文／盛娟·江蘇省徐州鍛壓機(jī)床廠集團(tuán)有限公司

張寒·江蘇科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

壓力機(jī)濕式離合器制動(dòng)器漏油問題解決方案

文／盛娟·江蘇省徐州鍛壓機(jī)床廠集團(tuán)有限公司

張寒·江蘇科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

盛娟，工程師，主要從事機(jī)械壓力機(jī)設(shè)計(jì)研究工作，參與設(shè)計(jì)的壓力機(jī)產(chǎn)品獲得江蘇省機(jī)械聯(lián)合會(huì)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，江蘇省機(jī)械聯(lián)合會(huì)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，徐州市科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，獲發(fā)明專利1項(xiàng)，實(shí)用新型專利3項(xiàng)。

壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)分為能源部分和從動(dòng)部分。能源部分主要包括電動(dòng)機(jī)和飛輪，從動(dòng)部分主要包括離合器軸與中間軸的傳動(dòng)齒輪，曲軸和連桿滑塊等。離合器的作用是使傳動(dòng)系統(tǒng)中的從動(dòng)部分與能源部分接合或脫開。制動(dòng)器的作用是在從動(dòng)部分與能源部分脫開后將前者迅速制動(dòng)。生產(chǎn)實(shí)踐證明，離合器與制動(dòng)器是壓力機(jī)的最重要的部件之一，它的性能好壞直接關(guān)系到壓力機(jī)生產(chǎn)能力能否充分發(fā)揮。

實(shí)際應(yīng)用中，離合器制動(dòng)器存在的主要問題是摩擦件過熱和壽命太短，離合器制動(dòng)器在接合制動(dòng)過程中的過熱會(huì)嚴(yán)重影響壓力機(jī)的正常工作，其危害性具體表現(xiàn)在：⑴摩擦件的溫度超過了摩擦材料允許的使用溫度，降低了摩擦系數(shù)，增加了摩擦塊磨損量，也增加了設(shè)備維修工作量和維修費(fèi)用，進(jìn)而影響壓力機(jī)的正常使用；⑵過熱會(huì)引起主動(dòng)摩擦盤產(chǎn)生翹曲變形，摩擦表面接觸不良，摩擦件的磨損加劇；⑶離合器制動(dòng)器穩(wěn)定工作溫度的提高還影響到氣缸密封等工作性能。

解決離合器制動(dòng)器過熱的主要措施有：⑴減少?gòu)膭?dòng)部分零件的傳遞慣量；⑵采用更耐熱、耐磨的新摩擦材料；⑶改善離合器與制動(dòng)器的散熱，如采用濕式離合器制動(dòng)器并增加油冷卻系統(tǒng)等。

采用帶油冷的濕式離合器制動(dòng)器優(yōu)點(diǎn)是散熱好、磨損小、壽命長(zhǎng)；最大問題是易滲漏，且不易維修。下面本文將介紹我們對(duì)濕式離合器制動(dòng)器的研究，總結(jié)出一套切實(shí)可行的解決漏油的方案。

濕式離合器制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

濕式離合器制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，如圖1所示。濕式離合器制動(dòng)器是通過支撐固定在飛輪座上，飛輪座固定在機(jī)身上，支撐套內(nèi)外通過軸承分別與傳動(dòng)軸和飛輪連接。與干式離合器制動(dòng)器不同，濕式離合器制動(dòng)器的離合和制動(dòng)部分是組合一體式結(jié)構(gòu)，并封閉在油中，制動(dòng)部分外套通過螺栓與支撐套固定在一起，離合部分外套與飛輪通過螺栓固定在一起，共同組成主動(dòng)部分；制動(dòng)缸體與離合缸體通過鍵與傳動(dòng)軸連接，組成從動(dòng)部分，兩缸體間有活塞可沿軸向左右移動(dòng)，從而壓緊制動(dòng)部分或離合部分的摩擦片，控制主動(dòng)部分與從動(dòng)部分的分離與接合，進(jìn)而達(dá)到制動(dòng)和離合的目的。

當(dāng)壓力機(jī)工作時(shí)，通過控制電磁閥得電，使壓縮氣體通過旋轉(zhuǎn)接頭和傳動(dòng)軸的氣孔進(jìn)入到制動(dòng)缸體和活塞形成的封閉腔室里，推動(dòng)活塞壓縮彈簧，使離合部分的摩擦片緊緊貼合在一起，依靠摩擦力，使主動(dòng)部分與從動(dòng)部分連接在一起，帶動(dòng)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)壓力機(jī)停止工作時(shí)，通過控制電磁閥失電，排氣卸壓后，在彈簧力的作用下，推動(dòng)活塞向制動(dòng)缸體的方向運(yùn)動(dòng)，活塞把制動(dòng)部分的摩擦片壓緊在一起。一方面，離合部分的摩擦片分離，飛輪等主動(dòng)部分與傳動(dòng)軸等從動(dòng)部分脫開，飛輪空轉(zhuǎn)，另一方面，制動(dòng)部分摩擦片貼合，且產(chǎn)生制動(dòng)力矩，制動(dòng)傳動(dòng)軸等從動(dòng)部分。在離合和制動(dòng)過程中，冷卻油一直循環(huán)冷卻，摩擦片浸在冷卻油中，帶走摩擦產(chǎn)生的熱量。所以，濕式離合器制動(dòng)器的散熱條件明顯好于干式離合器制動(dòng)器，摩擦片磨損小、壽命長(zhǎng)。

圖1 濕式離合器制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖

漏油問題及原因分析

壓機(jī)使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)濕式離合器制動(dòng)器漏油的現(xiàn)象，冷卻油從旋轉(zhuǎn)頭進(jìn)入離合器制動(dòng)器中，帶走摩擦片的熱量，然后通過阻油盤、回油盒及相關(guān)的管路回到油箱。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，冷卻油在經(jīng)過阻油盤及回油盒時(shí)會(huì)滲出，滴到飛輪上，然后通過飛輪的旋轉(zhuǎn)，將油甩到周圍的地方，當(dāng)油累積到一定量，就會(huì)滴到地面，形成大量油跡，影響操作環(huán)境，浪費(fèi)能源。

從冷卻油的循環(huán)過程來看，油從進(jìn)入離合器制動(dòng)器，到流經(jīng)阻油盤，再回到回油盒，阻油盤固定在飛輪座上與飛輪座為靜密封，這個(gè)過程理論上不會(huì)有油滲出，但實(shí)際上就是滲油，那么這個(gè)油從什么地方來的呢？經(jīng)過反復(fù)地分析和試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，一直以來我們有一個(gè)錯(cuò)誤的假設(shè)，那就是假設(shè)油很平穩(wěn)的流動(dòng)，事實(shí)上，因?yàn)槔鋮s泵的壓力，加上飛輪的高速旋轉(zhuǎn)，油撞擊到阻油盤后會(huì)形成油霧，油霧的彌漫、擴(kuò)散導(dǎo)致了滲油問題的產(chǎn)生。而老的阻油盤及對(duì)偶件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)并沒有考慮阻止油霧彌漫的功能。這才是漏油問題產(chǎn)生的真正原因。

解決方案

針對(duì)該漏油問題，通過大量的試驗(yàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)出一套組合式方案：⑴增加擋油板，緩解回油沖擊，減少油霧；⑵加大下油盒，并加大回油通徑，保障回油通暢；⑶將原焊接件阻油盤改為鑄件結(jié)構(gòu)，解決焊接變形和加工變形，縮小接油盒和飛輪間隙；⑷更改阻油盤甩油槽結(jié)構(gòu)，并增加滴油槽（圖2）。通過這一系列改進(jìn)方案，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)，濕式離合器制動(dòng)器的漏油問題得到了很好的解決，證明了該套解決方案的有效性。

圖2 滴油槽

結(jié)束語

濕式離合器制動(dòng)器以其散熱好、磨損小、壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，受到終端用戶的青睞，但壓力機(jī)濕式離合器制動(dòng)器的漏油問題一直困擾著各壓力機(jī)生產(chǎn)廠家，我公司通過開展深入細(xì)致的研究，采取一系列措施，成功地解決了這一問題，為濕式離合器制動(dòng)器的推廣和普及奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。