一种机械压力机离合器润滑系统的制作方法

技术领域：

本发明涉及锻压机床技术领域，具体涉及一种机械压力机离合器润滑系统。

背景技术：
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离合器是机械压力机的主要部件之一。目前，现有离合器内部主要是采用带密封圈的活塞式技术结构，通过气压、密封圈和活塞、弹簧等部件的配合作用控制离合器通断动作，实现整个传动系统的连接动作。离合器与制动器采用气动联锁控制方式，开启压力机行程时，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，停止压力机行程时，双阀与电磁阀同时动作，离合器气缸排气，摩擦盘脱开，动力传递被切断，飞轮空转。

机械压力机及机器人自动送料在单次行程状态下运行时，离合器需要频繁的结合、脱开，随着长时间、高频率工作，离合器活塞上的密封圈会因缺少润滑油润滑而快速磨损，当磨损到一定程度，会发生漏气现象引起离合力矩降低，造成机械压力机离合器打滑，使滑块冲压力不足造成废品，而且离合器打滑后的滑块复位也比较困难。

为了改善离合器活塞密封圈的润滑，现有技术进行了尝试，目前普遍采用的方案是包括压力罐、油雾器和给活塞密封圈进行润滑的通道，该通道同时作为离合器的进气通道和排气通道，即进气与排气共用一个通道，上述方案虽然在一定程度上改善了润滑效果，但润滑效果不佳。上述方案之所以润滑效果不佳其根本原因在于进气与出气共用一个通道，进气时带有高浓度油雾的气体在后部推动留存在通道内部油雾浓度低的气体前行，会造成油雾的冲散；而排气时气体原路返回又会把带有高浓度油雾的气体先排出去，这样导致油雾气不能在离合器腔内有效循环流动，而油雾气长时间循环不畅，就会造成离合器内部密封圈处油雾浓度较低，密封圈处润滑不充分，从而加剧密封圈磨损，进而严重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。因此，有必要设计一种新的离合器润滑系统，使其能够对离合器进行充分有效的润滑，真正降低密封圈的磨损，延长离合器使用寿命。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

技术实现要素：
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本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供一种机械压力机离合器润滑系统，可以使油雾气在离合器腔内进行有效循环流动，对密封圈进行长期有效的润滑，降低磨损，延长使用寿命。

本发明通过采取以下技术方案实现上述目的：

一种机械压力机离合器润滑系统，包括

离合器，所述离合器包括飞轮、活塞、摩擦块和弹簧，所述飞轮安装在离合器轴上，所述飞轮侧壁上设有活塞腔，所述活塞腔内安装有活塞，所述活塞靠近飞轮的端面上内侧设有内密封圈、外侧设有外密封圈；

油雾气供给机构，用于为所述离合器润滑系统提供油雾气；

进气气路，所述进气气路一端与所述油雾气供给机构连通，另一端依次经所述离合器轴和所述飞轮与所述活塞腔连通；

排气气路，所述排气气路一端与所述活塞腔连通，另一端经所述离合器轴与排气端连通；

所述进气气路与所述排气气路不重合。

所述飞轮侧壁上对应所述活塞腔的位置设有进一步提高润滑效果的环形润滑机构，所述环形润滑机构包括间隔设置的外环形气槽和内环形气槽，所述外环形气槽通过进气槽与所述进气气路连通，所述内环形气槽通过若干个导气槽与所述外环形气槽连通。

所述外环形气槽设置在与所述外密封圈对应的位置，所述内环形气槽设置在与所述内密封圈对应的位置。

所述油雾气供给机构包括压力罐和油雾器，所述压力罐进气端设有自动调压阀，出气端通过截止阀和过滤器与所述油雾器连接，所述压力罐上还分别设有压力表、安全阀、压力传感器和自动排水阀。

所述进气气路包括设置在所述离合器轴a端的前接头支架，所述前接头支架上安装有前旋转接头，所述前旋转接头通过胶管a与所述油雾气供给机构连通，所述离合器轴内沿轴向方向设有与所述前接头支架连通的轴向进气通道，所述轴向进气通道末端与沿所述离合器轴径向方向设置的若干径向进气通道连通，所述飞轮靠近所述前旋转接头的侧壁上设有外旋转密封装置，所述外旋转密封装置内侧设有与所述径向进气通道始终连通的环形进气凹槽，沿所述外旋转密封装置径向方向设有若干个与所述环形进气凹槽连通的径向进气孔，所述径向进气孔通过胶管b与设置在所述飞轮上的进气通道连通，所述进气通道与所述活塞腔连通。

所述外旋转密封装置包括由内向外设置的套a、隔套a和法兰体，所述隔套a两侧设有骨架a，所述骨架a外侧设有支撑环a，所述支撑环a通过螺栓固定在法兰体上，所述法兰体通过螺栓固定在飞轮上，所述套a内壁中部设有所述环形进气凹槽，所述径向进气孔依次穿过套a、隔套a和法兰体设置。

所述排气气路包括设置在所述飞轮内的若干排气通道，所述飞轮中部安装有内旋转密封装置，沿所述内旋转密封装置径向方向设有与排气通道相同个数的径向排气孔，每个所述径向排气孔连通一个所述排气通道，所述内旋转密封装置内侧设有环形排气凹槽，所述径向排气孔与所述环形排气凹槽连通，所述离合器轴上沿其径向方向设有若干个与所述环形排气凹槽连通的径向排气通道，所述径向排气通道与沿所述离合器轴轴向方向设置的轴向排气通道连通，所述轴向排气通道与安装在所述离合器轴b端的后接头支架连通，所述后接头支架上安装有后旋转接头，所述后旋转接头通过胶管c与所述排气端连接。

所述内旋转密封装置包括由内向外依次设置的套b和隔套b，所述隔套b两侧设有设有骨架b，所述骨架b外侧设有支撑环b，所述套b内壁中部设有所述环形排气凹槽，所述径向排气孔依次穿过套b和隔套b设置。

所述油雾器自带加油点和自动调整出油量的调节阀，所述油雾器与所述进气气路之间依次设有油雾浓度检测仪、常闭电磁阀和进气气体流量统计阀，所述排气气路与所述排气端依次设有常通电磁阀、排气气体流量统计阀、空气过滤器和消声器，所述油雾器、油雾浓度检测仪、常闭电磁阀、进气气体流量统计阀、常通电磁阀和排气气体流量统计阀分别与plc控制器连接。

所述油雾器上自上而下设有用于检测高油位的上非接触式液位传感器和用于检测低油位的下非接触式液位传感器，所述上非接触式液位传感器和下非接触式液位传感器分别与plc控制器连接。

本发明采用上述技术方案，能够带来如下有益效果：(1)通过设计油雾气供给机构、进气气路和排气气路，且进气气路和排气气路巧妙的设计在离合器上实现进气气路和排气气路不重合的技术机构，进而实现油雾气在离合器内的循环畅通，真正有效提高离合器密封圈的润滑效果，减少密封圈磨损，延长离合器使用寿命；(2)通过设计环形润滑机构，充分考虑到油雾气进入活塞腔内所受离心力的影响，该结构的设计与油雾气受离心力相匹配，可以快速引导油雾气由外到内的流畅润滑，且延长油雾气在活塞腔内的停留时间，使内密封圈和外密封圈整个接触面都得到充分润滑；(3)通过设计油雾浓度检测仪、油雾器自带加油点和自带流量调节阀和plc控制器，可以实现智能检测和调节油雾浓度，且经过调节后油雾浓度依然低可以判断出油雾器出现堵塞或损坏的故障；(4)通过设计进气气体流量统计阀和排气气体流量统计阀与plc配合使用，plc控制器时时监控记录前后气体流量统计阀的统计数据，并与数据库内提前录入的各气量差对应的密封圈磨损数据比照分析，智能判断密封圈摩损情况，并在触摸屏上显示或智能控制运行情况；(5)通过设计空气过滤器和消声器，实现将油雾留在空气过滤器的油杯内，排出干净气体，不会产生油污污染和噪声污染；(6)上述技术方案相互配合协作，整体可以实现离合器润滑的安全可靠、高效、智能测控、绿色环保的优点，提高了产品质量，实现了机械压力机及自动化生产线离合器润滑系统的智能化测控。

附图说明：

图1为现有离合器润滑结构示意图；

图2为本发明离合器润滑系统的结构示意图；

图3为本发明飞轮上的环形润滑机构结构示意图；

图4为本发明图3中的a-a向剖视图；

图5为本发明离合器进气气路和排气气路局部结构示意图；

图6为图5中a部关于外旋转密封装置的局部放大图；

图7为图5中b部关于内旋转密封装置的局部放大图；

图8为本发明关于压力罐的结构示意图；

图9为本发明关于油雾器的结构示意图；

图10为本发明关于空气过滤器的结构示意图；

图中，1、油雾气供给机构，101、压力罐，102、油雾器，103、自动调压阀，104、截止阀，105、压力表，106、安全阀，107、压力传感器，108、自动排水阀，109、过滤器，110、加油点，111、上非接触式液位传感器，112、下非接触式液位传感器，2、进气气路，201、前接头支架，202、前旋转接头，203、胶管a，204、轴向进气通道，205、径向进气通道，206、外旋转密封装置，2061、套a，2062、隔套a，2063、法兰体，2064、骨架a，2065、支撑环a，207、环形进气凹槽，208、径向进气孔，209、胶管b，210、进气通道，3、排气气路，301、排气通道，302、内旋转密封装置，3021、套b，3022、隔套b，3023、骨架b，3024、支撑环b,303、径向排气孔，304、环形排气凹槽，305、径向排气通道，306、轴向排气通道，307、后接头支架，308、后旋转接头，309、胶管c，4、环形润滑机构，401、外环形气槽，402、内环形气槽，403、进气槽，404、导气槽，5、离合器，501、飞轮，502、活塞，503、摩擦块，504、弹簧，505、离合器轴，506、活塞腔，507、内密封圈，508、外密封圈，509、摩擦块支架，6、油雾浓度检测仪，7、常闭电磁阀，8、进气气体流量统计阀，9、常通电磁阀，10、排气气体流量统计阀，11、空气过滤器，12、消声器，13、制动器，14、进出共用通道。

具体实施方式：

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

在本发明中，术语“内侧”、“外侧”、“上”、“下”、“a”、“b”、“c”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的位置。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“设置”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，“设有”和“设置”可以是固定安装，也可以是可拆卸安装，或成一体；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介连接，“连通”在本申请中主要是指气路相通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，需要说明的是外旋转密封装置206和内旋转密封装置302是现有装置，本申请的改进在于在外旋转密封装置206和内旋转密封装置302上开通气路。

在本发明中，需要说明的是虽然离合器5和制动器13是配合使用的，但本发明的发明点在于对离合器5的润滑进行重新设计，对于制动器13部分工作原理属于已知技术，因此，不再赘叙。

如图2-10所示，一种机械压力机离合器润滑系统，包括离合器5，所述离合器5包括飞轮501、活塞502、摩擦块503、摩擦块支架509和弹簧504，所述飞轮501安装在离合器轴505上，所述飞轮501侧壁上设有活塞腔506，所述活塞502安装在所述活塞腔506内，所述活塞502靠近飞轮501的端面上内侧设有内密封圈507、外侧设有外密封圈508，所述摩擦块支架509安装在离合器轴505上，所述弹簧504一端安装在所述摩擦块支架509上，另一端安装在所述活塞502上，本申请中的离合器是现有技术，其工作原理属于公知技术。

油雾气供给机构1，用于为所述离合器润滑系统提供油雾气；

进气气路2，所述进气气路2一端与所述油雾气供给机构1连通，另一端依次经所述离合器轴505和所述飞轮501与所述活塞腔506连通；实现油雾气进入活塞腔506的密封通道。

排气气路3，所述排气气路3一端与所述活塞腔506连通，另一端经所述离合器轴505与排气端310连接；实现将油雾气从活塞腔506排出的通道。

所述进气气路2与所述排气气路3不重合。通过设计油雾气供给机构1、进气气路2和排气气路3，且进气气路2和排气气路3巧妙的设计在离合器5上实现进气气路2和排气气路3不重合的设计，改变了传统润滑系统采用进出共用通道14的设计理念，很好的实现油雾气在离合器5内的循环畅通，真正有效提高离合器密封圈的润滑效果，减少密封圈磨损，延长使用寿命。

所述飞轮501侧壁上对应所述活塞腔506的位置设有进一步提高润滑效果的环形润滑机构4，所述环形润滑机构4包括间隔设置的外环形气槽401和内环形气槽402，所述外环形气槽401通过进气槽403与所述进气气路2连通，所述内环形气槽402通过若干个导气槽404与所述外环形气槽401连通，多个导气槽均匀间隔设置，优选3个。通过在活塞腔506内壁上设计环形润滑机构4，充分考虑到油雾气进入活塞腔506内所受离心力，该结构的设计与油雾气受离心力相匹配，可以快速引导油雾气由外到内的润滑，且延长油雾气在活塞腔506内的停留时间，使内密封圈507和外密封圈508整个接触面都得到充分润滑。

所述外环形气槽401设置在与所述外密封圈508对应的位置，所述内环形气槽402设置在与所述内密封圈507对应的位置。便于对外密封圈508和内密封圈507进行快速充分的润滑。

所述油雾气供给机构1包括压力罐101和油雾器102，所述压力罐101进气端设有自动调压阀103，出气端通过截止阀104和过滤器109与所述油雾器102连接，所述压力罐101还分别设有压力表105、安全阀106、压力传感器107和自动排水阀108。通过自动调压阀103可以控制进气压力，检修时关闭截止阀104提供无气压的安全环境。

所述进气气路2包括设置在所述离合器轴505a端的前接头支架201，所述前接头支架201上安装有前旋转接头202，所述前旋转接头202通过胶管a203与所述油雾气供给机构1连通，所述离合器轴505内沿轴向方向设有与所述前接头支架201连通的轴向进气通道204，所述轴向进气通道204末端与沿所述离合器轴505径向方向设置的若干径向进气通道205连通，多个径向进气通道205沿圆周方向均匀设置在离合器轴505上，径向进气通道205可以设置2个或3个，所述飞轮501靠近所述前旋转接头202的侧壁上设有外旋转密封装置206，所述外旋转密封装置206内侧设有与所述径向进气通道205始终连通的环形进气凹槽207，沿所述外旋转密封装置206径向方向设有若干个与所述环形进气凹槽207连通的径向进气孔208，径向进气孔208沿圆周方向均匀设置，可以设置2个或3个径向进气孔208，所述径向进气孔208通过胶管b209与设置在所述飞轮501上的进气通道210连通，所述进气通道210与所述活塞腔506连通。进气气路的设计都是基于原有离合器结构设计的，特别是前旋转接头202的设计、在离合器轴505上设计轴向进气通道204和径向进气通道205，在外旋转密封装置206上设计环形进气凹槽207和径向进气孔208，实现进气气路密封的同时能够满足离合器运转的要求。

所述外旋转密封装置206包括由内向外设置的套a2061、隔套a2062和法兰体2063，所述隔套a2062两侧设有骨架a2064，所述骨架a2064外侧设有支撑环a2065，所述支撑环a2065通过螺栓固定在法兰体2063上，所述法兰体2063通过螺栓固定在飞轮501上，所述套a2061内壁中部设有所述环形进气凹槽207，所述径向进气孔208依次穿过套a2061、隔套a2062和法兰体2063设置。本申请中的外旋转密封装置206属于现有技术结构，本申请的改进点在于充分利用该结构特点设计能够始终确保进气气路导通的环形进气凹槽207和径向进气孔208。

所述排气气路3包括设置在所述飞轮501内的若干排气通道301，多个排气通道沿圆周方向均匀间隔设置，优选设置2个，所述飞轮501中部安装有内旋转密封装置302，沿所述内旋转密封装置302径向方向设有与排气通道301相同个数的径向排气孔303，每个所述径向排气孔303连通一个所述排气通道301，所述内旋转密封装置302内侧设有环形排气凹槽304，所述径向排气孔303与所述环形排气凹槽304连通，所述离合器轴505上沿其径向方向设有若干个与所述环形排气凹槽304连通的径向排气通道305，多个径向排气通道305沿圆周方向均匀间隔设置，所述径向排气通道305与沿所述离合器轴505轴向方向设置的轴向排气通道306连通，所述轴向排气通道306与安装在所述离合器5轴b端的后接头支架307连通，所述后接头支架307上安装有后旋转接头308，所述后旋转接头308通过胶管c309与所述排气端310连接。充分利用内旋转密封装置302和离合器轴505的结构特点设计排气气路，特别是在内旋转密封装置302上设计环形排气凹槽304和径向排气孔305，在离合器轴505上设计径向排气通道305和轴向排气通道306。实现排气气路3密封的同时能够满足离合器运转的要求。

所述内旋转密封装置302包括由内向外依次设置的套b3021和隔套b3022，所述隔套b3022两侧设有设有骨架b3023，所述骨架b3023外侧设有支撑环b3024，所述套b3021内壁中部设有所述环形排气凹槽304，所述径向排气孔303依次穿过套b3021和隔套b3022设置。本申请中的内旋转密封装置302属于现有技术结构，本申请的改进点在于充分利用该结构特点设计能够始终确保排气气路导通的环形排气凹槽304和径向排气孔303。

所述油雾器102自带加油点110和自动调整出油量的调节阀，所述油雾器102与所述进气气路2之间依次设有油雾浓度检测仪6、常闭电磁阀7和进气气体流量统计阀8，所述排气气路2与所述排气端310依次设有常通电磁阀9、排气气体流量统计阀10、空气过滤器11和消声器12，所述油雾器102、油雾浓度检测仪6、常闭电磁阀7、进气气体流量统计阀8、常通电磁阀9和排气气体流量统计阀10分别与plc控制器连接。通过设计油雾浓度检测仪6、油雾器102自带加油点和自带流量调节阀和plc控制器，可以实现智能检测和调节油雾浓度，且经过调节后油雾浓度依然低可以判断出油雾器102出现堵塞或损坏；通过设计进气气体流量统计阀8和排气气体流量统计阀10与plc配合使用，plc控制器实时监控记录前后气体流量统计阀的统计数据，并与数据库内提前录入的各气量差对应的密封圈磨损数据比照分析，智能判断密封圈摩损情况，并在触摸屏上显示或控制运行情况；通过设计空气过滤器11和消声器12，空气过滤器自动排污功能，实现将油雾留在空气过滤器11的油杯内，排出干净气体，不会产生油污污染和噪声污染。

所述油雾器102上自上而下设有用于检测高油位的上非接触式液位传感器111和用于检测低油位的下非接触式液位传感器112，所述上非接触式液位传感器111和下非接触式液位传感器112分别与plc控制器连接。非接触式液位传感器安装在油雾器102油杯外部用于检测油雾器102内油位高低，油雾器102与润滑站连通，通过检测油位高低实现低油位自动补油，达到高油位停止供油，保证油雾器102油量充足。

本发明离合器润滑系统的工作过程：

当离合器1要结合时，前侧常闭电磁阀7通电接通，压力罐101提供具有一定压力的气体，气体经油雾器102后混入润滑油形成油雾气，油雾气依次经过胶管a203、前旋转接头202、前接头支架201、轴向进气通道204、径向进气通道205、环形进气凹槽207、径向进气孔208、胶管b209和进气通道210进入活塞腔506内，油雾气进入活塞腔506内在离心力的作用下经进气槽403进入外环形气槽401，再经导气槽404进入内环形气槽402，从而实现外环形气槽401对外密封圈508的润滑，内环形气槽402对内密封圈507的润滑，活塞腔506内的油雾气经排气通道301、径向排气孔302、环形排气凹槽304、径向排气通道305、轴向排气通道306、后接头支架307、后旋转接头308到常通电磁阀9处，常通电磁阀9延时2-3秒后通电闭合，闭合后，活塞腔506内的气体推动活塞502移动，带动整个离合器系统运动，完成离合器5的结合。

当离合器5要脱开时，前部常闭电磁阀7断电闭合停止进气，后部常通电磁阀9断电接通，活塞502在弹簧504作用下归位，活塞腔506内部的气体经排气气路3排出，完成离合器5的脱开。

在整个压力机工作过程中，油雾浓度检测仪6用于实时检测从油雾器102出来气体中的油雾浓度，plc控制器会将浓度检测仪6提供的数据与plc控制器内部提前设定好的数据比对，根据离合器5不同运行模式自动控制油雾器102上的调节阀来控制出油量，进而实现调节油雾气中油雾浓度。当油雾浓度检测仪6检查油雾浓度过低时，通过plc控制油雾器102调节阀调整后仍出现油雾浓度低或浓度不变的情况，plc控制器会控制触摸屏报警并提示“油雾器堵塞或损坏”。

通过设计进气气体流量统计阀8、排气气体流量统计阀10和plc控制器配合使用，plc控制器时时监控记录进气气体流量统计阀8和排气气体流量统计阀10统计数据，并与数据库内提前录入的各气量差对应的密封圈磨损数据比照分析，智能判断外密封圈508和内密封圈507的摩损情况，并在触摸屏上提示或控制运行情况。当外密封圈508和内密封圈507磨损量小、气量差不大时，plc控制器会控制压力罐101前端的自动调压阀103增大进气压力，来补偿离合器5内的压力损失，同时控制油雾器102增大滴油量来提高油雾浓度，这样既能提供足够的离合力矩，又能延长外密封圈508和内密封圈507使用寿命，节约客户使用成本。当出现气量差巨大即使增大进气压力仍无法满足离合力矩出现打滑现象时，说明外密封圈508和内密封圈507磨损严重需要进行更换。系统报警plc控制压力机停止工作，同时触摸屏提示：“请更换密封圈”。更换时操作者在触摸屏选择“维修”，系统会自动将滑块调至下死点位置，同时安全栓进入，然后停止主电机。操作者完成更换密封圈之后，在触摸屏上选择复位键，电机启动，滑块自动复位到上死点，安全栓移出，机械压力机正常恢复工作状态。

通过设计上非接触式液位传感器111和下非接触式液位传感器112，上非接触式液位传感器111用于检测油雾器102油杯内的高油位,下非接触式液位传感器112用于检测油雾器102油杯内的低油位，plc控制器和润滑站配合使用可实现低油位自动加油、高油位停止供油的功能，保证油雾器102油量充足，实现智能化自主控制。

本发明的机械压力机离合器润滑系统可以实现对密封圈的有效循环润滑，降低密封圈的磨损，还可以准确及时自动检测控制离合器密封圈磨损情况，具有智能化判断密封圈磨损量的功能，具有油雾器高低位油量检测和自动补油的功能，具有油雾器故障检测的功能，具有密封圈磨损后智能调整进气压力的功能，具有油污自动回收绿色环保的优点，降低了对工人专业知识的要求，并且能提升产品质量和可靠性，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。