单向阀和节流阀：单向阀防止因气管意外破裂导致瞬间失压解锁；节流阀可调节释放速度，避免冲击。

6.      安全控制集成： KR 050 30的状态（夹紧/释放）必须集成到设备的整体安全控制回路中（如通过位置传感器检测活塞状态）。只有当所有安全夹紧器都确认处于夹紧（锁定）状态时，设备才允许进行可能产生危险的操作（如进入防护区域）；反之，只有当所有夹紧器确认处于释放状态时，设备才允许启动运动。这通常需要达到PL d或更高安全等级。

7.      环境因素： 考虑温度、湿度、粉尘、油污、化学腐蚀等因素，选择相应的密封材料和防护等级。

五、 安全规范与认证

SITEMA KR系列安全夹紧器（包括KR 050 30）的设计和制造严格遵循相关的国际机械安全标准，特别是：

·         EN ISO 13849-1: 机械安全 - 控制系统安全相关部件。 KR夹紧器常被用作执行器，其本身具有高可靠性，与传感器和逻辑控制器共同构成安全功能（如位置保持），需要达到规定的性能等级（PL）。

·         功能安全： 其失效安全特性（失气夹紧）是安全功能实现的基础。

·         CE标志： SITEMA产品符合欧盟机械指令及相关标准要求，带有CE标志。

在系统集成中，整个安全功能链（从传感器检测位置/状态 -> 控制逻辑评估 -> 驱动KR夹紧器动作/反馈）必须作为一个整体进行安全评估和认证，以达到目标PL或SIL等级。 仅使用KR夹紧器本身并不能自动保证整个系统的安全等级。

六、 维护与使用寿命

KR 050 30以其耐用性和近乎免维护的设计著称：

·         长寿命： 在正常工况下，可轻松达到数百万次的操作循环。

·         维护： 通常只需保持气源清洁（使用过滤器）和检查外部可见部件有无损坏。内部碟形弹簧和摩擦副设计寿命极长。

·         磨损指示： 某些设计可能包含磨损指示，当活塞行程因磨损而显著减小时会发出视觉信号（如露出红色标记），提示需要更换夹紧块或检查砧座。定期检查夹紧力和行程是良好的预防性维护措施。

结语：安全与效率的坚固基石

SITEMA KR 050 30安全夹紧器是现代工业自动化与安全防护领域中一颗璀璨的明星。它将德国精密工程对可靠性、安全性和性能的追求，凝聚于紧凑而强大的机械结构中。其“失效安全"的核心原则，确保了即使在不利的情况下（动力丧失），也能提供牢不可破的机械锁定，成为守护人员生命安全和昂贵设备资产的后一道坚固防线。同时，其高刚性、高重复精度、快速响应和长寿命的特性，显著提升了设备的可用性、生产效率和运行精度。

无论是应用于高压压机的安全防护、注塑模具的精密锁紧，还是自动化产线上关键位置的可靠定位，KR 050 30都以其表现，赢得了*工程师的信赖。选择KR 050 30，不仅是对一个高品质机械部件的选择，更是对企业安全文化、生产效率和设备可靠性的郑重承诺。在迈向工业4.0和智能制造的征途中，这种将安全内化于设备本质的设计理念，将是构建可持续、高效、以人为本的未来工厂基石。

 SITEMA安全夹紧器 KR 050 30