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1、操纵系统,离合器和制动器概述在曲柄压力机开机运转中，电动机和蓄能飞轮是不停地旋转的，而作为工作机构的曲柄滑块机构，却必须根据工艺操作的需要时动时停。这就需要用离合器来控制传动系统和工作机构的接合或脱开，每当滑块需要运动时，则离合器接合，飞轮便通过离合器将运动传递给其后的从动部分（传动系统和工作机构），使滑块运动；,当滑块需要停止在所需要的位置上（滑块行程的上止点或行程中的任意位置）时，则离合器脱开，飞轮便与其后的从动部分脱离联系，飞轮自己空运转。但由于惯性作用，与飞轮脱离联系的从动部分还会继续运动，引起滑块连冲现象。为了使滑块立即停止在所需要的位置上，必须设置制动器来对从动部分进行制动。,由此
2、可见，离合器和制动器是在电动机和飞轮不停地转动的情况下，控制压力机曲柄滑块机构运动或停止的部件，也是防止事故、提高质量和生产率的重要部件。压力机的离合器、制动器是在非常恶劣的条件下工作的，所以很容易出现故障，影响生产的正常进行。,两者必须密切配合和协调工作，才能达到“令行禁止”的效果。除了少数小型压力机制动器是在经常作用外，多数压力机的离合器接合前，制动器必须松开；制动器制动前，离合器必须脱开，也就是说离合器和制动器不允许有同时接合的时刻存在，否则将引起摩擦元件严重发热和磨损，甚至无法继续工作。一般压力机在不工作时，离合器总是处于脱开状态，而制动器则总是处在制动状态。,通过操纵系统的控制可实现
3、滑块的单次行程、连续行程、寸动行程和紧急停止四种工作方式。从操作的可靠性和安全性考虑，操纵系统必须符合以下要求：1、离合器和制动器的动作必须协调2、工作正确，不能有误动作3、动作要灵敏、稳定、可靠,压力机常用的离合器可分为刚性离合器和摩擦离合器两大类，常用的制动器有圆盘式和带式两类。,刚性离合器曲柄压力机的离合器是由主动部分、从动部分、连接主动部分和从动部分的连接零件以及操纵机构等部分组成。刚性离合器是靠连接零件把主动部分和从动部分刚性连接起来，这类离合器根据接合零件的结构可分为转键式、滑销式、滚柱式和牙嵌式等几种，用得最多的是转键式离合器。,滑销式离合器,滑销式离合器的滑销可装于飞轮上，也可
4、装在从动盘上，图为后一种形式。它的主动部分为飞轮；从动部分包括曲轴、从动盘等；接合件是滑销；操纵机构由滑销弹簧、闸楔等组成。当操纵机构通过拉杆将闸楔向下拉，使之离开滑销侧的斜面槽时，滑销便在滑销弹簧的推动下进入飞轮侧的销槽中，即实现飞轮与曲轴的结合。,若要使离合器脱开，只要让闸楔向上顶住从动盘颈部的外表面，当滑销跟随曲轴转至闸楔时，在滑销随曲轴转动的同时，闸楔便插入滑销侧的斜面槽，通过斜面的作用，将滑销从飞轮侧的销槽中拨出，如图中向视图所示，曲轴就与飞轮分离了。从上述滑销离合器的工作情况可以看出，这种离合器必须有能使曲轴准确停止旋转的制动装置，如制动慢了，闸楔将超出离合器销返回的范围，且闸楔要
5、承受很大的制动力。,制动早了，离合器滑销不能完全被拉回，有碍于旋转部件的旋转，产生振动，并发出噪声，振动大了甚至有促使滑块二次下落的危险。因此，滑销式离合器断开时的冲击大，可靠性也低于转键式离合器。它的突出优点是价格低。基于这些原因，滑销式离合器一般用于行程速度不高的压力机。,转键离合器及其操纵机构,转键离合器按转键的数目可分为单转键式和双转键式两种；按转键的形状可分为半圆形转键离合器和矩形转键离合器，后者又称为切向转键离合器。,下图2-28是半圆形双转键离合器，它的主动部分包括大齿轮、中套和两个滑动轴承和等；从动部分包括曲轴、内套和外套等；接合件是两个转键（一个工作键也叫主键，一个副键）；操
6、纵机构由关闭器等组成（见图剖面，详细结构见图）。,双转键离合器工作部分的构成关系如图29所示，中套装在大齿轮内孔中部，用平键与大齿轮连接，跟随大齿轮转动。内套和外套分别用平键与曲轴连接。内、外套的内孔上各加工出两个缺月形的槽，而曲轴的右端加工出两个半月形的槽，两者组成两个圆孔，主键和副键便装在这两个圆孔中，并可在圆孔中转动。,转键的中部（与中套相对应的部分）加工成与曲轴上的半月形槽一致的半月形的截面，当这两个半月形轮廓重合时，与曲轴的外圆组成一个完整的圆，这样中套便可与大齿轮一起自由转动，不带动曲轴，即离合器分离，如图28剖面的左图所示。中套内孔开有个缺月形的槽，当转键的半月形截面转入中套缺月
7、形的槽内时，如图28剖面的右图所示，则大齿轮带动曲轴一起转动，即离合器接合。,主键的转动是靠关闭器和弹簧对尾板的作用来实现的（见图28剖面）。尾板与主键连接在一起（见图29）。当需要离合器接合时，使关闭器转动，让开尾板，尾板连同工作键在弹簧的作用下，有向逆时针旋转的趋势。所以，只要中套上的缺月形槽转至与曲轴上的半月形槽对正，弹簧便立即将尾板拉至图示虚线位置（见图28剖面），主键则向逆时针方向转过一个角度，镶入中套的槽中，如图28剖面右图，曲轴便跟随大齿轮向逆时针方向旋转。,与此间时，副键顺时针转动，镶入中套的另一槽中。如欲使滑块停止运动，可将关闭器转动一角度，挡住尾板，而曲轴继续旋转，由于相对
8、运动，转键转至分离位置，如图28剖面左图，大齿轮空转，装在曲轴另一端的制动器把曲轴制动。,副键总是跟着工作键转动的，但二者转向相反。其运动联系是靠装在键尾的四连杆机构来完成的，如图28向视图。有的压力机，则靠凸轮状键柄来传递运动，如图所示，副键柄在扭簧（图中未示出）的作用下始终保持与主键柄接触。副键的作用是：在飞轮反转时起传力作用；此外，副键还可以防止曲柄滑块的“超前”运动。所谓“超前”是指在滑块的重力作用下，曲柄的旋转速度超过飞轮的转速，或滑块回程时在气垫推力的作用下，曲柄转速超过飞轮转速的现象。“超前”运动会引起工作键与中套的撞击。因为，转键与中套的缺月槽不能全面接触，只能单向传力。,离合
9、器接合时，转键承受相当大的冲击载荷，因此常用合金结构钢、或碳素工具钢、制造。热处理硬度为，而在两端长度处回火至。关闭器采用钢，热处理硬度为。中套用钢，热处理硬度为。内、外套也用钢制造，调质处理硬度。,关闭器的转动是靠操纵机构来实现的。图32是用电磁铁控制的操纵机构，可以使压力机获得单次行程和连续行程。单次行程：预先用销子将拉杆与右边的打棒连接起来，然后踩下踏板，使电磁铁通电，衔铁上吸，拉杆向下拉打棒，由于打棒的台阶面（见图32处）压在齿条上面，齿条也跟着向下运动。齿条带动齿轮和关闭器转过一个角度，尾板与转键在弹簧（见图28）的作用下向反时针方向转动，离合器接合，曲轴旋转，滑块向下运动。,在曲轴
10、旋转一周之前，操作者即使没有松开操纵踏板，电磁铁仍然处于通电状态，但随曲轴一起旋转的凸块（见图32及图28中的件）将打棒向右撞开，齿条脱离打棒台阶面的限制，在下端弹簧的作用下向上运动，经齿轮带动关闭器回到工作位置挡住尾板，迫使离合器脱开；曲轴在制动器作用下停止转动，滑块完成一次行程。若要再次进行冲压，必须先松开踏板，使电磁铁断电，让打棒在它下面的弹簧作用下复位，重新压住齿条，再踩踏板，才能实现。这就实现了单次行程。,连续行程：用销子将拉杆直接与齿条相连，这样凸块和打棒将不起作用，只要踩住踏板不松开，电磁铁不断电，滑块便可连续冲压，即实现连续行程。上述操纵机构，存在单次行程与连续行程转换不方便的
11、缺点。因此，某些压力机的转键离合器操纵机构，拉杆直接与齿条连接，由电器控制线路与操纵机构密切配合，只要改变转换开关的位置，即可实现单次行程与连续行程的变换，使用比较方便，但电器容易产生故障。,综上所述，刚性离合器具有结构简单，容易制造的优点。但工作时有冲击，滑销、转键等接合件容易损坏，噪声较大，且只能在上止点附近脱开，不能实现寸动操作及紧急停车，使用的方便性、安全性较差些。因此，这类离合器一般用在以下的小型压力机上。为了使刚性离合器能够实现紧急停车，给压力机的安全操作提供条件，近年来，国内开发了多种安全刚性离合器，即具有急停机构的刚性离合器。这种离合器，一般可用自动监控装置检测出异常现象，迅速
12、自动地（和操作者的意志无关）使滑块停止运动。但都处于研制阶段，有待于在生产中进一步检验。,带式制动器,常用的带式制动器有种：偏心带式制动器、凸轮带式制动器和气动带式制动器。图所示为偏心带式制动器，制动轮用键紧固在曲轴的一端；制动带包在制动轮的外沿，其内层铆接着摩擦带，制动带的两端各铆接在拉板和上，紧边拉板与机身铰接，松边拉板用制动弹簧张紧。制动轮与曲轴有一偏心距。因此，当滑块向下运动时，偏心轮对制动带的张紧力逐渐减小，制动力矩也逐渐减小。滑块到下止点时，制动带最松，制动力矩最小。当滑块向上运动时，制动带逐渐拉紧，制动力矩增大，滑块在上止点时，制动带绷得最紧，制动力矩最大。,由此可见，偏心带式制
13、动器在滑块的整个行程中，对曲轴作用着一个周期变化的制动力矩。这个制动力矩能在一定程度上平衡滑块重量，克服刚性离合器的“超前”现象。其大小可通过旋转星形把手来调节制动弹簧的压缩量大小来调节。这种制动器结构简单，常与刚性离合器配合用于小型开式压力机上。但因经常有制动力矩作用，增加了压力机的能量损耗，加速了摩擦带材料的磨损。使用时需要经常调节，既不能过松，也不能太紧，以期能够与离合器准确配合，安全工作，并且要避免润滑油流入制动器摩擦面而使制动效果大减。,图所示是凸轮带式制动器，制动轮与曲轴是同心的，凸轮根据需要制成一定的轮廓曲线，一般滑块在上止点时制动带张得最紧。当滑块下行时，制动带不完全松开，保持
14、一定的张紧力，防止连杆滑块的“超前”运动。当滑块上行时，制动带完全松开，减少能量的损耗。这种制动器也与刚性离合器配合使用。,图所示是气动带式制动器。气缸进气时，压缩制动弹簧，制动带松开；排气时，在制动弹簧的作用下拉紧制动带，产生制动作用。这种制动器只在制动时对曲轴有制动力矩作用，其它时候制动带完全松开，所以能量损耗小，且可以任意角度制动曲轴。一般和摩擦离合器配合使用。但其结构比较复杂。,带式制动器的摩擦材料多为石棉铜，制动带为或钢，制动轮用铸铁。从上述制动器结构来看，不论哪一种形式的制动器，其制动力都是由弹簧产生的。弹簧动作比气缸动作更可靠，且停机关闭气源后，弹簧依然能保持制动作用,摩擦离合器
15、制动器,与刚性离合器比，摩擦离合器具有以下特点：动作协调，能耗降低，能任意时刻进行离合操作，实现制动，加大了操作的安全系数；与保护装置 配套可随时进行紧急刹车，不同于刚性离合器启动后主轴一定要转一圈才能停止；实现寸动，模具的安装调整方便；结合平稳无冲击，工作噪声小；结构复杂，加工和运行维护成本高，需要压缩空气做动力源。,摩擦离合器制动器是靠摩擦副的摩擦来传递力矩的，摩擦副的性能和工作能力取决于摩擦片材料的质量和性能。对压力机摩擦离合器制动器所用摩擦片材料的要求：1、有做够高的摩擦系数，特别是在一定温度范围内保持摩擦系数的热稳定性。2、摩擦片有较长的使用寿命，在一定温度内有较高的耐磨性。3、为使离合器、制动器在结合或制动时产生的热量能及时散出，摩擦片材料应有良好的热传导性。4、为了保证摩擦面的良好接触，摩擦片材料应具有良好的磨合性。5、为了保证摩擦面无咬合和粘结现象，摩擦片材料应具有良好的抗咬合性。常用的摩擦片材料有：石棉树脂、粉末冶金、半金属材料,
