热模锻压力机离合器及制动器协调性研究及解决措施

崔健

摘 要：在某型热模锻压力机工作协调性研究过程中，通过对比制动器和离合器压力位移曲线，保证制动器和离合器工作过程中脱开结合动作的先后顺序。同时分析了制动器和离合器动作不一致的可能因素并给出了相应的对策方法。

关键词：热模锻压力机；离合器；制动器；协调性；凸轮控制装置

热模锻压力机是由机身部分、连杆滑块部分、传动装置、曲轴部分、离合器部分、制动器部分、上顶料装置、下定料装置、气动系统、冷却系统、润滑系统、液压系统、电气系统等主要部件组成。本文主要介绍利用严格、科学的检测方法，通过多次测量分析，将离合器与制动器协调性调整到最佳状态，保证设备投入后续生产任务时安全可靠工作。

1 离合器、制动器工作原理及协调性重要性

压力机启动时，接通电磁阀，储气罐内的压缩空气通过电磁阀进入离合器、制动器。设计要求制动器的气缸容积小于离合器，因此制动器完成脱开动作后，离合器完成结合动作。此时驱动电动机输出端产生的动能传输到滑块，滑块带动模具动作，至下死点释放能量打击工件，并通过连杆带动滑块在机身的导轨内垂直往复运动。热模锻压力机工作协调性要求离合器和制动器按规定工艺协调动作实现传动控制，保证脱开、结合动作起止点，实现压力机可靠、安全工作，否则将会引起离合器和制动器的严重发热和急剧磨损，甚至造成设备和人身事故。

2 协调性检测及分析

2.1 协调性检测

离合器、制动器协调性检测分为静态和动态检测。静态检测时，通过在设备上安装25mm位移传感器采集离合器位移信号，在离合器电磁阀上安装压力传感器采集压力信号，通过对比采集到的位移和压力传感器曲线图，找出离合器位移动作点对应的压力曲线动作点，并记录数值。动态检测时，在制动器端安装25mm位移传感器采集制动器位移信号。当曲轴旋转到一定角度，通过采集、对比离合器压力传感器和制动器位移传感器曲线图，找出离合器压力曲线对应的制动器位移动作点。

2.2 协调性分析

从时序特性考虑，压力机分两个阶段完成制动。第一阶段为发出压力机制动信号到制动器活塞动作并接触摩擦块的临界状态，此时压力机仍保持额定速度运转。第二阶段为从制动盘接触摩擦块并逐渐压紧，此时压力机减速运转并最终完成制动。

静态检测时，首先测试并记录离合器位移和气压关系（如图1），保证升压过程离合器逐步结合，气压达到额定值后离合器完全结合。同时保证降压过程离合器逐步脱开，压力为零时完全脱开。

动态检测时，根据静态记录的离合器位移和气压关系数值，通過对比制动器位移和离合器压力曲线（如图2），间接对比制动器和离合器动作先后顺序是否有干涉，出现干涉或延迟动作时需要调整凸轮控制器或机械结构。

3 协调性影响因素及调整

3.1 协调性影响因素

通过分析可以得出影响离合器、制动器协调性的主要因素包括：（1）气缸容积差。气源系统准备完毕后，同时接通离合器、制动器电磁阀向气缸供气。为避免离合器、制动器动作相互干涉导致摩擦盘和摩擦块损坏，结构设计上要求离合器气缸容积大于制动器气缸容积，保证缸内气压达到工作压力时制动器先脱开，离合器随后结合。（2）复位弹簧调整。复位弹簧按圆周均匀分布在离合器、制动器气缸周围，进排气电磁阀得电或失电时保证离合器、制动器气缸活塞按指定工艺流程执行动作。因此离合器、制动器复位弹簧压缩量调整均匀直接影响其工作协调性，是保证离合器、制动器气缸活塞能否按指定工艺流程完成的前提。（3）电磁阀动作时间。由于离合器、制动器进排气电磁阀频繁动作，导致阀芯与阀体孔产生磨损。因此采用耐磨损及抗冲击性能的阀芯材料来保证电磁阀可靠工作。通过调整安装在制动器一侧的凸轮控制装置来完成制动器、离合器协调性匹配，保证离合器、制动器排气动作先后顺序，满足二者工作的协调性。

3.2 协调性调整

根据静态下找出离合器的位移曲线与压力曲线对应特征点，在动态时根据完成制动器位移和离合器气压曲线协调性对比并调整。当通过调整凸轮控制装置完成协调性调整时，凸轮控制信号的示意图如图3所示。通过调整凸轮滑块上死点信号4TK、制动器接通信号1TK的转角来控制离合器、制动器电磁阀的开启时间。

4 结束语

通过检测和调整热模锻压力机制动器、离合器动作协调性提高了产品综合性能和使用寿命，今后各类型机械压力机动态协调性检测提供了技术储备。

参考文献

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