龍門式壓力機執行機構的設計

黃 健

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 161005）

1 前言

本次設計以小噸位龍門式壓力機為例，闡述機器的工作原理，重點介紹執行機構的設計方案。

執行機構使用液體、氣體、電力或其它能源并通過電機、氣缸或其它裝置將其轉化成驅動作用。基本的執行機構用于把閥門驅動至全開或全關的位置。用與控制閥的執行機構能夠精確的使閥門走到任何位置。盡管大部分執行機構都是用于開關閥門，但是如今的執行機構的設計遠遠超出了簡單的開關功能，它們包含了位置感應裝置，力矩感應裝置，電極保護裝置，邏輯控制裝置，數字通訊模塊及PID控制模塊等，而這些裝置全部安裝在一個緊湊的外殼內。執行機構選擇的主要考慮因素是：①可靠性；②經濟性；③動作平穩、足夠的輸出力；④重量外觀；⑤結構簡單、維護方便；⑥輸出力的考慮。

2 常用執行機構對比

執行機構不論是哪種類型，它的輸出力都是用于克服負荷的有效力。負荷主要是指不平衡力和不平衡力矩，加上摩擦力、密封力、重量等有關的力作用。為了使調節閥能正常工作，配用的執行機構要能產生足夠的輸出力，來克服各種阻力。因此，選擇執行機構的關鍵在于弄清最大的輸出力或電動機的轉動力矩。

我們所熟悉的執行機構有以下幾種：

槽輪機構：由槽輪和圓柱銷組成的單向間歇運動機構，又稱馬爾它機構。它常被用來將主動件的連續轉動轉換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉動。槽輪機構如圖1所示，有外嚙合和內嚙合兩種形式。外嚙合槽輪機構的槽輪和轉臂轉向相反，而內嚙合則相同。槽輪機構的結構簡單，外形尺寸小，機械效率高，并能較平穩地、間歇地進行轉為位。但因傳動是尚存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場合。

圖1 槽輪機構

凸輪機構：如圖2所示，組成凸輪機構的構件數較少，結構比較簡單，只要合理地設計凸輪的輪廓曲線就可以使從動件獲得各種預期的運動規律，而且設計比較容易。但是凸輪與從動件之間組成了點或線接觸的高副，在接觸處由于相互作用力和相對運動的結果會產生較大的摩擦和磨損。

曲柄滑塊機構：曲柄滑塊機構是由曲柄搖桿機構演化而來的，也稱曲柄連桿機構，如圖3所示，此機構中與幾架構成移動副的構件為滑塊，通過轉動副曲柄滑塊機構廣泛用于沖床、內燃機、空壓機等。

圖2 凸輪機構

圖3 曲柄滑塊機構

3 結論

綜上，凸輪機構凸輪廓線與推桿之間為點，線接觸易磨損，所以，凸輪機構多用在傳力不大的場合。槽輪機構在送料裝置中做間歇傳動之用[3]。曲柄滑塊機構結構簡單，制造方便。其中偏心曲柄滑塊機構安裝和調試較難，且有急回作用，極位夾角不為零，設計較為復雜，功率變化大，故不宜采用；而對心曲柄滑塊機構是執行機構的常用形式，其優點是機構緊湊，傳動簡單，該機構是全低副機構，適用于低速重載的場合，且其無急回作用。故本次設計采用對心曲柄滑塊機構。