机械压力机离合器温升自动测控装置的制作方法

文档序号:15755707发布日期:2018-10-26 18:39阅读:175来源:国知局

本发明涉及机械压力机技术领域,具体涉及机械压力机离合器温升自动测控装置。



背景技术:

如图1所示,是传统离合器结构图,离合器是机械压力机的主要部件之一。目前,市场上大型机械压力机普遍采用摩擦块式的离合器,该种离合器通过气压和弹簧配合控制离合器的通断动作,进而实现整个传动系统的连接与动作。实际工作中,离合器与制动器采用气动联锁控制,当开动压力机行程时,电磁双阀和二位三通电磁阀同时动作,压缩空气经电磁双阀快速进入制动器使制动盘脱开,然后离合器通气结合带动传动机构运转;当要停止压力机行程时,电磁双阀与电磁阀同时动作,离合器气缸排气,摩擦盘在弹簧作用下脱开,动力传递被切断,飞轮空转。

当机械压力机和机器人自动送料在单次行程状态下运行时,摩擦块式离合器不断的结合、脱开,随着离合器长时间、高频率工作,活塞、摩擦块和摩擦盘的不断摩擦作用,同时离合器内部空间相对封闭,无法形成有效的空气对流,使得离合器相关工作部件及其内部摩擦产热、温度不断升高,导致摩擦系数降低,离合器的性能降低,摩擦块加快磨损,造成离合器使用寿命大大缩短。当摩擦块的磨损量过大时就会造成离合器打滑,使滑块冲压力不足,出现产品质量问题,导致废品。同时离合器部件温度升高,对部件自身的尺寸和力学性能也会造成不同层次的影响,进而影响离合器的工作效果和使用寿命,降低了机床的精度和稳定性。综上所述,离合器内部温度失控严重制约了高速、精密机械压力机及机械压力机自动化生产线的发展。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足,提供了机械压力机离合器温升自动测控装置,它具有结构设计合理独特、温升控制自动化程度高、安全可靠、摩擦块两侧温差小、绿色节能、提高了离合器的工作稳定性和使用寿命等优点,解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:

机械压力机离合器温升自动测控装置,包括离合器、高速齿轮轴和制动器,高速齿轮轴一端设有离合器,另一端设有制动器,所述离合器包括飞轮、摩擦盘、摩擦块支架、离合器摩擦块、离合器压盘、离合器活塞、离合器活塞盖和压盖,摩擦盘与飞轮连接,若干离合器摩擦块设置在摩擦块支架内,离合器活塞与离合器压盘连接,离合器活塞盖与离合器压盘之间连接有离合器弹簧装置,所述离合器上设有实时检测离合器内部温度的离合器温度检测系统,所述离合器连接有对其进行冷却降温的离合器风冷温升控制系统,所述离合器风冷温升控制系统包括冷风机,所述冷风机通过管道与设置在高速齿轮轴内的冷却通道a连通,所述冷却通道a末端通过冷却通道分别与摩擦块支架两侧的摩擦腔连通,所述冷风机和离合器温度检测系统分别通过导线与plc控制器连接。

所述冷风机与管道之间依次连接有流量调节阀和过滤器。

所述管道为a型扣压式软管。

所述冷却通道a沿高速齿轮轴轴中心线设置在高速齿轮轴内,冷却通道a一端设置在对应摩擦块支架位置,另一端设置在高速齿轮轴设有制动器的一端,且冷却通道a与接头体连接,所述接头体与旋转接头连接,所述旋转接头与管道连接。

所述接头体外侧壁与高速齿轮轴之间设有o型密封圈a。

所述冷却通道a末端设有若干与其垂直的冷却通道b,所述冷却通道b与设置在摩擦块支架上冷却通道c连通,所述摩擦块支架内壁上设有环形凹槽,冷却通道c靠近冷却通道b的一端设置在环形凹槽内,所述冷却通道c出口与摩擦块支架右侧摩擦腔连通,所述摩擦块支架上设有冷却通道d,所述冷却通道d一端与冷却通道c连通,另一端与摩擦块支架左侧的摩擦腔连通。

所述冷却通道b出口端两侧及高速齿轮轴与摩擦块支架之间分别设有o型密封圈b。

所述冷却通道c和冷却通道d出口端分别设有带螺纹排气孔,所述带螺纹排气孔处设有流量调节螺栓,所述流量调节螺栓上对称设有两条上窄下宽的斜长孔。

所述摩擦块支架内侧设有挡板。

所述摩擦块支架两侧侧壁上对应冷却通道c和冷却通道d上方分别设有双排扇叶,所述双排扇叶包括错位间隔设置的内排风扇叶和外排风扇叶。

所述离合器温度检测系统包括温度传感器a、温度传感器b和信号接收器,温度传感器a和温度传感器b分别与信号接收器连接,所述信号接收器通过导线与plc控制器连接,所述温度传感器a穿过飞轮安装在摩擦盘上,所述温度传感器b安装在离合器压盘上。

所述温度传感器a通过螺栓和弹性垫圈固定在飞轮上,所述温度传感器b通过螺栓和弹性垫圈固定在离合器压盘上。

所述温度传感器a和温度传感器b为无线温度传感器。

所述离合器弹簧装置包括离合器弹簧销,所述离合器弹簧销一端穿过离合器压盘和离合器活塞盖通过螺母固定,另一端依次安装有弹簧、弹簧挡圈和带槽螺母,所述弹簧设置在离合器压盘和弹簧挡圈之间。

本发明采用上述方案,针对现有离合器摩擦升温存在的技术问题,设计了机械压力机离合器温升自动测控装置,通过设计离合器温度检测系统和离合器风冷温升控制系统,实现了可以及时准确的自动检测并控制离合器温度升高情况,能够保证摩擦块两侧不会因冷却不均匀而出现温差的问题,实现离合器智能温升控制,提高了离合器的工作稳定性和使用寿命。整体设计具有结构独特,安全可靠,同时还具备智能、高效,绿色节能等优点,保证了压力机的运行精度,提高了产品质量,延长了离合器使用寿命,实现了机械压力机及自动化生产线离合器温升的自动化检测与智能化控制。

附图说明:

图1为现有机械压力离合器结构示意图;

图2为本发明机械压力机离合器温升自动测控装置结构示意图;

图3是图2中x部局部放大图;

图4是本发明离合器部分结构示意图;

图5是图4中y部局部放大图;

图6是本发明流量调节螺栓的结构示意图;

图7是本发明流量调节螺栓俯视图;

图8是本发明摩擦支架的结构示意图;

图9是本发明摩擦支架立体结构示意图;

图中,1、信号接收器,2、plc控制器,3、冷风机,4、流量调节阀,5、过滤器,6、a型扣压式软管,7、o型密封圈a,8、接头体,9、旋转接头,10、冷却通道a,11、飞轮,12、温度传感器a,13、温度传感器b,14、离合器活塞盖,15、离合器摩擦块,16、离合器活塞,17、压盖,18、尼龙缓冲垫,19、摩擦盘,20、离合器弹簧销,21、离合器压盘,22、带孔螺栓,23、弹簧,24、弹簧挡圈,25、带槽螺母,26、飞轮支撑套,27、挡板,28、摩擦块支架,29、流量调节螺栓,30、冷却通道d,31、冷却通道c,32、o型密封圈b,33、冷却通道b,34、轴端压盖,35、高速齿轮轴,36、斜长孔,37、带螺纹排气孔,38、外排风扇叶,39、内排风扇叶,40、环形凹槽,41、离合器,42、制动器,43、摩擦腔,44、胀套。

具体实施方式:

为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。

如图2-9所示,机械压力机离合器温升自动测控装置,包括离合器41、高速齿轮轴35和制动器42,高速齿轮轴35一端设有离合器41,另一端设有制动器42,离合器41包括飞轮11、摩擦盘19、摩擦块支架28、离合器摩擦块15、离合器压盘21、离合器活塞16、离合器活塞盖14和压盖17,摩擦盘19与飞轮11连接,若干离合器摩擦块15设置在摩擦块支架28内,离合器活塞16与离合器压盘21连接,离合器活塞盖14与离合器压盘21之间连接有离合器弹簧装置,离合器41上设有实时检测离合器41内部温度的离合器温度检测系统,离合器41连接有对其进行冷却降温的离合器风冷温升控制系统,离合器风冷温升控制系统包括冷风机3,冷风机3通过管道与设置在高速齿轮轴35内的冷却通道a10连通,冷却通道a10末端通过冷却通道分别与摩擦块支架28两侧的摩擦腔43连通,冷风机3和离合器温度检测系统分别通过导线与plc控制器2连接。通过设计离合器温度检测系统和离合器风冷温升控制系统,实现了可以及时准确的自动检测并控制离合器41温度升高情况,能够保证离合器摩擦块15两侧不会因冷却不均匀而出现温差的问题,实现离合器41智能温升控制,提高了离合器41的工作稳定性和使用寿命。整体设计具有结构独特,安全可靠,同时还具备智能、高效,绿色节能等优点,保证了压力机的运行精度,提高了产品质量,延长了离合器使用寿命,实现了机械压力机及自动化生产线离合器温升的智能化检测与控制。

冷风机3与管道之间依次连接有流量调节阀4和过滤器,实现精确进给冷风和对冷风进行过滤。

所管道为a型扣压式软管6,安装方便,耐用。

冷却通道a10沿高速齿轮轴35轴中心线设置在高速齿轮轴35内,冷却通道a10一端设置在对应摩擦块支架28位置,另一端设置在高速齿轮轴35设有制动器41的一端,且冷却通道a10入口端与接头体8连接,接头体8与旋转接头9连接,旋转接头9与管道连接。通过设计接头体8和旋转接头9,实现管道与冷却通道a10的连接,不受高速齿轮轴转动影响,连接后密封性好,保持通道畅通。

接头体8外侧壁与高速齿轮轴35之间设有o型密封圈a7,提高密封性,防止泄露。

冷却通道a10末端设有若干与其垂直的冷却通道b33,冷却通道b33与设置在摩擦块支架28上冷却通道c31连通,摩擦块支架28内壁上设有环形凹槽40,冷却通道c31靠近冷却通道b33的一端设置在环形凹槽40内,冷却通道c31出口与摩擦块支架28右侧摩擦腔43连通,摩擦块支架28上设有冷却通道d30,冷却通道d30一端与冷却通道c31连通,另一端与摩擦块支架28左侧的摩擦腔43连通。实现对摩擦块支架28两侧摩擦腔43的同步冷却降温。

冷却通道b33出口端两侧及高速齿轮轴35与摩擦块支架28之间分别设有o型密封圈b32,提高密封性,防止冷风泄露。

冷却通道c31和冷却通道d30出口端分别设有带螺纹排气孔37,带螺纹排气孔37处设有流量调节螺栓29,流量调节螺栓29上对称设有两条上窄下宽的斜长孔36,通过安装流量调节螺栓29,可以很好的控制出气量的大小,确保两侧出气口出气量相同,防止因两侧温度差异造成的离合器摩擦块15受热不均而引起的磨损量不同。

摩擦块支架28内侧设有挡板27,保证冷气尽量在摩擦腔内不流失,节约能源。

摩擦块支架28两侧侧壁上对应冷却通道c31和冷却通道d30上方分别设有双排扇叶,双排扇叶包括错位间隔设置的内排风扇叶39和外排风扇叶38。内排风扇叶39和外排风扇叶28旋转时能够实现冷风充分循环流动形成空气流动,让热空气快速排出,提高冷却效率。

离合器温度检测系统包括温度传感器a12、温度传感器b13和信号接收器1,温度传感器a12和温度传感器b13分别与信号接收器1连接,信号接收器1通过导线与plc控制器2连接,温度传感器a12穿过飞轮11安装在摩擦盘19上,温度传感器b13安装在离合器压盘21上。通过两个无线温度传感器分别检测离合器摩擦块15两侧温度变化情况,并且检测信息发送给信号接收器1,plc控制器2根据检测的温度信息智能控制风冷温升控制系统的起动和停止,实现智能温升控制。

温度传感器a12通过螺栓和弹性垫圈固定在飞轮11上,温度传感器b13通过螺栓和弹性垫圈固定在离合器压盘21上,安装后牢固。

温度传感器a12和温度传感器b13为无线温度传感器,无线温度传感器与信号接收器1通过无线通信连接。无线温度传感器采用电池供电。

离合器弹簧装置包括离合器弹簧销20,离合器弹簧销20一端穿过离合器压盘21和离合器活塞盖14通过螺母固定,另一端依次安装有弹簧23、弹簧挡圈24和带槽螺母25,弹簧23设置在离合器压盘21和弹簧挡圈24之间。

本发明的安装、工作过程说明:

安装时将摩擦盘19安装在飞轮11上并用螺栓与弹垫、销子固定,将飞轮11内部安装好后整体放在飞轮支撑套26上并用压盖和螺栓固定。为充分保证冷气不外溢造成冷却效果不好,在摩擦块支架28后侧用螺栓与弹性垫圈固定挡板27,保证冷气尽量在摩擦腔43内不流失,然后将摩擦块支架28用胀套44连接在高速齿轮轴35上,用轴端压盖34和带孔螺栓固定,将多块等厚离合器摩擦块15安装在摩擦块支架28内。尼龙缓冲垫18用螺栓和弹垫安装在离合器活塞16正面槽内,并保证高出2mm,离合器压盘21用螺栓和垫圈固定在离合器活塞16后侧,离合器弹簧销轴20一端穿过离合器活塞盖14用带槽螺母25和开口销固定,将离合器活塞16和离合器压盘21整体穿过离合器弹簧销轴20安装在离合器活塞盖14内,将弹簧23和弹簧挡圈24套在离合器压盘21后侧的离合器弹簧销轴20另一端上,用带槽螺母25和开口销固定并完成弹簧23所需预紧力的设定。用带孔螺栓将离合器活塞16整体和飞轮11固定在一起,安装好后保证离合器摩擦块15和离合器压盘21之间留有2mm间隙。接头体8上装有o型密封圈a7用螺栓与弹性垫圈固定在高速齿轮轴34制动器42端轴端,旋转接头9安装在接头体8上进气口通过a型扣压式软管6连接在装有过滤器4和流量控制阀4的冷风机3上。

温度传感器a12穿过飞轮11安装在摩擦盘19内并用螺栓与弹性垫圈固定在飞轮11上,随离合器活塞16一起前后动作,温度传感器b13用螺栓与弹性垫圈固定在离合器压盘21上。温度传感器a12和温度传感器b13分别检测离合器摩擦块15两侧温度变化情况,plc控制器2实时监测信号接收器1接受的信号变化情况,然后根据信号情况智能控制风冷温升控制系统的启动和停止,实现智能温升控制。

摩擦块支架28内有环形凹槽40,环形凹槽40上有多处出风孔,环形凹槽40位置正对高速齿轮轴35出气孔(冷却通道b),在环形凹槽40两侧各设置一条o型密封圈b32防止冷气外溢。摩擦块支架28两侧都设有出风口(冷却通道c和冷却通道d),出风口上安装有流量调节螺栓29,流量调节螺栓29上对称设有两条下宽上窄的斜长条孔36,通过旋转流量调节螺栓29来控制出气量的大小,旋进的越多出气量越少,通过调整流量调节螺栓29来保证两孔进气量相同,防止因两侧温度差异造成的摩擦块受热不均而引起的磨损量不同。同时根据南北方温度差异,出厂前已经设置好流量调节螺栓29和冷风机3的出气量,北方温度低可降低冷风机的功率,调整流量调节螺栓29减小进气量,既能满足降温的需求又能实现节能的效果。摩擦块支架28出风口外端安装有内排风扇叶39、外排风扇叶38的双排扇叶,旋转时能够实现冷风充分循环流动形成空气流动,让热空气更快速排出。同时为充分保证冷气不外溢造成冷却效果不好,在摩擦块支架28内侧用螺栓与弹性垫圈固定有挡板27,保证冷气尽量在摩擦腔内不流失。接头体8用螺栓与弹性垫圈固定在高速齿轮轴35制动器42端轴端,旋转接头9安装在接头体8上进气口通过a型扣压式软管6连接在装有过滤器5和流量控制阀4的冷风机3上,风冷机3安装在横梁顶部。

工作时温升检测系统实时监控,当温度升高到设定值时,plc控制系统2控制冷风机3启动,同时触摸屏上显示“风冷系统启动”,冷气通过流量调节阀4、过滤器5、a型扣压式软管6、旋转接头9、接头体8、高速齿轮轴35内的冷却通道a10和冷却通道b33、摩擦块支架28内的冷却通道c31和冷却通道d30进入摩擦腔43内,离合器摩擦块15两侧同时受风冷却,plc控制系统2根据温度传感器反馈信号时时控制流量调节阀4,控制冷风的进气量,直至温度降低到设定值时plc控制关闭冷风机3,触摸屏上显示“风冷系统关闭”,实现智能、高效、节能的温升控制,实现了机械压力机离合器内部温升控制的智能化和自动化。

本发明所述机械压力机离合器温升自动测控装置中的离合器温度检测系统、离合器风冷温升控制系统,可以及时准确的自动检测控制离合器温度变化,并且能提升产品质量,具有智能、高效,绿色节能等优点,能更好的满足机械压力机自动化生产线的智能化需要。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制,对于本技术领域的技术人员来说,对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。

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