馬 可，單曉偉，孟繁雪

（1.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 技術(shù)中心，黑龍江 哈爾濱150036；2. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 物資采購(gòu)部，黑龍江 哈爾濱150036；3.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 生產(chǎn)管理部，黑龍江 哈爾濱150036）

60t沖孔壓力機(jī)改進(jìn)

馬 可1，單曉偉2，孟繁雪3

（1.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 技術(shù)中心，黑龍江 哈爾濱150036；2. 哈爾濱軸承集團(tuán)公司 物資采購(gòu)部，黑龍江 哈爾濱150036；3.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 生產(chǎn)管理部，黑龍江 哈爾濱150036）

針對(duì)60t沖孔壓力機(jī)摩擦離合器的摩擦片在短期使用后經(jīng)常碎裂的問題，對(duì)離合器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，將摩擦片改為摩擦塊，將鑄鐵隔離盤改為鑄鋼隔離盤，解決了離合器的碎裂問題，保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

沖孔壓力機(jī)；摩擦片；摩擦塊；隔離盤

1 前言

60t沖孔壓力機(jī)是由普通60t曲柄壓力機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)而成，主要改進(jìn)了摩擦離合器裝置，設(shè)計(jì)了自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)及產(chǎn)品換位機(jī)構(gòu)，使設(shè)備的沖壓次數(shù)由40～50次/min增加到到160～300次/min，大大提高了生產(chǎn)效率。這臺(tái)機(jī)床主要用于筐形保持架沖孔工序。

然而在機(jī)床使用當(dāng)中，摩擦離合器的摩擦片在使用數(shù)天或一個(gè)星期乃至半個(gè)月，常常產(chǎn)生碎裂，使機(jī)床產(chǎn)生巨大噪音，被迫停機(jī)檢修，更換零件。摩擦片的頻繁更換給企業(yè)造成很大的浪費(fèi)，并影響了生產(chǎn)。鑒于這種情況，認(rèn)真分析查找原因，采取正確措施，解決了這個(gè)生產(chǎn)關(guān)鍵問題。

2 離合器與制動(dòng)器的工作原理

離合器采用氣動(dòng)聯(lián)鎖控制，開動(dòng)壓力機(jī)行程時(shí)，電磁雙閥和二位三通電磁閥（也稱離合器單閥）同時(shí)動(dòng)作，壓縮空氣經(jīng)雙閥快速進(jìn)入制動(dòng)器使制動(dòng)盤脫開，同時(shí)壓縮空氣經(jīng)節(jié)流滯后進(jìn)入離合器氣缸使離合器主動(dòng)盤與從動(dòng)盤接合，將動(dòng)力傳遞給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)滑塊運(yùn)行。停止壓力機(jī)行程時(shí)，雙閥與電磁閥同時(shí)動(dòng)作，離合器氣缸排氣，摩擦盤脫開，動(dòng)力傳遞被切斷，飛輪空轉(zhuǎn)。同時(shí)制動(dòng)器氣缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)雙閥后排出，制動(dòng)器在壓縮空氣的作用下，將從動(dòng)部分迅速制動(dòng)，滑塊停止運(yùn)行。

離合器的作用是使傳動(dòng)系統(tǒng)中的從動(dòng)部分與能源部分結(jié)合或脫開，制動(dòng)器的作用是在從動(dòng)部分與能源部分脫開后，將從動(dòng)部分迅速制動(dòng)，即工作式時(shí)制動(dòng)器先脫開，離合器再結(jié)合；停車時(shí)，離合器先脫開，制動(dòng)器再制動(dòng)。防止動(dòng)作干涉。

3 摩擦片頻繁損壞的原因

停機(jī)維修設(shè)備發(fā)現(xiàn)，主要原因是摩擦片碎裂，使機(jī)床停機(jī)。摩擦離合器與制動(dòng)器結(jié)構(gòu)基本相似，如圖1所示。

圖1為制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，摩擦制動(dòng)盤6在壓縮空氣作用下，推動(dòng)摩擦片組合體13、隔離盤9及摩擦制動(dòng)盤12壓緊，起到制動(dòng)作用。

圖1 制動(dòng)器原結(jié)構(gòu)

圖2 摩擦片組合體

圖2為摩擦片結(jié)合體簡(jiǎn)圖。摩擦片結(jié)合體是由兩片摩擦片鉚合到一起，從3mm厚度開始，增厚到6mm。使用周期如表1 。

表1 摩擦片使用周期

摩擦片是由銅末及橡膠磨料及一定顆粒的砂粒粘接而成。摩擦片的成本很高，每片價(jià)值10元以上，每增厚1mm增加一倍的價(jià)值，厚度越厚價(jià)格越高。碎裂造成很大浪費(fèi)并影響生產(chǎn)。隔離盤是由灰口鑄鐵制造，這樣大直徑的隔離盤，鑄鐵的成本價(jià)幾十元，在短時(shí)間內(nèi)碎裂也造成了很大的浪費(fèi)。

造成以上問題的主要原因是摩擦片的結(jié)構(gòu)及隔離盤的厚度。

4 改進(jìn)措施

在圖1中獲知，增加摩擦片厚度解決不了根本問題，只不過使摩擦片的壽命延長(zhǎng)一些，但使用后同樣碎裂，隔離盤也時(shí)常碎裂。

從摩擦片考慮，其粘接結(jié)構(gòu)不合理，因?yàn)橹苿?dòng)和啟動(dòng)，同樣使摩擦片受到強(qiáng)力沖擊。壓力機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，而摩擦片為三位一體，中間為45#鋼材料，雖然材料硬度韌性均比顆粒粘接的摩擦片耐沖擊力大一些，但因?yàn)槟Σ疗拿恳淮嗡榱讯紩?huì)影響設(shè)備運(yùn)行，所以必須從材質(zhì)上考慮解決這個(gè)關(guān)鍵問題。

（1）從圖1當(dāng)中看出其主要零件的強(qiáng)度不夠，使隔離盤9及摩擦片結(jié)合體13在不同程度上產(chǎn)生碎裂，影響機(jī)床正常開動(dòng)。

（2）摩擦片結(jié)合體的更換頻率從表1 中可以獲知，其隔離盤為鑄鐵件或45#鋼，耐沖擊強(qiáng)度不夠，加之與摩擦片的粘接鉚合，在頻繁沖壓產(chǎn)生頻繁沖擊的作用下，其剛性及韌性都達(dá)不到理想要求，必須改進(jìn)設(shè)計(jì)，將鑄鐵隔離盤改為鑄鋼隔離盤，將摩擦片改為摩擦塊，其結(jié)構(gòu)見圖3和圖4。雖然鑄鋼材料價(jià)格高，但使用壽命長(zhǎng)，提高生產(chǎn)效率。

圖3 鑄鋼件隔離盤

圖4 摩擦塊

摩擦塊與隔離盤的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)達(dá)到了理想的效果，設(shè)計(jì)見圖5。

圖5 改進(jìn)后的摩擦塊與隔離盤結(jié)構(gòu)

（3）當(dāng)摩擦片改為摩擦塊時(shí)，摩擦塊比摩擦片的接觸面積小，而且摩擦片為三層六面接觸，摩擦塊為單層兩面接觸，因此，與摩擦片相比，摩擦塊的接觸面積就更小。如果在同等壓力和直徑的情況下，摩擦塊產(chǎn)生的制動(dòng)和啟動(dòng)力矩比摩擦片要小得多，滿足不了機(jī)床的工作需要。為了解決這個(gè)問題，就需要增加工作壓力或隔離盤直徑，或者兩者同時(shí)增加，以產(chǎn)生足夠的啟動(dòng)和制動(dòng)力矩，確保機(jī)床安全穩(wěn)定的工作。

5 離合器與制動(dòng)器的維護(hù)與常見故障處理方法

5.1 離合器

離合器與制動(dòng)器是機(jī)械壓力機(jī)的關(guān)鍵部件，尤其是使用單次行程規(guī)范操作時(shí)，其性能如何將直接影響操作者的人身安全，因此，一旦離合器/制動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)，必須立即停機(jī)檢修。

離合器在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中可按工作需要隨時(shí)分離或接合，在工作中不可避免地要產(chǎn)生沖擊和摩擦，使離合器的零件發(fā)熱并磨損，因此，要求離合器能夠滿足以下要求。

（1）接合平穩(wěn)，分離迅速、徹底，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠；

（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，外形尺寸小；

（3）散熱好，耐磨損，使用壽命長(zhǎng)；

（4）操作方便、省力，調(diào)整、修理方便。

壓力機(jī)上采用的摩擦式離合器，工作時(shí)接合與分離過程平穩(wěn)，沖擊振動(dòng)較小，可通過改變摩擦面上壓緊力的方法調(diào)節(jié)離合器壓緊盤與摩擦塊之間的間隙。過載時(shí)，發(fā)生打滑，可保證重要零件不損壞。

離合器周期性檢查與常見故障處理方法：

（1）壓力機(jī)工作時(shí)離合壓力不正常，離合器工作氣壓不正常。調(diào)整離合器進(jìn)氣量。

（2）壓力機(jī)工作時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速異常。檢查離合器氣壓是否正常，離合器間隙是否在3-6mm之間。當(dāng)間隙大于6mm時(shí)，要更換摩擦塊或壓緊盤。

5.2 制動(dòng)器

制動(dòng)器位于壓力機(jī)橫梁的前側(cè)，與離合器配套使用，是壓力機(jī)最重要的安全部件。制動(dòng)器固定部分通過螺釘、銷釘固定在橫梁或微調(diào)上。采用氣動(dòng)脫開，彈簧制動(dòng)，從而使壓力機(jī)在能源部分和從動(dòng)部分脫開后，能迅速地靠彈簧力將從動(dòng)部分制動(dòng)。

制動(dòng)器周期性檢查與常見故障處理方法：

（1）活塞行程檢查與調(diào)整。當(dāng)通入壓縮空氣的活塞行程大于4mm時(shí)，要進(jìn)行調(diào)整，將固定缸體的螺釘依次松開，隨后依次調(diào)整墊片（每次拆1片，共6片），接著擰上螺釘，直至行程不小于2mm，最后按力矩要求把所有螺釘擰緊，必要時(shí)涂防松膠。

（2）更換摩擦塊。當(dāng)調(diào)整片全部拆完后活塞缸的行程間隙仍大于4mm時(shí)，就需要拆下制動(dòng)器制動(dòng)盤更換摩擦塊。

（3）在長(zhǎng)期使用中如發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象（在突發(fā)故障時(shí)，可向氣缸注入適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油暫時(shí)使用），要拆下制動(dòng)器活塞缸更換密封圈。裝配時(shí)要在密封圈和密封槽上涂鋰基脂。

（4）彈簧的檢查和更換。彈簧在長(zhǎng)期使用后會(huì)疲勞斷裂。彈簧斷裂后要及時(shí)更換。

（5）定期檢查脹套上的螺釘是否松動(dòng)。

（6）制動(dòng)器在調(diào)整維修時(shí)，必須將滑塊調(diào)至下死點(diǎn)位置，按壓緊急停止按鈕，將運(yùn)轉(zhuǎn)選擇開關(guān)旋至切斷位置，將操作開關(guān)置于切斷位置。

6 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計(jì)后的隔離盤和摩擦塊，設(shè)計(jì)安裝后使用多年從未碎裂過，從未出現(xiàn)過任何維修中停事故，對(duì)企業(yè)的正常生產(chǎn)起到了關(guān)鍵作用。

（編輯：林小江）

Improvement of 60 tons punching press

Ma Ke1,Shan Xiaowei2,Meng Fanxue3
(1.Technical Center,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China;2.Material Purchasing Department,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China;3.Production Management Department,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China)

punch holes press;friction plate ;friction block;separation disk

TG385.1，TH133.4

B

1672-4852（2014）04-0030-03

2013-12-17.

馬 可（1981-），男，工程師.

Abstrct:In view of the question that 60 ton punch holes press friction clutches friction plates disrupted frequently after the short-term use,the clutch structure was improved,the friction plates were changed into friction blocks,the cast iron separation disks were changed into cast steel separation disks to solve the problem of fragmentation of the clutch, ensure the smooth production, improve the economic efficiency of enterprises.