如何設(shè)計熱模鍛壓力機(jī)制動器以及離合器

摘 要：壓力機(jī)在設(shè)計中因為結(jié)構(gòu)特點以及工作要求往往都會使用浮動鑲塊以及盤式離合器進(jìn)行制動器配合，這種方式在傳統(tǒng)的熱膜鍛造設(shè)備中經(jīng)常被采用，但是這樣的結(jié)構(gòu)扭矩傳遞較大，并且結(jié)構(gòu)上不是很簡潔且由于質(zhì)量大所以在調(diào)整以及裝卸上都存在著缺陷。所以不宜使用在小型的壓力機(jī)上。

關(guān)鍵詞：離合器；設(shè)計；制動器；熱模鍛壓力機(jī)

壓力機(jī)在傳動控制上主要依賴的就是離合器以及制動器這兩個部件，二者在熱模鍛壓力機(jī)上協(xié)調(diào)配合對主傳動進(jìn)行控制。電動機(jī)上的大小皮帶輪是經(jīng)過皮帶進(jìn)行傳遞的，以此完成例句的傳動，離合器是安裝在大皮帶輪上的，而大皮帶輪則連接著曲軸，并且制動器裝配在曲軸另一端，在曲軸的中部連接著連桿，連桿以及滑塊則是由壓力銷以及加緊杠桿連接成為一體的，去柄滑塊在結(jié)構(gòu)上主要由夾緊杠桿以及連桿以及滑塊組成。曲軸的兩端分別裝有制動器以及離合器，這樣就可以通過布置來對轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)行減少，從而降低從動部分因為慣量出現(xiàn)的一些不利的影響，另外可以對制動以及禮盒進(jìn)行散熱上的改善，從而在使用壽命上對摩擦片進(jìn)行提高。開動壓力機(jī)后，首先制動器會脫開，緊接著就會和離合器相互結(jié)合，并且停止壓力機(jī)運行狀態(tài)之后，同樣的首席脫離的是離合器，之后就會和制動器想結(jié)合。

通過對整個傳動的過程分析可以了解到熱模鍛壓力機(jī)中離合器的作用是對整個接卸部分工作運行的可以按照正常的驅(qū)動頻率予以轉(zhuǎn)動的保證，并且對工作扭矩進(jìn)行傳遞，而制動器的工作則是對曲軸進(jìn)行停止的，對其停止的時間進(jìn)行保證，而且，還低滑塊和與滑塊相關(guān)的零件進(jìn)行精確的定位，使得在電氣以及氣動系統(tǒng)因故障停止后得以保證設(shè)備安全。

1 結(jié)構(gòu)

在目前所使用的熱模鍛壓力機(jī)中多采用的是啟動摩擦結(jié)構(gòu)的離合以及制動設(shè)備，而浮動鑲塊以及盤式優(yōu)勢氣動摩擦的兩種形式，而從摩擦盤數(shù)目上面又能夠分成多盤以及單盤兩種形式，而目前所用的MP熱模鍛壓力機(jī)就是采用的浮動鑲塊的氣動摩擦，在離合以及制動系統(tǒng)上具有緊湊簡單的構(gòu)造，并且質(zhì)量也較小，轉(zhuǎn)動慣量在沖動部分影響也不大，對離合器的散熱功能較為有利，并且由于結(jié)構(gòu)簡單，因此拆裝便捷，又能夠延長摩擦塊的壽命，并且易于保養(yǎng)，摩擦材料的更換也很容易，無論是制造還是使用成本都相對較低。在裝卸以及連接上為了保證可以增加制動器以及離合器同曲軸之間的可靠度，可以通過楔鍵進(jìn)行連接離合器，而通過脹套進(jìn)行制動器的連接。相對的在傳動扭矩上破擦盤式的離合器結(jié)構(gòu)較大，這樣就會在機(jī)械設(shè)備的運行過程中產(chǎn)生過量的熱量，這樣會對摩擦部件的使用壽命進(jìn)行縮短，所以需要進(jìn)行必要的冷卻處理，在壓盤以及殼體設(shè)置水腔是較為有效的冷卻方式，通過循環(huán)水帶走過量的熱。在從動盤窗口中設(shè)置安裝摩擦塊則是加大了傳遞扭矩，對摩擦塊的表面的磨損的均勻度有一定的保障。

1.1 離合器

大皮帶輪作為壓力機(jī)中的傳動主裝置，離合器一般都被安置在其上，并且通過楔鍵進(jìn)行和曲軸以及從動盤的固定以及連接，而在大皮帶輪于活塞以及氣缸蓋的結(jié)構(gòu)上則是通過導(dǎo)向銷進(jìn)行連接，而氣缸蓋同活塞則是通過銷子和壓力彈簧進(jìn)行連接。電機(jī)帶著大皮帶輪通過三角皮帶進(jìn)行空轉(zhuǎn)，離合氣閥此時就會進(jìn)入空氣，而氣缸中則會進(jìn)入壓縮空氣，從而活塞會別推動，使得摩擦塊和制動盤緊貼，而此時扭矩就會通過摩擦盤從大皮帶輪傳遞到曲軸，滑塊就會在曲軸連桿的帶動下進(jìn)行往復(fù)運動。當(dāng)離合器的氣閥進(jìn)行排氣，活塞就會在壓力彈簧的作用下向氣缸蓋活動，因此活塞和摩擦塊之間就會出現(xiàn)簡析，曲軸則失去動力無法運動。在負(fù)荷上，離合器還起到了保險作用，當(dāng)扭矩超出規(guī)定范圍時摩擦塊就會因打滑而使得滑塊無法產(chǎn)生作用。

1.2 制動器

制動器的主要構(gòu)造包括了外殼、彈簧以及壓力盤和環(huán)形活塞以及浮動摩擦塊。一般制動器固定墩位置都在曲軸的左端，連接通過脹套進(jìn)行，浮動摩擦塊則是被安裝在制動圓盤的周圍，并且在外殼上還有環(huán)形的活塞以及銷等結(jié)構(gòu)，在外部還裝有彈簧以及壓力盤。制動器由制動器外殼、壓力盤、環(huán)形活塞、彈簧、浮動摩擦塊等所組成。制動器用漲套固定在曲軸左端上。在制動盤的圓周上安裝有浮動摩擦塊。在制動器的外殼上裝有環(huán)形活塞和銷。在制動器的外邊裝有壓力盤和彈簧。并且由于制動裝置的特殊功能會在運行中產(chǎn)生熱量，為了保證設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性則需要在其外部以及壓力盤結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷卻設(shè)備的安裝，一般都是使用的水冷卻裝置。而在行程的控制上，壓力盤通常會使用限程套進(jìn)行限制和控制。通過鍵以及螺栓對機(jī)身以及制動器進(jìn)行固定。制動器外殼和壓力盤上安裝有水冷卻裝置。壓力盤的行程受限程套來控制。制動器與機(jī)身用鍵和螺栓固定。當(dāng)制動器閥進(jìn)氣時，壓縮空氣進(jìn)入環(huán)形活塞內(nèi)。環(huán)形活塞推動壓力盤克服彈簧的力量使壓力盤與浮動摩擦塊之間產(chǎn)生間隙，制動器與曲軸脫開。當(dāng)制動器閥排氣時，彈簧通過壓力盤壓緊摩擦塊產(chǎn)生制動力矩，制動盤使曲軸停止轉(zhuǎn)動。制動器持續(xù)工作時產(chǎn)生的摩擦熱量通過水冷裝置中的冷卻水帶走。

2 離合器與制動器的連鎖

離合器與制動器按規(guī)定順序協(xié)調(diào)動作，是保證熱模鍛壓力機(jī)正常可靠工作的先決條件。否則，將會引起離合器和制動器的嚴(yán)重發(fā)熱和急劇磨損，甚至造成設(shè)備和人身事故。離合器和制動器的協(xié)調(diào)工作，可以通過氣動——電氣、或者機(jī)械聯(lián)鎖等方式實現(xiàn)。MP2500 t 熱模鍛壓力機(jī)的協(xié)調(diào)動作是依靠其特有的結(jié)構(gòu)尺寸和電氣控制相結(jié)合的方法來實現(xiàn)的。當(dāng)壓力機(jī)開始工作時，離合器和制動器將同時進(jìn)氣，由于制動器的汽缸容積小于離合器的汽缸容積，因此，制動器將先行動脫開，然后離合器再接合。當(dāng)壓力機(jī)停止工作時，將通過調(diào)整離合器和制動器各自空氣分配發(fā)閥的先后動作時間來控制汽缸的進(jìn)排氣，使離合器先行脫開以后制動器再制動。

3 摩擦塊形狀的選擇

摩擦塊的形狀可根據(jù)以下原則進(jìn)行選擇：首先，應(yīng)保證傳遞足夠大的扭矩，即保證當(dāng)量摩擦半徑足夠大；其次，離合器從動盤或制動器內(nèi)盤上的窗口應(yīng)便于加工；還有，摩擦面應(yīng)符合均勻磨損的原則。由于在摩擦面徑向上各點的線速度不同，半徑越大處線速度越大，則其磨損也越快。因此，摩擦表面積的變化應(yīng)與徑向各點線速度變化相適應(yīng)，使摩擦塊摩擦面的磨損接近于均勻磨損；最后，摩擦塊側(cè)向壓強(qiáng)要小，以保證摩擦塊裝配后不發(fā)生變形。在MP2500 t 熱模鍛壓力機(jī)中，制動器選用倒\"8\"形的摩擦塊，以保證摩擦力滿足設(shè)備工作要求。長圓形摩擦塊由于側(cè)向壓強(qiáng)小，窗口易于加工，而離合器摩擦半徑較大，因此離合器采用長圓形摩擦塊。

4 結(jié)束語

由于中小型熱模鍛壓力機(jī)所需傳遞的扭矩小、制動力矩較小，因而可采用單盤浮動鑲塊式離合器與制動器相配合的形式。制造成本低，文章通過對整個傳動的過程分析可以了解到熱模鍛壓力機(jī)中離合器的作用是對整個接卸部分工作運行的可以按照正常的驅(qū)動頻率予以轉(zhuǎn)動的保證，并且對工作扭矩進(jìn)行傳遞，而制動器的工作則是對曲軸進(jìn)行停止的，對其停止的時間進(jìn)行保證，而且，還低滑塊和與滑塊相關(guān)的零件進(jìn)行精確的定位，使得在電氣以及氣動系統(tǒng)因故障停止后得以保證設(shè)備安全。