熱模鍛壓力機(jī)離合器及制動(dòng)器協(xié)調(diào)性研究及解決措施

崔健

摘 要：在某型熱模鍛壓力機(jī)工作協(xié)調(diào)性研究過(guò)程中，通過(guò)對(duì)比制動(dòng)器和離合器壓力位移曲線，保證制動(dòng)器和離合器工作過(guò)程中脫開(kāi)結(jié)合動(dòng)作的先后順序。同時(shí)分析了制動(dòng)器和離合器動(dòng)作不一致的可能因素并給出了相應(yīng)的對(duì)策方法。

關(guān)鍵詞：熱模鍛壓力機(jī)；離合器；制動(dòng)器；協(xié)調(diào)性；凸輪控制裝置

熱模鍛壓力機(jī)是由機(jī)身部分、連桿滑塊部分、傳動(dòng)裝置、曲軸部分、離合器部分、制動(dòng)器部分、上頂料裝置、下定料裝置、氣動(dòng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等主要部件組成。本文主要介紹利用嚴(yán)格、科學(xué)的檢測(cè)方法，通過(guò)多次測(cè)量分析，將離合器與制動(dòng)器協(xié)調(diào)性調(diào)整到最佳狀態(tài)，保證設(shè)備投入后續(xù)生產(chǎn)任務(wù)時(shí)安全可靠工作。

1 離合器、制動(dòng)器工作原理及協(xié)調(diào)性重要性

壓力機(jī)啟動(dòng)時(shí)，接通電磁閥，儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓縮空氣通過(guò)電磁閥進(jìn)入離合器、制動(dòng)器。設(shè)計(jì)要求制動(dòng)器的氣缸容積小于離合器，因此制動(dòng)器完成脫開(kāi)動(dòng)作后，離合器完成結(jié)合動(dòng)作。此時(shí)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸出端產(chǎn)生的動(dòng)能傳輸?shù)交瑝K，滑塊帶動(dòng)模具動(dòng)作，至下死點(diǎn)釋放能量打擊工件，并通過(guò)連桿帶動(dòng)滑塊在機(jī)身的導(dǎo)軌內(nèi)垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)。熱模鍛壓力機(jī)工作協(xié)調(diào)性要求離合器和制動(dòng)器按規(guī)定工藝協(xié)調(diào)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)控制，保證脫開(kāi)、結(jié)合動(dòng)作起止點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)壓力機(jī)可靠、安全工作，否則將會(huì)引起離合器和制動(dòng)器的嚴(yán)重發(fā)熱和急劇磨損，甚至造成設(shè)備和人身事故。

2 協(xié)調(diào)性檢測(cè)及分析

2.1 協(xié)調(diào)性檢測(cè)

離合器、制動(dòng)器協(xié)調(diào)性檢測(cè)分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)。靜態(tài)檢測(cè)時(shí)，通過(guò)在設(shè)備上安裝25mm位移傳感器采集離合器位移信號(hào)，在離合器電磁閥上安裝壓力傳感器采集壓力信號(hào)，通過(guò)對(duì)比采集到的位移和壓力傳感器曲線圖，找出離合器位移動(dòng)作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力曲線動(dòng)作點(diǎn)，并記錄數(shù)值。動(dòng)態(tài)檢測(cè)時(shí)，在制動(dòng)器端安裝25mm位移傳感器采集制動(dòng)器位移信號(hào)。當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)到一定角度，通過(guò)采集、對(duì)比離合器壓力傳感器和制動(dòng)器位移傳感器曲線圖，找出離合器壓力曲線對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器位移動(dòng)作點(diǎn)。

2.2 協(xié)調(diào)性分析

從時(shí)序特性考慮，壓力機(jī)分兩個(gè)階段完成制動(dòng)。第一階段為發(fā)出壓力機(jī)制動(dòng)信號(hào)到制動(dòng)器活塞動(dòng)作并接觸摩擦塊的臨界狀態(tài)，此時(shí)壓力機(jī)仍保持額定速度運(yùn)轉(zhuǎn)。第二階段為從制動(dòng)盤(pán)接觸摩擦塊并逐漸壓緊，此時(shí)壓力機(jī)減速運(yùn)轉(zhuǎn)并最終完成制動(dòng)。

靜態(tài)檢測(cè)時(shí)，首先測(cè)試并記錄離合器位移和氣壓關(guān)系（如圖1），保證升壓過(guò)程離合器逐步結(jié)合，氣壓達(dá)到額定值后離合器完全結(jié)合。同時(shí)保證降壓過(guò)程離合器逐步脫開(kāi)，壓力為零時(shí)完全脫開(kāi)。

動(dòng)態(tài)檢測(cè)時(shí)，根據(jù)靜態(tài)記錄的離合器位移和氣壓關(guān)系數(shù)值，通過(guò)對(duì)比制動(dòng)器位移和離合器壓力曲線（如圖2），間接對(duì)比制動(dòng)器和離合器動(dòng)作先后順序是否有干涉，出現(xiàn)干涉或延遲動(dòng)作時(shí)需要調(diào)整凸輪控制器或機(jī)械結(jié)構(gòu)。

3 協(xié)調(diào)性影響因素及調(diào)整

3.1 協(xié)調(diào)性影響因素

通過(guò)分析可以得出影響離合器、制動(dòng)器協(xié)調(diào)性的主要因素包括：（1）氣缸容積差。氣源系統(tǒng)準(zhǔn)備完畢后，同時(shí)接通離合器、制動(dòng)器電磁閥向氣缸供氣。為避免離合器、制動(dòng)器動(dòng)作相互干涉導(dǎo)致摩擦盤(pán)和摩擦塊損壞，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要求離合器氣缸容積大于制動(dòng)器氣缸容積，保證缸內(nèi)氣壓達(dá)到工作壓力時(shí)制動(dòng)器先脫開(kāi)，離合器隨后結(jié)合。（2）復(fù)位彈簧調(diào)整。復(fù)位彈簧按圓周均勻分布在離合器、制動(dòng)器氣缸周圍，進(jìn)排氣電磁閥得電或失電時(shí)保證離合器、制動(dòng)器氣缸活塞按指定工藝流程執(zhí)行動(dòng)作。因此離合器、制動(dòng)器復(fù)位彈簧壓縮量調(diào)整均勻直接影響其工作協(xié)調(diào)性，是保證離合器、制動(dòng)器氣缸活塞能否按指定工藝流程完成的前提。（3）電磁閥動(dòng)作時(shí)間。由于離合器、制動(dòng)器進(jìn)排氣電磁閥頻繁動(dòng)作，導(dǎo)致閥芯與閥體孔產(chǎn)生磨損。因此采用耐磨損及抗沖擊性能的閥芯材料來(lái)保證電磁閥可靠工作。通過(guò)調(diào)整安裝在制動(dòng)器一側(cè)的凸輪控制裝置來(lái)完成制動(dòng)器、離合器協(xié)調(diào)性匹配，保證離合器、制動(dòng)器排氣動(dòng)作先后順序，滿足二者工作的協(xié)調(diào)性。

3.2 協(xié)調(diào)性調(diào)整

根據(jù)靜態(tài)下找出離合器的位移曲線與壓力曲線對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)，在動(dòng)態(tài)時(shí)根據(jù)完成制動(dòng)器位移和離合器氣壓曲線協(xié)調(diào)性對(duì)比并調(diào)整。當(dāng)通過(guò)調(diào)整凸輪控制裝置完成協(xié)調(diào)性調(diào)整時(shí)，凸輪控制信號(hào)的示意圖如圖3所示。通過(guò)調(diào)整凸輪滑塊上死點(diǎn)信號(hào)4TK、制動(dòng)器接通信號(hào)1TK的轉(zhuǎn)角來(lái)控制離合器、制動(dòng)器電磁閥的開(kāi)啟時(shí)間。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)檢測(cè)和調(diào)整熱模鍛壓力機(jī)制動(dòng)器、離合器動(dòng)作協(xié)調(diào)性提高了產(chǎn)品綜合性能和使用壽命，今后各類型機(jī)械壓力機(jī)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)性檢測(cè)提供了技術(shù)儲(chǔ)備。

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