MP6300噸熱模鍛離合器設計與維護

摘要：熱模鍛壓力機是借助模具來實現金屬毛坯熱成型的鍛造設備，其鍛件精度、材料利用率以及生產率高，因此在鍛壓生產中的應用日趨廣泛。而作為傳動系統中的重要組成部分離合器的設計也顯得尤為重要。文章以MP6300噸熱模鍛壓力機為例，闡述離合器的設計過程及使用維護。

關鍵詞：熱模鍛壓力機；離合器；結構；設計；維護

1 離合器的結構形式

離合器按結構形式不同分為浮動鑲塊式和摩擦盤式兩種，摩擦盤按數量不同又有單盤式和多盤式之分。由于6300噸熱模鍛傳遞的扭矩大，因此選擇多盤式結構。

盤式摩擦離合器按主動盤導向形式的不同分為：鍵塊導向式、導向柱式以及齒圈式。該6300噸熱模鍛就是采用了導向柱式結構（如圖1所示）。

該離合器通過電磁閥的控制，使壓縮空氣（壓力為0.6MPa）通過一個與活塞相連接的并可旋轉的空氣接頭而進入活塞腔。壓縮空氣通過活塞壓向朝著大齒輪（S）的疊片組，該疊片組是由壓緊片（U）、前摩擦盤（J）、中間盤（T）和后摩擦盤（I）所組成。此時，離合器不斷旋轉的部件就和曲軸上的部件結合在一起，將傳動軸的扭矩傳遞給曲軸。當電磁閥切斷，壓縮空氣從活塞腔排出，在彈簧（F）的作用下，摩擦盤（T和I）分開，離合器空轉。

2 離合器的設計計算

（1）摩擦面尺寸確定

離合器所需傳遞的計算扭矩為：（1-1）

式中：？茁-儲備系數，通常取1.2-1.3；

Mq-在工程壓力角？琢g下，曲軸所需的傳遞扭矩；

mq-在工程壓力角？琢g下的當量力臂。

而實際離合器接合時所產生的摩擦力矩ML′ 要大于計算扭矩，即應使ML′？叟ML。盤式摩擦離合器的摩擦力矩為

（1-2）

式中：m-摩擦副的數目；

ui-靜摩擦系數；

q-摩擦面上的工作比壓；

R1，R2-摩擦片工作面的內、外徑；

Fi-摩擦副一個摩擦面的面積；

Ru-當量摩擦半徑。

其中

（1-3）

（1-4）

令，取，

（1-5）

式中：R-曲柄半徑；

？琢g-公稱壓力角；

？姿-連桿系數；

u-摩擦系數；

？酌A-連桿大頭半徑；

？酌B-連桿小頭半徑；

？酌0-曲軸兩端支承軸半徑

帶入公式（1-5）得

由公式（1-1）（1-2）得

取，校核摩擦面工作比壓q

（2）氣缸尺寸及行程確定

活塞所需總壓緊力？誧

？誧=？誧1+？誧2（1-6）

式中：？誧1-傳遞離合器所需扭矩而施加的壓緊力；

？誧2-克服彈簧阻力而施加的壓緊力；

其中

（1-7）

（1-8）

帶入公式（1-7）（1-8）得

活塞的行程是由主動盤和從動盤的摩擦間隙決定的，對于盤式離合器來說，摩擦面之間的間隙取0.5-1.5mm，對于該臺設備，間隙值取2mm，則總行程為8mm。

（3）壓縮彈簧設計

彈簧初裝力為？誧2，設計彈簧數量為12個，則每個彈簧的初裝負荷為

3 離合器的使用與維護

（1）在設備使用過程中，必須保證離合器的進氣氣壓在0.5-0.6MPa，否則會使離合器產生打滑現象。

（2）設備每工作600小時檢查離合器軸承處油脂潤滑，并注入相應潤滑脂，保證離合器軸承處潤滑順暢，防止軸承研傷；通過啟動干油泵定時給大齒輪與傳動軸齒輪處潤滑，防止齒輪研傷。

（3）摩擦片不得沾油和潤滑，否則摩擦系數會大大降低，產生打滑現象，影響扭矩的傳遞。

（4）離合器氣缸總行程為8mm，當摩擦片磨損到一定程度時，主動盤就不能將扭矩傳遞給從動盤，設備無法正常工作，必須及時更換摩擦片，重新調整離合器。

4 結束語

本文針對MP6300噸熱模鍛離合器，分別從結構形式、設計計算以及使用維護等方面做了闡述，為以后大型熱模鍛離合器設計工作奠定了基礎。