陳 云，劉 晶，佘 寬，那 磊，張 杰

（揚(yáng)力集團(tuán)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127）

分體離合器制動(dòng)器氣動(dòng)聯(lián)鎖控制與調(diào)整

陳 云，劉 晶，佘 寬，那 磊，張 杰

（揚(yáng)力集團(tuán)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127）

敘述了分體離合器制動(dòng)器工作原理，分析了離合器制動(dòng)器協(xié)調(diào)性的測試與控制，并給出了制動(dòng)器快速制動(dòng)的方法。

機(jī)械壓力機(jī)；離合器；制動(dòng)器；聯(lián)鎖

離合器制動(dòng)器是壓力機(jī)的重要組成部分，其質(zhì)量與性能直接影響到壓力機(jī)工作狀況。由于頻繁啟動(dòng)，要求離合器制動(dòng)器必須動(dòng)作迅速、安全可靠、時(shí)間協(xié)調(diào)性好、壽命長且調(diào)整維護(hù)方便。它的性能好壞直接關(guān)系到壓力機(jī)生產(chǎn)能力是否充分發(fā)揮，對提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高人身與設(shè)備安全以及機(jī)床維修保養(yǎng)的便利等均有極大影響。

1 分體離合器制動(dòng)器工作原理

壓力機(jī)開動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)和起蓄能作用的飛輪處于不停旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)滑塊需要運(yùn)動(dòng)時(shí)，離合器接合，主動(dòng)部分的飛輪通過離合器使從動(dòng)部分零件（如傳動(dòng)軸、齒輪、滑塊等）得到運(yùn)動(dòng)并傳遞工作時(shí)所必須的扭矩；當(dāng)滑塊需要停止在所需位置時(shí)（滑塊行程上死點(diǎn)或行程中的任意位置），離合器脫開，主動(dòng)部分的飛輪和從動(dòng)部分零件即失去接觸，因而不能再傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。但是，離合器脫開后，離合器部件從動(dòng)部分還儲(chǔ)有一定的動(dòng)能，會(huì)使偏心齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，制動(dòng)器用來在較短時(shí)間內(nèi)吸收從動(dòng)部分零件的動(dòng)能，以使滑塊停止在所需要的位置上。所以，在壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中離合器制動(dòng)器是保證壓力機(jī)正常工作的必要部件，而兩者又必須密切配合和協(xié)調(diào)地工作。兩者工作的正確關(guān)系應(yīng)該是：當(dāng)離合器脫開后的瞬時(shí)，制動(dòng)器應(yīng)立即發(fā)生作用；或當(dāng)離合器接合前的瞬時(shí)，制動(dòng)器應(yīng)該松開，這個(gè)工作關(guān)系是由操縱系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。一般壓力機(jī)不工作時(shí)，離合器總是處在脫開狀態(tài)，而制動(dòng)器則總是處在制動(dòng)狀態(tài)之中。

由此可見，離合器和制動(dòng)器部件是用于電動(dòng)機(jī)和飛輪不停轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，使壓力機(jī)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)開動(dòng)或停止。因此，對任何壓力機(jī)而言，離合器和制動(dòng)器不僅是極其重要而不可缺少的部件，而且還決定著壓力機(jī)的操作規(guī)范。

2 分體離合器制動(dòng)器接合、脫開情況分析

2.1 接合、脫開時(shí)均發(fā)生重疊現(xiàn)象

如圖1，起動(dòng)時(shí)，離合器完全接合后，制動(dòng)器仍處于接合狀態(tài)，未開始動(dòng)作；制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器完全接合后，離合器仍處于接合狀態(tài)，未開始動(dòng)作；它們之間有一段時(shí)間是重疊的，此時(shí)離合與制動(dòng)干涉，這是最壞的工作情況。

圖1 接合、脫開時(shí)均發(fā)生重疊現(xiàn)象

2.2 接合、脫開時(shí)剛好不發(fā)生重疊的極限位置

如圖2所示，起動(dòng)時(shí)，離合器先完全接合，制動(dòng)器才開始脫開動(dòng)作；制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器先完全接合，離合器才開始脫開動(dòng)作；雖然他們之間沒有發(fā)生時(shí)間重疊，但是離合與制動(dòng)之間仍然存在分離不清的情況。

由圖1、2所示，離合器、制動(dòng)器出現(xiàn)干涉或分離不清，會(huì)引起離合器、制動(dòng)器發(fā)熱并加快摩擦副磨損，甚至造成設(shè)備和人身傷害事故。

圖2 接合、脫開時(shí)剛好不發(fā)生重疊的極限位置

2.3 接合、脫開時(shí)有足夠的安全界限

如圖3所示，起動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器先完全脫開，離合器開始接合；制動(dòng)時(shí)，離合先完全脫開，制動(dòng)器開始接合；它們之間有一段額外的安全時(shí)間，動(dòng)作時(shí)希望出現(xiàn)這種情況，絕對不會(huì)發(fā)生干涉。

圖3 接合、脫開時(shí)有足夠的安全界限

3 離合器與制動(dòng)器聯(lián)鎖控制及調(diào)整

為保證壓力機(jī)正常工作，同時(shí)也為了保護(hù)機(jī)械壓力機(jī)相關(guān)零部件壽命，離合器與制動(dòng)器必須保持一定的接合和脫開順序，即滑塊動(dòng)作時(shí)，制動(dòng)器必須首先脫開，然后離合器方能接合；滑塊停止時(shí)，離合器必須首先脫開，然后制動(dòng)器才能接合。設(shè)計(jì)時(shí)，我們采用了節(jié)流閥聯(lián)鎖的氣控操縱系統(tǒng)，并對離合器與制動(dòng)器聯(lián)鎖控制的協(xié)調(diào)性進(jìn)行測試。

3.1 離合器與制動(dòng)器的聯(lián)鎖控制

如圖4所示，起動(dòng)時(shí)，安全雙聯(lián)閥得電，由于單向閥阻力小于節(jié)流閥，儲(chǔ)氣筒氣體經(jīng)單向閥進(jìn)入制動(dòng)器氣缸；另一邊，氣體經(jīng)節(jié)流閥及慢進(jìn)氣的旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入離合器氣缸，通過調(diào)節(jié)離合器管路上的節(jié)流閥進(jìn)氣量控制離合器接合時(shí)間，使之滯后制動(dòng)器脫開。

圖4 離合器與制動(dòng)器氣路控制

制動(dòng)時(shí)，安全雙聯(lián)閥失電，離合器氣缸通過快排氣的旋轉(zhuǎn)接頭快速排氣；制動(dòng)器氣缸經(jīng)節(jié)流閥排氣，通過調(diào)節(jié)制動(dòng)器管路上的節(jié)流閥排氣量控制制動(dòng)器接合時(shí)間，使之滯后離合器脫開，從而達(dá)到如圖3所示工作狀態(tài)。

3.2 離合器與制動(dòng)器協(xié)調(diào)性測試

為了保證離合器與制動(dòng)器不產(chǎn)生干涉，需要測試離合器與制動(dòng)器的協(xié)調(diào)性。測試重點(diǎn)是離合器接合過程時(shí)間及制動(dòng)器制動(dòng)過程時(shí)間。一般情況下用磁力表座將位移傳感器固定在相應(yīng)的不同部位，而使位移傳感器的芯桿與離合器、制動(dòng)器的移動(dòng)部位可靠地接觸。用手移動(dòng)芯桿2～3mm左右，同時(shí)調(diào)整光線示波器的光點(diǎn)使之移動(dòng)15mm左右。在調(diào)整光點(diǎn)時(shí)要注意使制動(dòng)器的光點(diǎn)在上、離合器的光點(diǎn)在下，以便于分析測試結(jié)果。每次測試都需要多次調(diào)整，滿足額外安全時(shí)間t=0.04～0.07s。

3.3 離合器與制動(dòng)器快速制動(dòng)功能

為了在安全雙聯(lián)閥出現(xiàn)故障時(shí)也能快速制動(dòng)，在制動(dòng)器氣缸上安裝了二通外部先導(dǎo)閥，如圖4所示，通過電路控制，使安全雙聯(lián)閥失電時(shí)，壓力繼電器檢測系統(tǒng)壓力，如壓力高于設(shè)定值，則表明安全雙聯(lián)閥排氣有故障，此時(shí)，可使二通外部先導(dǎo)閥失電，使二通外部先導(dǎo)閥迅速打開，制動(dòng)器迅速制動(dòng)。二通外部先導(dǎo)閥在壓力機(jī)正常工作時(shí)一直處于得電狀態(tài)。

4 結(jié)語

在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)示波圖測試結(jié)果，結(jié)合過程中調(diào)整進(jìn)氣單向節(jié)流閥，制動(dòng)過程調(diào)整排氣單向節(jié)流閥，從而控制進(jìn)氣速度，使離合與制動(dòng)之間產(chǎn)生0.04～0.07秒的時(shí)間差，保證離合器與制動(dòng)器聯(lián)鎖可靠，并在制動(dòng)器氣缸上裝有二通外部先導(dǎo)閥，保證安全雙聯(lián)閥出現(xiàn)故障時(shí)也能快速制動(dòng)。

[1]濟(jì)南鍛鍛所，等.開式壓力機(jī)設(shè)計(jì)[M].濟(jì)南：濟(jì)南鑄鍛所，1979.

[2] 秦曉雷.機(jī)械壓力機(jī)離合器制動(dòng)器的工作原理及控制[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，（17）.

[3]張景忠，于有冬.小松式機(jī)械壓力機(jī)離合器－制動(dòng)器協(xié)調(diào)性的測試與調(diào)整[J].一重技術(shù)，1997，（3）：60－61.

Control and adjustment of split clutch-brake pneumatic interlock

CHEN Yun,LIU Jing,SHE Kuan,NA Lei,ZHANG Jie
（Yangli Group Corporation Limited,Yangzhou 225127,Jiangsu China）

The working principle of the split clutch and brake has been described in the text.The testing and control of the coordination between the clutch and the brake has been analyzed in detail.The method of prompt braking for the brake has been put forward.

Mechanical press;Clutch;Brake;Interlock

TG315.5

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.01.003

1672-0121（2017）01-0015-02

2016-11-09；

2016-12-26

陳 云（1988-），女，助理工程師，從事機(jī)械壓力機(jī)研發(fā)與制造。E-mail：shekuan@163.com