熱模鍛壓力機離合器及制動器協調性研究及解決措施

崔健

摘 要：在某型熱模鍛壓力機工作協調性研究過程中，通過對比制動器和離合器壓力位移曲線，保證制動器和離合器工作過程中脫開結合動作的先后順序。同時分析了制動器和離合器動作不一致的可能因素并給出了相應的對策方法。

關鍵詞：熱模鍛壓力機；離合器；制動器；協調性；凸輪控制裝置

熱模鍛壓力機是由機身部分、連桿滑塊部分、傳動裝置、曲軸部分、離合器部分、制動器部分、上頂料裝置、下定料裝置、氣動系統、冷卻系統、潤滑系統、液壓系統、電氣系統等主要部件組成。本文主要介紹利用嚴格、科學的檢測方法，通過多次測量分析，將離合器與制動器協調性調整到最佳狀態，保證設備投入后續生產任務時安全可靠工作。

1 離合器、制動器工作原理及協調性重要性

壓力機啟動時，接通電磁閥，儲氣罐內的壓縮空氣通過電磁閥進入離合器、制動器。設計要求制動器的氣缸容積小于離合器，因此制動器完成脫開動作后，離合器完成結合動作。此時驅動電動機輸出端產生的動能傳輸到滑塊，滑塊帶動模具動作，至下死點釋放能量打擊工件，并通過連桿帶動滑塊在機身的導軌內垂直往復運動。熱模鍛壓力機工作協調性要求離合器和制動器按規定工藝協調動作實現傳動控制，保證脫開、結合動作起止點，實現壓力機可靠、安全工作，否則將會引起離合器和制動器的嚴重發熱和急劇磨損，甚至造成設備和人身事故。

2 協調性檢測及分析

2.1 協調性檢測

離合器、制動器協調性檢測分為靜態和動態檢測。靜態檢測時，通過在設備上安裝25mm位移傳感器采集離合器位移信號，在離合器電磁閥上安裝壓力傳感器采集壓力信號，通過對比采集到的位移和壓力傳感器曲線圖，找出離合器位移動作點對應的壓力曲線動作點，并記錄數值。動態檢測時，在制動器端安裝25mm位移傳感器采集制動器位移信號。當曲軸旋轉到一定角度，通過采集、對比離合器壓力傳感器和制動器位移傳感器曲線圖，找出離合器壓力曲線對應的制動器位移動作點。

2.2 協調性分析

從時序特性考慮，壓力機分兩個階段完成制動。第一階段為發出壓力機制動信號到制動器活塞動作并接觸摩擦塊的臨界狀態，此時壓力機仍保持額定速度運轉。第二階段為從制動盤接觸摩擦塊并逐漸壓緊，此時壓力機減速運轉并最終完成制動。

靜態檢測時，首先測試并記錄離合器位移和氣壓關系（如圖1），保證升壓過程離合器逐步結合，氣壓達到額定值后離合器完全結合。同時保證降壓過程離合器逐步脫開，壓力為零時完全脫開。

動態檢測時，根據靜態記錄的離合器位移和氣壓關系數值，通過對比制動器位移和離合器壓力曲線（如圖2），間接對比制動器和離合器動作先后順序是否有干涉，出現干涉或延遲動作時需要調整凸輪控制器或機械結構。

3 協調性影響因素及調整

3.1 協調性影響因素

通過分析可以得出影響離合器、制動器協調性的主要因素包括：（1）氣缸容積差。氣源系統準備完畢后，同時接通離合器、制動器電磁閥向氣缸供氣。為避免離合器、制動器動作相互干涉導致摩擦盤和摩擦塊損壞，結構設計上要求離合器氣缸容積大于制動器氣缸容積，保證缸內氣壓達到工作壓力時制動器先脫開，離合器隨后結合。（2）復位彈簧調整。復位彈簧按圓周均勻分布在離合器、制動器氣缸周圍，進排氣電磁閥得電或失電時保證離合器、制動器氣缸活塞按指定工藝流程執行動作。因此離合器、制動器復位彈簧壓縮量調整均勻直接影響其工作協調性，是保證離合器、制動器氣缸活塞能否按指定工藝流程完成的前提。（3）電磁閥動作時間。由于離合器、制動器進排氣電磁閥頻繁動作，導致閥芯與閥體孔產生磨損。因此采用耐磨損及抗沖擊性能的閥芯材料來保證電磁閥可靠工作。通過調整安裝在制動器一側的凸輪控制裝置來完成制動器、離合器協調性匹配，保證離合器、制動器排氣動作先后順序，滿足二者工作的協調性。

3.2 協調性調整

根據靜態下找出離合器的位移曲線與壓力曲線對應特征點，在動態時根據完成制動器位移和離合器氣壓曲線協調性對比并調整。當通過調整凸輪控制裝置完成協調性調整時，凸輪控制信號的示意圖如圖3所示。通過調整凸輪滑塊上死點信號4TK、制動器接通信號1TK的轉角來控制離合器、制動器電磁閥的開啟時間。

4 結束語

通過檢測和調整熱模鍛壓力機制動器、離合器動作協調性提高了產品綜合性能和使用壽命，今后各類型機械壓力機動態協調性檢測提供了技術儲備。

參考文獻

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