專利名稱：高能螺旋壓力機(jī)力、能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于高能螺旋壓力機(jī)力、能控制的裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)該類設(shè)備打擊力及打擊能量的任意控制及過載保護(hù)。
螺旋壓力機(jī)是一種重要的鍛壓設(shè)備。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的螺旋壓力機(jī)，工作滑塊上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，儲(chǔ)能飛輪必須正、反轉(zhuǎn)，經(jīng)歷兩次角速度為零的狀態(tài)，因此限制了機(jī)器向大能量和高速度發(fā)展，且每次反轉(zhuǎn)啟動(dòng)消耗大量能量，是一種低效、低速、低能的設(shè)備。
高能螺旋壓力機(jī)是一種新型鍛壓設(shè)備，結(jié)構(gòu)如

圖1。飛輪(8)及其裝在上面的離合器系統(tǒng)支承在機(jī)架(12)項(xiàng)部。由于設(shè)置了這個(gè)特殊的離合器，當(dāng)滑塊(11)上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，飛輪不需要先停轉(zhuǎn)，再反轉(zhuǎn)，可直接由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，連續(xù)不斷地始終向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。這就克服了上述傳統(tǒng)螺旋壓力機(jī)的致命缺點(diǎn)。當(dāng)需要滑塊下行工作時(shí)，先給油缸(1)內(nèi)腔送壓力油，使柱塞(2)下行，同時(shí)推動(dòng)浮動(dòng)壓塊(6)向下運(yùn)動(dòng)，直到壓緊摩擦塊(7)，迫使螺桿(9)與飛輪(8)一起旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)滑塊(11)向下運(yùn)動(dòng)，打擊工件(13)。當(dāng)達(dá)到一定的打擊能量或打擊力要求時(shí)，油缸(1)卸壓，在拉桿(3)和彈簧(4)的作用下將浮動(dòng)壓塊抬起，離合器松開。待打擊完畢，滑塊回程油缸下腔(10)進(jìn)壓力油，將滑塊推回到上限位置，完成一個(gè)工作循環(huán)。
高能螺旋壓力機(jī)工作時(shí)，輸出工作能量的多少和所產(chǎn)生的打擊噸位的大小與離合器壓緊力的大小和壓緊時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。能否按要求完成這種工作循環(huán)，關(guān)鍵在于離合器的適當(dāng)壓緊和適時(shí)脫開，適時(shí)脫開尤為重要。如果能完成這種控制，也就達(dá)到了力、能控制的目的；否則，該設(shè)備就象一匹脫韁的野馬無法駕馭。目前對(duì)工作力和能量的控制大多數(shù)是將機(jī)器工作時(shí)的微觀變化作為控制對(duì)象。這種變化極小，因而需要一套復(fù)雜的電氣、傳感器、儀表系統(tǒng)，其可靠性較差。
本實(shí)用新型旨在提供一種能實(shí)現(xiàn)上述控制要求，并能克服現(xiàn)有技術(shù)可靠性差等不足的高能螺旋壓力機(jī)力、能控制裝置。
本實(shí)用新型高能螺旋壓力機(jī)的力、能控制裝置，由控制裝置本體、環(huán)套、慣性推頂機(jī)構(gòu)、慣性開關(guān)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)及配電系統(tǒng)所組成?？刂蒲b置本體固定在高能螺旋壓力機(jī)的上端蓋上，環(huán)套外套于本體中部并與機(jī)架固定不動(dòng)，本體與環(huán)套相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；慣性推頂機(jī)構(gòu)由底座、頂盤及頂桿構(gòu)成，底座固定在螺旋壓力機(jī)的螺桿頂部，底座上面安置可軸向移動(dòng)的頂盤，頂盤與閥芯之間有頂桿；慣性開關(guān)機(jī)構(gòu)置于本體頂部，由定置撞塊、移動(dòng)撞塊及彈性體構(gòu)成，彈性體一端支承在本體上，另一端與移動(dòng)撞塊連接并推動(dòng)移動(dòng)撞塊靠向定置撞塊。
控制裝置本體為一旋轉(zhuǎn)體，其軸線在螺桿軸線的延長(zhǎng)線上，閥芯與頂桿置于本體中心的階梯孔內(nèi)，閥芯在彈簧作用下封閉軸向通道；本體頂部沿徑向開有凹槽，定置撞塊與移動(dòng)撞塊置于凹槽中，移動(dòng)撞塊沿凹槽往復(fù)滑動(dòng)。
底座與頂盤的接觸面為光滑螺旋面；本體頂部徑向開設(shè)一條中心對(duì)稱的凹槽，定置撞塊和滑動(dòng)撞塊勻呈中心對(duì)稱配置，且定置撞塊位置可調(diào)。
頂盤上對(duì)稱分布位置可調(diào)的配重塊。
頂桿為一雙出端活塞桿，與本體構(gòu)成一平衡液壓缸，高壓油經(jīng)相關(guān)通道進(jìn)入液壓缸下腔。
液壓系統(tǒng)由壓力油源、電磁閥、閥芯、液壓缸及孔道組成，壓力油經(jīng)電磁閥、進(jìn)油口a、閥芯上的孔道以及相應(yīng)管道進(jìn)入固定在上端蓋上并推動(dòng)浮動(dòng)壓盤下行的液壓缸；或者電磁閥換位，壓力油從油缸經(jīng)b口、a口回油箱；和 打開閥芯封閉的軸向孔道，油缸中的油經(jīng)該孔道和c口回油箱。
環(huán)套與本體之間采用旋轉(zhuǎn)密封。
配電系統(tǒng)由配電盤、電刷、及導(dǎo)線組成。環(huán)套上端固定的配電盤(25、27)，與本體上的電刷(26)構(gòu)成一個(gè)由慣性開關(guān)系統(tǒng)控制電磁閥換位的配電系統(tǒng)。
固定在本體上的配電盤，與裝在環(huán)套下端的電刷配合，檢測(cè)摩擦盤厚度的無觸點(diǎn)開關(guān)發(fā)出的電信號(hào)，通過配電盤(21、22)和電刷(23)傳給電磁閥。
置于上端蓋上的液壓缸沿上端蓋周圈均勻?qū)ΨQ分布。
本實(shí)用新型高能螺旋壓力機(jī)力、能控制裝置的優(yōu)點(diǎn)在于控制機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)力、能自身慣性機(jī)械控制，消除了復(fù)雜的電氣及一、二次儀器、儀表系統(tǒng)；自帶簡(jiǎn)單可靠的配電系統(tǒng)；力、能集中控制，集成化程度高；反映機(jī)器工作力、能的宏觀變化條件，機(jī)器自身具備開關(guān)特性，可靠性好。
附圖1是高能螺旋壓力機(jī)的一般結(jié)構(gòu)。圖中1、油缸，2、柱塞，3、拉桿，4、彈簧，5、上端蓋，6、浮動(dòng)壓盤，7、摩擦塊，8、飛輪，9、螺桿，10、返程油缸，11、滑塊，12、機(jī)架，13、工件。
附圖2是本實(shí)用新型高能螺旋壓力機(jī)力、能控制裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。圖中21、21、25、27、配電盤，23、26、電刷，24、環(huán)套，28、彈簧，29、移動(dòng)撞塊，30、定置撞塊，31、彈簧，32、閥芯，33、電磁換向閥，34、頂桿，35、本體，36、配重塊，37、頂盤，38、底座，39、無觸點(diǎn)開關(guān)。
結(jié)合附圖1、2說明本實(shí)用新型的一個(gè)最佳實(shí)施例。本體(35)緊固在上端蓋(5)上，底座(38)緊固在螺桿(9)頂面。環(huán)套(24)與機(jī)架(12)相連。運(yùn)動(dòng)關(guān)系環(huán)套(24)固定不轉(zhuǎn)動(dòng)，本體(35)與上端蓋(5)和飛輪(8)等同步轉(zhuǎn)動(dòng)；底座(38)與螺桿(9)同步轉(zhuǎn)動(dòng)(不工作時(shí)不動(dòng))，頂盤(37)軸向浮動(dòng)，可以與底座同步也可不同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
打擊能量控制當(dāng)電機(jī)通過皮帶驅(qū)動(dòng)飛輪(8)和上端蓋(5)等連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，裝在蓋子上的控制裝置本體(35)等也與之同步旋轉(zhuǎn)，角速度為ω。。壓制工件時(shí)，離合器壓緊，滑塊(11)向下運(yùn)動(dòng)，在輸出一定能量壓制工件的過程中，飛輪(8)等減速，角速度為ωx。裝在本體頂部的移動(dòng)撞塊(29)距中心的距離是旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的慣性力和彈簧推力的一個(gè)函數(shù)，轉(zhuǎn)速越大，此距離也越大。由于壓制工件時(shí)飛輪(8)的角速度由ω。逐漸減小，因此移動(dòng)撞塊(29)要向中心移動(dòng)，有與定置撞塊(30)接觸的趨向。撞塊(30)位置可調(diào)，這可保證使 飛輪角速度減小到所需的ωx時(shí)，撞塊(29)和撞塊(30)正好接觸。這相當(dāng)于開關(guān)閉合，這時(shí)，通過電刷(26)和配電盤(25、27)自動(dòng)傳出一個(gè)控制訊號(hào)，使電磁換向閥(33)換向，于是油缸(1)卸壓，離合器隨之松開，停止輸出能量。
打擊力的控制當(dāng)離合器壓緊時(shí)，飛輪系統(tǒng)便驅(qū)動(dòng)螺桿(9)旋轉(zhuǎn)，在極短的時(shí)間內(nèi)使其加速到與飛輪(8)同步。這時(shí)，緊固在螺桿頂部的慣性推頂機(jī)構(gòu)底座(38)也與螺桿等同步旋轉(zhuǎn)，而且頂盤(37)也被加速到與底座螺桿等同步旋轉(zhuǎn)。相互間的軸向位置保持不變。當(dāng)滑塊下行壓制工件產(chǎn)生打擊力P時(shí)，該負(fù)荷阻止滑塊下行，迫使螺桿減速，推頂機(jī)構(gòu)底座(38)也同步減速。由于浮動(dòng)設(shè)置的頂盤(37)與底座(38)接觸面是一螺旋面，當(dāng)?shù)鬃鶞p速時(shí)，因慣性頂盤并不隨之減速，其結(jié)果必然相對(duì)底座轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，這導(dǎo)致頂盤(37)繞螺旋面軸向上升一段距離，并借助頂桿(34)將閥芯(32)打開。于是油缸(1)內(nèi)腔的壓力油通過C口回油箱，離合器松開，即可控制打擊力。
高能螺旋壓力機(jī)在工作過程中，摩擦塊(7)不可避免地要磨損，如不檢測(cè)其厚度，機(jī)器一方面要失靈，另一方面可能壓壞裝摩擦塊(7)的架子，造成設(shè)備事故。本實(shí)施例在上端蓋(5)側(cè)面設(shè)置了一個(gè)微動(dòng)開關(guān)(39)。當(dāng)浮動(dòng)壓盤下行到某一設(shè)定位置時(shí)，便觸動(dòng)此開關(guān)，信號(hào)通過配電盤(21、22)及電刷(23)傳出，一方面使電磁換向閥換向，離合器卸壓脫開，另一方面報(bào)警，通知調(diào)整或更換摩擦塊。
權(quán)利要求1.高能螺旋壓力機(jī)的力、能控制裝置，由控制裝置本體、環(huán)套、慣性推頂機(jī)構(gòu)、慣性開關(guān)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)及配電系統(tǒng)所組成，其特征在于(1)控制裝置本體(35)固定在高能螺旋壓力機(jī)的上端蓋(5)上，環(huán)套(24)外套于本體(35)中部并與機(jī)架固定不動(dòng)，本體與環(huán)套相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)慣性推頂機(jī)構(gòu)由底座(38)、頂盤(37)及頂桿(34)構(gòu)成，底座(38)固定在螺旋壓力機(jī)的螺桿(9)頂部，底座上面安置可軸向移動(dòng)的頂盤(37)，頂盤與閥芯(32)之間有頂桿(34)；(3)慣性開關(guān)機(jī)構(gòu)置于本體頂部，由定置撞塊(30)、移動(dòng)撞塊(29)及彈性體(28)構(gòu)成，彈性體一端支承在本體上，另一端與移動(dòng)撞塊連接并推動(dòng)移動(dòng)撞塊靠向定置撞塊。
2.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于(1)控制裝置本體(35)為一旋轉(zhuǎn)體，其軸線在螺桿軸線的延長(zhǎng)線上，閥芯(32)與頂桿(34)置于本體中心的階梯孔內(nèi)，閥芯在彈簧作用下封閉軸向通道；(2)本體頂部沿徑向開有凹槽，定置撞塊與移動(dòng)撞塊置于凹槽中，移動(dòng)撞塊沿凹槽往復(fù)滑動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，其特征在于(1)底座與頂盤的接觸面為光滑螺旋面；(2)本體頂部徑向開設(shè)一條中心對(duì)稱的凹槽，定置撞塊及移動(dòng)撞塊均呈中心對(duì)稱配置，且定置撞塊(30)位置可調(diào)。
4.如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于頂盤(37)上對(duì)稱分布位置可調(diào)的配重塊(36)。
5.如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于頂桿(34)為一雙出端活塞桿，與本體構(gòu)成一平衡液壓缸，高壓油經(jīng)相關(guān)通道進(jìn)入液壓缸下腔。
6.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于液壓系統(tǒng)由壓力油泵，電磁閥(33)、閥芯(32)、液壓缸(1)及孔道組成，壓力油經(jīng)電磁閥(33)、進(jìn)油口a、閥芯(32)上的孔道以及相應(yīng)管道進(jìn)入固定在上端蓋上并推動(dòng)浮動(dòng)壓盤(6)下行的液壓缸(1)；或者電磁閥換位，壓力油從油缸經(jīng)b口、a口回油箱；和 打開閥芯(32)封閉的軸向孔道，油缸中的油經(jīng)該孔道和c口回油箱。
7.如權(quán)利要求6所述的控制裝置，其特征在于環(huán)套(24)與本體(35)之間采用旋轉(zhuǎn)密封。
8.如權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于配電系統(tǒng)由配電盤(21、22、25、27)、電刷(23、26)及導(dǎo)線組成，環(huán)套(24)上端固定的配電盤(25、27)，與本體(35)上的電刷(26)構(gòu)成一個(gè)由慣性開關(guān)系統(tǒng)控制電磁閥(33)換位的配電系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的控制裝置，其特征在于固定在本體(35)上的配電盤(21、22)與裝在環(huán)套(24)下端的電刷(23)配合，檢測(cè)摩擦塊厚度的無觸點(diǎn)開關(guān)(39)發(fā)出的電信號(hào)，通過配電盤(21、22)和電刷(23)傳給電磁閥(33)。
10.如權(quán)利要求6所述的控制裝置，其特征在于置于上端蓋上的液壓缸(1)沿上端蓋周圈均勻?qū)ΨQ分布。
專利摘要一種用于高能螺旋壓力機(jī)的力、能控制裝置，由控制裝置本體、環(huán)套、慣性推頂機(jī)構(gòu)、慣性開關(guān)機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)及配電系統(tǒng)所組成?？刂蒲b置本體(35)固定在螺旋壓力機(jī)的上端蓋(5)上，環(huán)套(24)外套于本體，并與機(jī)架固定，本體與環(huán)套相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；由底座(38)，頂盤(37)及頂桿(34)組成的慣性推頂機(jī)構(gòu)，控制閥芯(32)的開與閉；由定置撞塊(30)、移動(dòng)撞塊(29)及彈性體(28)構(gòu)成的慣性開關(guān)機(jī)構(gòu)控制電信號(hào)的通斷。該控制裝置為一完整而獨(dú)立的部件，能反映機(jī)器工作力能的宏觀變化條件，可實(shí)現(xiàn)力、能自身慣性機(jī)械控制。
文檔編號(hào)B30B1/00GK2107989SQ9122157
公開日1992年6月24日 申請(qǐng)日期1991年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月26日
發(fā)明者姬高索 申請(qǐng)人:機(jī)械電子工業(yè)部濟(jì)南鑄造鍛壓機(jī)械研究所