熱模鍛壓力機(jī)封高調(diào)節(jié)和解悶車復(fù)合機(jī)構(gòu)

文/金朝暉，徐高來(lái)，吳雅俊·安徽安簧機(jī)械股份有限公司

在分析熱模鍛壓力機(jī)封高調(diào)節(jié)和解悶車復(fù)合機(jī)構(gòu)的同時(shí)闡述本復(fù)合機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。封高調(diào)節(jié)和解悶車復(fù)合機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)為：采用一體式設(shè)計(jì)，以PLC控制的液壓系統(tǒng)為核心，配合熱模鍛壓力機(jī)的運(yùn)行系統(tǒng)，使該復(fù)合機(jī)構(gòu)能夠自動(dòng)完成封高調(diào)節(jié)和解悶車。通過(guò)熱模鍛壓力機(jī)面板提示進(jìn)行操作，簡(jiǎn)單實(shí)用。同時(shí)大大減少了制造成本和操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使用效率高，可以給鍛造企業(yè)減少經(jīng)濟(jì)損失，提高生產(chǎn)效率。

技術(shù)背景

熱模鍛壓力機(jī)是一種金屬毛坯熱成形的專用鍛壓設(shè)備，目前廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械、軸承齒輪工業(yè)等等。目前熱模鍛壓力機(jī)上應(yīng)用的封高調(diào)節(jié)和解悶車的結(jié)構(gòu)有很多?，F(xiàn)有的熱模鍛壓力機(jī)的封高調(diào)節(jié)和解悶車的裝置基本是獨(dú)立的，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，不易人工操作，并且容易造成解悶車失敗，悶車不能解除的情況下只能采用氣割模具的方式解脫悶車，給各鍛造企業(yè)造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失。

國(guó)內(nèi)很多熱模鍛壓力機(jī)廠家采用楔形工作臺(tái)進(jìn)行封高調(diào)節(jié)和解悶車，工作臺(tái)易銹蝕，不易操作，在出現(xiàn)悶車時(shí)，需要利用強(qiáng)有力的調(diào)節(jié)裝置，移動(dòng)調(diào)節(jié)楔塊，使工作臺(tái)板下降，解悶車。國(guó)外的話，俄羅斯TMP熱模鍛壓力機(jī)采用專用的液壓螺母鎖緊機(jī)身，在壓力機(jī)悶車后，通過(guò)液壓螺母使機(jī)身卸載，從而消除悶車。該機(jī)構(gòu)操作復(fù)雜，耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，設(shè)備還需要配有專用的液壓泵，封高調(diào)節(jié)是獨(dú)立的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)；德國(guó)奧姆科熱模鍛壓力機(jī)采用蝸輪蝸桿調(diào)整滑塊高度，采用多級(jí)驅(qū)動(dòng)，渦輪蝸桿易磨損，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于維修保養(yǎng)；在以上的方式均不能解脫悶車的情況下，只能切割模具。

封高調(diào)節(jié)和解悶車復(fù)合機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介

封高調(diào)節(jié)和解悶車復(fù)合機(jī)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)包括(圖1)：壓力機(jī)主軸，連桿大頭與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)相連，連桿小頭與偏心銷軸偏心部分轉(zhuǎn)動(dòng)相連，偏心銷軸非偏心部分與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，偏心銷軸一端安裝有偏心銷軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖2)，另一端安裝有鎖緊機(jī)構(gòu)(圖3)。

圖1 封高調(diào)節(jié)和解悶車復(fù)合機(jī)構(gòu)示意圖

偏心銷軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖2)：活塞缸無(wú)/有桿腔充油，活塞桿推動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿使偏心銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使滑塊上下移動(dòng)(順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)滑塊下降，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)滑塊上升)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使滑塊上升到最高點(diǎn)，后接入高壓油路配合熱模鍛壓力機(jī)的運(yùn)行系統(tǒng)釋放滑塊解悶車。

圖2 偏心銷軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖

鎖緊機(jī)構(gòu)(圖3)：內(nèi)設(shè)有活塞缸和活塞桿，鎖緊機(jī)構(gòu)無(wú)桿腔充油，鎖緊機(jī)構(gòu)打開(kāi)，鎖緊機(jī)構(gòu)有桿腔充油，鎖緊機(jī)構(gòu)關(guān)閉。

圖3 鎖緊機(jī)構(gòu)示意圖

液壓原理(圖4)：通過(guò)PLC 對(duì)液壓閥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ進(jìn)行控制，進(jìn)而控制鎖緊機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

圖4 液壓原理示意圖

該機(jī)構(gòu)采用一體式設(shè)計(jì)，以PLC控制的液壓系統(tǒng)為核心，配合熱模鍛壓力機(jī)的運(yùn)行系統(tǒng)，使該復(fù)合裝置能夠自動(dòng)完成封高調(diào)節(jié)和解悶車。通過(guò)熱模鍛壓力機(jī)面板提示進(jìn)行操作，設(shè)有封高增大、封高減小、解悶車按鈕。

封高調(diào)整過(guò)程介紹

封高增大

(1)熱模鍛壓力機(jī)滑塊工作方式打到調(diào)整；

(2)啟動(dòng)液壓站電機(jī)并確認(rèn)啟動(dòng)成功，調(diào)整就緒燈亮(制動(dòng)器閥、離合器閥失電、腳踏開(kāi)關(guān)等屏蔽)；

(3)按下壓力機(jī)面板封高增大按扭并手動(dòng)保持；

(4)Ⅰ得電，鎖緊機(jī)構(gòu)無(wú)桿腔13充油，開(kāi)始打開(kāi)鎖緊機(jī)構(gòu)；

(5)延時(shí)T1= 8s(暫定)，鎖緊機(jī)構(gòu)打開(kāi)完成；

(6)Ⅲ得電，偏心銷軸驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)桿腔11開(kāi)始充油，活塞桿8推動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿6使偏心銷軸3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),封高開(kāi)始增大；

(7)松開(kāi)封高增大按扭或到了封高上限，Ⅱ得電、Ⅲ失電，封高增大結(jié)束，鎖緊機(jī)構(gòu)有桿腔14充油，鎖緊機(jī)構(gòu)4開(kāi)始鎖緊；

(8)延時(shí)T2=8s(暫定)，鎖緊機(jī)構(gòu)4鎖緊完成。

(9)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ失電，封高增大調(diào)整結(jié)束。

封高減小

(1)熱模鍛壓力機(jī)滑塊工作方式打到調(diào)整；

(2)啟動(dòng)液壓站電機(jī)并確認(rèn)啟動(dòng)成功，調(diào)整就緒燈亮(制動(dòng)器閥、離合器閥失電、腳踏開(kāi)關(guān)等屏蔽)；

(3)按下壓力機(jī)面板封高減小按扭并手動(dòng)保持；

(4)Ⅰ得電，鎖緊機(jī)構(gòu)無(wú)桿腔13充油，開(kāi)始打開(kāi)鎖緊機(jī)構(gòu)；

(5)延時(shí)T1= 8s(暫定)，鎖緊機(jī)構(gòu)打開(kāi)完成；

(6)Ⅳ得電，偏心銷軸驅(qū)動(dòng)裝置有桿腔10開(kāi)始充油，活塞桿8拉動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿6使偏心銷軸3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，封高開(kāi)始減?。?/p>

(7)松開(kāi)封高減小按扭或到了封高下限，Ⅱ得電、Ⅳ失電，封高減小結(jié)束，鎖緊機(jī)構(gòu)有桿腔14充油，鎖緊機(jī)構(gòu)4開(kāi)始鎖緊；

(8)延時(shí)T2= 8s(暫定)，鎖緊機(jī)構(gòu)4鎖緊完成；

(9)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ失電，封高減小調(diào)整結(jié)束。

解悶車過(guò)程介紹

(1)熱模鍛壓力機(jī)主電機(jī)工作方式打到反轉(zhuǎn)；

(2)滑塊工作方式打到寸動(dòng)；

(3)啟動(dòng)主電機(jī)并確認(rèn)啟動(dòng)成功；

(4)啟動(dòng)液壓站電機(jī)并確認(rèn)啟動(dòng)成功，主電機(jī)反轉(zhuǎn)工作方式下寸動(dòng)就緒燈亮；

(5)按下寸動(dòng)按扭并手動(dòng)保持；

(6)Ⅰ得電，鎖緊機(jī)構(gòu)無(wú)桿腔13充油，開(kāi)始打開(kāi)鎖緊機(jī)構(gòu)4；

(7)延時(shí)T1= 8s(暫定)，鎖緊機(jī)構(gòu)4打開(kāi)完成；

(8)Ⅲ得電，封高增大的低壓油路接入，偏心銷軸驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)桿腔11開(kāi)始快速充油；

(9)延時(shí)T3=3s(暫定)，快速充油完成；

(10)封高增大的高壓油路接入，偏心銷軸驅(qū)動(dòng)裝置的無(wú)桿腔11開(kāi)始增壓；

(11)延時(shí)T4=10s(暫定)，增壓完成；

(12)制動(dòng)器閥得電，延時(shí)100ms(暫定),制動(dòng)器松開(kāi)完成；

(13)離合器閥得電，開(kāi)始解悶車。(必要時(shí)調(diào)高系統(tǒng)氣壓，增大離合器的嚙合力)；

(14)延時(shí)2s(暫定)或松開(kāi)寸動(dòng)按扭或到了封高上限,主電機(jī)、離合器閥失電，Ⅱ得電，解悶車主動(dòng)作完成、鎖緊機(jī)構(gòu)4開(kāi)始鎖緊；

(15)解悶車結(jié)束。

結(jié)束語(yǔ)

熱模鍛壓力機(jī)封高調(diào)節(jié)和解悶車機(jī)構(gòu)采用一體式設(shè)計(jì)，以PLC控制的液壓系統(tǒng)為核心，配合熱模鍛壓力機(jī)的運(yùn)行系統(tǒng)，通過(guò)壓力機(jī)操作面板對(duì)熱模鍛壓力機(jī)的機(jī)械部分和液壓部分進(jìn)行有序控制，操作簡(jiǎn)單，使該復(fù)合裝置能夠自動(dòng)完成封高調(diào)節(jié)和解悶車。同時(shí)該裝置減少了設(shè)備的制造成本和操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使用效率高，給鍛造企業(yè)減少了經(jīng)濟(jì)損失，提高了生產(chǎn)效率。