專利名稱：新型高能螺旋壓力機的制作方法
技術領域：
本發明屬于重型材料加工設備，一種代替目前廣泛應用的摩擦壓力機和熱模鍛壓力機，用于模鍛和精鍛工藝的快卸壓高能螺旋壓力機。
二、發明背景當前，材料加工業應用的高能螺旋壓力機為德國在上世紀七十年代研制的產品。該類壓力機是由床身、電機、皮帶輪、飛輪、離合器、螺桿、螺母、滑塊、回程缸、液壓系統構成，用電機帶動橫梁上的飛輪驅動，工作時靠裝在飛輪內的離合器及時與螺桿脫開來實現終止打擊和滑塊回程。它消除了電動螺旋壓力機頻繁起動，和正反轉向造成的交流接觸器壽命短及運行時對電網電力沖擊大的缺點，不需要像液壓螺旋壓力機那樣配備龐大的液壓站。這些優點使它成為很有發展前途的螺旋壓力機。高能螺旋壓力機的技術關鍵是達到額定噸位后離合器及時脫開，避免壓力機嚴重超載的災難性后果。德式壓力機的螺桿頂端裝一個慣性盤與螺桿一起旋轉，達到額定壓力后離合器打滑，螺桿急劇減速，使慣性盤超前旋轉并升高頂開卸壓閥，離合器壓緊缸開始排油卸壓。在十幾毫秒卸壓過程中，離合器嚴重打滑需消耗很多摩擦功。模具打靠后，由于從動部分的慣性和離合器上摩擦力矩的帶動，螺桿還要旋轉某一角度，壓力機載荷將繼續上升，使最終打擊力遠超過額定噸位。因打擊力大小受多重因素影響而不易限定，這對機床和模具十分有害。1998年中國專利局授權的專利號為ZL93110367.3、名稱為“一種高能螺旋壓力機”的一項發明專利，較好地解決了上述問題。但是在實施過程中發現仍存在以下缺點1、密封環7與活塞3之間的密封是端面密封，而兩者的尺寸很大、導向性較差，要保證全部嚴密接觸非常困難。密封環內徑與支承架之間的間隙很難掌握如果間隙過大，副油腔中的高壓油大量外泄，不僅造成大量能量損失，而且副油腔的壓強過低不能保證端面密封的壓緊力；如果間隙過小，在高壓油的作用下，密封環緊貼在支承架上產生很大摩擦力，在打擊過程中活塞向上后退，密封環不能及時跟上，導致密封失敗。
2、卸壓系統的結構過于復雜。達到額定壓力后，先是傳感器13開啟，經過先導閥8上升一段距離，密封環7才開始動作。每一個動作都需要一定時間，卸壓過程動作遲緩。
3、壓力傳感器需要配備壓縮空氣氣泵、儲氣筒、調壓閥系統，氣泵有噪音。傳感器開啟后由于壓縮空氣沒有立即排掉，容易發生連擊。
4、滑塊平衡缸在下行程中消耗較大能量，飛輪減速明顯。
發明內容
本發明目的是克服現有高能螺旋壓力機存在的缺點，設計一種整體結構簡單合理，密封效果良好，工藝性能好，容易加工和安裝，造價低廉、效率高，性能優良的快卸壓高能螺旋壓力機。
本發明的基本構思是由床身、電機、皮帶輪、飛輪、螺桿、螺母，滑塊回程系統，離合器及其壓緊系統，卸壓系統，液壓系統，電路系統組成。將離合器的壓緊缸、壓緊活塞和離合器的摩擦片等都裝在床身的橫梁之下。采用多片濕式離合器，利用工藝力將離合器壓緊，運用自鎖原理保證其在打擊和卸壓過程中不打滑。卸壓系統采用電磁液壓傳感器，壓緊油缸內的油壓隨工藝力的增加而增加，當油壓達到電磁鐵電流設定值時，電磁液壓傳感器動作，并通過先導閥和主閥等實現快卸壓。活塞下腔充以0.2MPa的低壓油。在活塞與摩擦片、傳動軸與螺桿之間安裝球面墊子。
本發明能取得如下有益的效果1、本發明在離合器及其壓緊系統中，采用密封面較長的環形活塞，以環形間隙密封代替端面密封，改善了導向性和密封性能，并大大增強了工作的可靠性。該結構加工工藝性能好，加工成本低；優良的密封性能，可使因高壓油的泄漏而損失的能量減少60％以上。
2、卸壓快慢與主閥打開的速度有關，本發明簡化了卸壓系統的結構并使先導閥和主閥的質量都做得很小，使打開的速度提高了兩倍以上。
3、原結構的活塞壓在離合器的摩擦片上，當飛輪空轉時，在活塞重量作用下，主動片與從動片之間會產生相當大的摩擦力矩，加速了摩擦片的磨損并損耗了能量。本發明在活塞下腔充以0.2MPa的低壓油，使活塞完全脫離摩擦片，可以有效的解決上述問題。
4、本發明用回程缸代替平衡缸并加以控制，可以減輕飛輪重量、延長摩擦片的壽命，并可以實現滑塊寸動，對模具的安裝和調試十分有利。在壓緊活塞與摩擦片之間及傳動軸與螺桿之間增加球面墊，有自定位作用，可以降低安裝精度要求。
四
圖1為本發明的整機結構示意圖；圖2為本發明的卸壓系統結構圖。
結合附圖詳細敘述本發明的結構如圖1、圖2所示，飛輪1安裝在床身的橫梁上。滑塊回程系統的構成是，螺母8安裝在滑塊9的導向頸內，導向頸的頂部安裝回程活塞11，回程活塞11安裝在回程缸12內，在回程缸12的底部有回程進、排油路接口10；離合器及其壓緊系統是由安裝在床身橫梁之下的壓緊油缸6、壓緊活塞3和離合器4構成，壓緊活塞3的大端和小端與壓緊油缸6的內孔嚴密配合，壓緊活塞3和壓緊油缸6形成的環形油腔7構成壓緊離合器油缸的內腔，也是靜壓止推軸承；離合器為多片濕式離合器，離合器的主動片用花鍵與傳動軸2聯接，從動片用花鍵與螺桿5聯接；卸壓系統13的構成是在閥套13-3中安裝主閥13-1，主閥13-1內安裝止回閥13-2，止回閥13-2上有小阻尼孔13-2-k；主閥13-1頂部有空心螺絲13-4，它也是止回閥的閥座；閥套13-3上有進油導管13-5，進油導管13-5上安裝閥座13-7，閥座13-7通過進油導管13-5將閥套13-3緊固安裝在壓緊油缸6上，閥座13-7上安裝單向閥13-6和電磁液壓傳感器；電磁液壓傳感器是由電磁鐵13-12、控制閥13-9和先導閥13-8構成，13-11為小孔。由進油口13-10、單向閥13-6、進油導管13-5和止回閥13-2構成油缸的進油通道。14為低壓油路接口。
五具體實施例方式
本發明的實施例如下本發明在靜止狀態時，滑塊靠封閉在環形回程缸內的液壓油停留在上部最高位置。壓緊活塞3在壓緊油缸下部的0.2MPa低壓油的作用下，使離合器主動片和從動片處在松開狀態。啟動時，電磁鐵13-12通電，電磁吸力通過控制閥13-9把先導閥芯13-8緊壓在小孔13-11上。與此同時回程缸12通過進、排油接口10向液壓供油系統的油箱排油，滑塊9受重力作用自由下落，并由螺母8帶動螺桿5正向加速旋轉。延遲一定時間后，液壓系統通過閥座13-7的進油口13-10進油，3MPa中壓油頂開單向閥13-6和止回閥13-2進入壓緊缸的油腔7，推動活塞3向下運動，逐漸壓緊離合器的摩擦片，并使螺桿進一步加速到飛輪的角速度。由于離合器從動片在結合前已經有一定的角速度，減少了摩擦片的相對滑動和磨損。此后，滑塊以額定速度向下移動直至接觸鍛件。打擊之前，由行程開關控制油閥，停止向單向閥13-6供油，在彈簧的彈力作用下單向閥13-6自行關閉。在打擊過程中，滑塊9受阻，螺桿5上升，使離合器4和壓緊活塞3也跟著上升。被單向閥13-6封閉在油腔7中的油被壓縮，油壓提高以平衡工藝力。這時，油腔7成了靜壓止推軸承。由于采用多片濕式離合器并按自鎖條件設計，所以在打擊過程中離合器不會打滑。止回閥13-2頂部有一個小阻尼孔13-2-K，使主閥13-1的上腔與其下腔相通，當下腔的油壓隨工藝力的增加而增加時，主閥上腔的油壓也隨著提高。由于主閥上端的直徑比主閥下端的與閥套配合的錐閥座直徑大，所以主閥緊緊壓在閥套的錐閥座上。在打擊過程結束時模具打靠，打擊力進一步上升，當油腔內油壓與小孔13-11的面積的乘積超過電磁鐵吸力時，先導閥芯13-8向左移動，錐閥離開閥座。此時高壓油進入閥芯右腔，產生更大的推力，推動閥芯迅速向左移動，使主閥13-1上腔與大氣相通。主閥13-1上腔的壓力急劇降低，于是在主閥13-1下端高壓油作用下主閥13-1在一毫秒內全部開啟，完成了卸壓過程。當螺桿5升到兩毫米左右，受到傳動軸2的下端阻擋，離合器的自鎖條件解除，離合器開始打滑，此時油腔內的壓力已經降得很低，所以離合器在松開過程中消耗的摩擦功很小。打擊結束后回程缸底部的進、排油接口10進入3MPa左右的中壓油推動環形活塞11上升，滑塊開始回程動作，同時在螺母的推動下，螺桿被迫反轉，當滑塊返回上部位置，停止進油，滑塊停留在最上位置，完成一個工作循環。
權利要求
1.新型高能螺旋壓力機，是由床身、電機、皮帶輪、飛輪、螺桿、螺母，滑塊回程系統，離合器及其壓緊系統，卸壓系統，液壓系統，電路系統組成，其特征為滑塊回程系統的構成是螺母[8]安裝在滑塊[9]的導向頸內，導向頸的頂部安裝回程活塞[11]，回程活塞[11]安裝在回程缸[12]內，在回程缸[12]的底部有回程進排油路接口[10]；離合器及其壓緊系統是由安裝在床身橫梁之下的壓緊油缸[6]、壓緊活塞[3]和離合器[4]構成，壓緊活塞[3]的大端和小端與壓緊油缸[6]的內孔嚴密配合，壓緊活塞[3]和壓緊油缸[6]形成的環形油腔[7]構成壓緊離合器油缸的內腔，也是打擊時的靜壓止推軸承；離合器為多片濕式離合器，主動片用花鍵與傳動軸[2]聯接，從動片用花鍵與螺桿[5]聯接；卸壓系統的構成是在閥套[13-3]中安裝主閥[13-1]，主閥[13-1]內安裝止回閥[13-2]，主閥[13-1]頂部有空心螺絲[13-4]，閥套[13-3]上有進油導管[13-5]，進油導管[13-5]上安裝閥座[13-7]，閥座[13-7]通過進油導管[13-5]將閥套[13-3]緊固安裝在壓緊油缸[6]上，閥座[13-7]上安裝電磁液壓傳感器；由進油口[13-10]、單向閥[13-6]、進油導管[13-5]和止回閥[13-2]構成了油缸的進油通道。
2.根據權利要求1所述的新型高能螺旋壓力機，其特征為所述的電磁液壓傳感器是由電磁鐵[13-2]、控制閥[13-9]和先導閥[13-8]構成。
3.根據權利要求1所述的新型高能螺旋壓力機，其特征為所述的離合器及其壓緊系統中的活塞與摩擦片、傳動軸與螺桿之間安裝球面墊子。
全文摘要
本發明屬于重型材料加工設備，一種代替目前廣泛應用的摩擦壓力機和熱模鍛壓力機，用于模鍛和精鍛工藝的快卸壓高能螺旋壓力機。是由床身、電機、皮帶輪、飛輪、螺桿、螺母，滑塊回程系統，離合器及其壓緊系統，卸壓系統，液壓系統，電路系統組成。卸壓系統采用電磁液壓傳感器，壓緊缸內的油壓隨工藝力的增加而增加，當油壓達到電磁鐵電流設定值時，電磁液壓傳感器動作，并通過先導閥和主閥等實現快卸壓。活塞下腔充以0.2MPa的低壓油，在活塞與摩擦片、傳動軸與螺桿之間安裝球面墊子。本發明整體結構簡單合理，密封效果良好，卸壓速度快；工藝性能好，容易加工和安裝，造價低廉、效率高。
文檔編號B30B1/23GK1611346SQ200310105468
公開日2005年5月4日 申請日期2003年10月30日 優先權日2003年10月30日
發明者夏天赳, 夏思淝 申請人:夏天赳, 夏思淝