專利名稱：快卸壓高能螺旋壓力機的制作方法
技術領域：
本發明屬于重型鍛造設備，一種代替目前廣泛應用的摩擦壓力機和造價昂貴的熱模鍛壓力機，用于精鍛工藝的快卸壓高能螺旋壓力機。
當前，市場上見到的和工業上應用的高能螺旋壓力機，為西德在七十年代研制的產品，其專利號為DE3346329。該壓力機是用電機帶動裝在橫梁之上的飛輪進行驅動，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。這種壓力機的優點是消除了電動螺旋壓力機頻繁起動和正反轉換向造成的交流接觸器壽命縮短以及運行時對電網的電力沖擊很大等缺點。它靠液壓系統壓緊離合器和液壓平衡缸實現滑塊回程，但是不像液壓螺旋壓力機那樣需要配備龐大的液壓站。這些優點使它成為最有發展前途的螺旋壓力機。
高能螺旋壓力機的技術關鍵是在壓力機達到額定噸位后離合器能否及時迅速脫開，否則會使壓力機嚴重超載，造成災難性后果。西德研制的高能螺旋壓力機在螺桿頂端裝一慣性盤與螺桿一起旋轉，當壓力機達到額定噸位后離合器打滑，螺桿劇烈減速。由于慣性作用，慣性盤超前旋轉并升高，逐漸頂開卸壓閥，使離合器的壓緊缸開始排油卸壓(其卸壓時間為五至十幾毫秒)。在卸壓過程中，離合器嚴重打滑要消耗很多摩擦功，在模鍛時幾乎與鍛件變形功相當。離合器打滑之后，由于從動部分慣性和離合器上摩擦力矩的帶動，螺桿還要繼續旋轉某一角度，因此壓力機的載荷還要繼續上升并將遠遠超過額定噸位。其大小與離合器上的摩擦力矩有關，而摩擦系數受許多因素影響，所以最終打擊力在比較大的范圍內變化而不易限定，這對機床和模具的壽命都是有害的。
本發明的目的是解決現有技術中存在的卸壓緩慢;離合器在脫開過程中消耗大量摩擦功;以及最終打擊力過大和不易限定等問題。提出一種構思新穎，性能優越的快卸壓高能螺旋壓力機。
高能螺旋壓力機是由床身、電機、飛輪、離合器、螺桿、螺母、滑塊、滑塊的液壓平衡缸、離合器的壓緊缸、壓緊活塞和液壓系統等構成。
附圖
為本發明的結構示意圖。
結合附圖敘述本發明的結構如圖所示，本發明的壓緊缸〔6〕、壓緊活塞〔3〕和離合器〔4〕裝在床身的上橫梁之下，離合器〔4〕為多片濕式離合器。由密封環〔7〕封閉的主油腔〔11〕構成靜壓止推軸承。密封環〔7〕下端由彈簧〔7-1〕支承，其下端的空間為副油腔〔12〕，副油腔〔12〕經孔〔L2〕與先導閥〔8〕的下腔〔8-3〕聯通。主油腔〔11〕經孔〔L1〕與先導閥中間環形腔〔8-2〕聯通，再經阻尼槽〔L3〕與先導閥上腔〔8-1〕聯通，副油腔〔12〕經阻尼縫隙〔L4〕與主油腔〔11〕聯通，先導閥上腔〔8-1〕通過先導閥芯上的單向閥〔8-4〕和芯部的孔與下腔〔8-3〕聯通，先導閥上腔〔8-1〕裝一壓力傳感器〔9〕和單向閥〔10〕。壓力傳感器〔9〕為一下端帶小園柱的活塞〔9-1〕和閥體組成，小園柱端面堵住通先導閥上腔〔8-1〕的小孔〔d〕，活塞下腔有一泄油孔〔s〕。
本發明的實施例如下本發明在停止狀態時，滑塊靠平衡缸的作用力停留在上部位置。啟動時，先由液壓供油系統經單向閥〔10〕向先導閥〔8〕上腔〔8-1〕注油，由于單向閥〔8-4〕的彈簧頂著鋼球的阻尼力量，進來的油首先將先導閥〔8〕推下關閉錐閥，然后通過阻尼槽〔L3〕向主油腔〔11〕注油，同時油壓升高打開單向閥〔8-4〕，油經閥芯的孔向副油腔注油，使密封環〔7〕與壓緊活塞〔3〕貼緊。這時副油腔的油經阻尼縫隙也向主油腔供油，當主油腔的油壓提高后，離合器〔4〕被逐漸壓緊，使飛輪〔1〕和飛輪軸〔2〕通過離合器〔4〕帶動螺桿〔5〕旋轉，推動滑塊向下運行。由于采用多片濕式離合器，所以在同樣軸向力下摩擦片的片數保證離合器傳遞的摩擦力矩大于螺紋上的阻力矩，以滿足自鎖條件。在滑塊打擊之前由行程開關控制供油閥，停止向單向閥〔10〕供油。在打擊過程中螺桿〔5〕上升使離合器〔4〕和壓緊活塞〔3〕也跟著上升，主油腔〔11〕中的油被壓縮，油壓提高;由于副油腔〔12〕通過阻尼縫隙〔L4〕與主油腔〔11〕相通，其壓強與主油腔〔11〕壓強相近，所以將密封環〔7〕緊緊貼著壓緊活塞〔3〕，保證了主油腔的密封性。主油腔〔11〕與先導閥〔8〕中部的環形腔〔8-2〕相通，又經阻尼槽〔L3〕與先導閥上腔〔8-1〕相通，所以先導閥上腔〔8-1〕與主油腔〔11〕的壓強相近，這樣油壓將先導閥芯〔8〕緊緊壓在錐形閥座上。副油腔〔12〕與先導閥〔8〕下腔〔8-3〕相通，由于先導閥已先行關閉，整個系統成為一個密閉系統;并在壓緊活塞〔3〕與壓緊缸〔6〕底之間形成一個高壓油墊，成為螺桿與橫梁之間的靜壓止推軸承，其壓強與工藝力成正比。
活塞〔9-1〕的上端通過壓縮空氣接口〔13〕接壓縮空氣，其壓強根據額定工藝力調定(0～60N/cm2)，作用在活塞〔9-1〕下端的向上推力與主油腔的壓強成正比。該活塞相當于主油腔的壓力傳感器，當工藝力在額定值以內時，主油腔〔11〕的高壓油通過小孔〔d〕推動活塞〔9-1〕的作用力小于作用在活塞〔9-1〕上面的壓縮空氣的壓力，活塞〔9-1〕堵住小孔〔d〕不動。當工藝力超過額定值時，壓力通過小孔〔d〕抬起活塞〔9-1〕，大量高壓油涌入活塞〔9-1〕下部，泄漏孔〔s〕來不及排泄，其壓強急劇升高，推力猛增，這時便推動活塞〔9-1〕快速向上運動，迅速打開孔〔d〕，并使先導閥〔8〕上腔油壓急劇下降，于是在一瞬間發生雪崩式的連鎖反應，產生了以下動作作用在先導閥中部環形腔〔8-2〕的高壓油將先導閥〔8〕加速向上推動，下端錐閥迅速打開，副油腔的油通過錐閥口排入油箱;密封環〔7〕開始離開壓緊活塞〔3〕向下運動，主油腔迅速排油，與此同時，螺桿推動壓緊活塞〔3〕向上移動，使主油腔〔11〕排油進一步加快，主油腔迅速卸壓，離合器〔4〕快速脫開。整個卸壓過程可在一毫秒內完成。這時滑塊在平衡缸的推動下開始回程，在螺母的推動下螺桿被迫反轉，滑塊返回上部，一個工作循環完成。
在向下行程的中途，如果需要停止工作，可停止向單向閥〔10〕供油，并將活塞〔9-1〕上腔壓縮空氣卸壓，則各油腔的油壓下降，使離合器〔4〕松開，實現中途回程。
本發明與現有技術比較有以下優點1、卸壓速度加快五到十倍。
2、由于利用自鎖原理，在卸壓過程中離合器也不打滑，消耗的摩擦功幾乎為零，而且采用了靜壓止推軸承，降低了摩擦阻力，因此，總的打擊效率將提高一倍左右。
3、在卸壓過程中螺桿要繼續旋轉。由于密封環已經打開，螺桿可以向上移動，因此最終打擊力不會繼續上升，從而得到有效限制，而且比較穩定，延長了模具和受力零部件的壽命。
4、在打擊過程中，離合器是靠工藝力自行壓緊的，所以液壓系統的油壓可比現有技術降低70%，由于最終打擊力得到有效限制，床身等主要另部件可以設計得更輕巧一些。因此，可降低整機造價20%左右。
權利要求
1.快卸壓高能螺旋壓力機是由床身、電機、飛輪、離合器、螺桿、螺母、滑塊、滑塊的液壓平衡缸、離合器的壓緊缸、壓緊活塞和液壓系統組成，其特征為壓緊缸[6]、壓緊活塞[3]和離合器[4]裝在床身的上橫梁之下，由密封環[7]封閉的主油腔[11]構成靜壓止推軸承，密封環[7]下端由彈簧支承，其下端的空間為副油腔[12]，副油腔[12]經孔[L2]與先導閥[8]的下腔[8-3]聯通，主油腔[11]經孔[L1]與先導閥中間環形腔[8-2]聯通，再經阻尼槽[L3]與先導閥上腔[8-1]聯通，副油腔[12]經阻尼縫隙[L4]與主油腔[11]聯通，先導閥上腔[8-1]通過先導閥芯上的單向閥[8-4]和芯部的孔與下腔[8-3]聯通，先導閥上腔[8-1]裝一壓力傳感器[9]和單向閥[10]。
2.根據權利要求〔1〕所述的快卸壓高能螺旋壓力機，其特征是所述的離合器為多片濕式離合器。
3.根據權利要求〔1〕所述的快卸壓高能螺旋壓力機，其特征是所述的壓力傳感器〔9〕為一下端帶小園柱的活塞〔9-1〕和閥體組成，小園住端面堵住通先導閥上腔〔8-1〕的小孔〔d〕，活塞下腔有一泄漏孔〔s〕。
全文摘要
本發明屬于重型鍛造設備，一種快卸壓高能螺旋壓力機。它是由床身、電機、飛輪、螺桿、螺母、液壓平衡缸及裝在橫梁之下的壓緊缸、壓緊活塞、離合器、先導閥、壓力傳感器和油路系統等構成。該壓力機解決了現有技術中存在的卸壓緩慢，離合器在脫開過程中消耗大量摩擦功，以及最終打擊力過大和不易限定等問題。是一種代替目前廣泛應用的摩擦壓力機和造價昂貴的熱模鍛壓力機，用于精鍛等工藝的優良的鍛造設備。
文檔編號B21J9/00GK1093318SQ9311036
公開日1994年10月12日 申請日期1993年4月5日 優先權日1993年4月5日
發明者夏天赳 申請人:山東工業大學