CN101323177A - 多连杆压力机的滑块驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多连杆压力机的滑块驱动装置，包括机架、电动机、飞轮、驱动轴、传动件、滑块、滑块导轨，传动件的传动肘杆一端由连接轴连接驱动连杆，该连杆另一端安装在曲轴的曲拐上，曲轴的同轴减速齿轮与驱动轴上的传动齿轮相啮合，特点是驱动轴由轴承支撑在机架一侧的下方，传动肘杆由支撑轴以长度不对等的方式支撑在机架上，另一端上设有驱动球座，在滑块驱动腔中分别设有上、下固定块，在两固定块与驱动球座之间分别装配有上、下磨块，驱动球座的球面与两磨块吻合装配，并可在两磨块的磨合面间相对滑动，上固定块由调整螺栓顶靠装配，下固定块由支撑件顶靠支撑。具有运行平稳，偏心载荷小，间隙调整快的优点，适应精密冷锻、冷温锻等工艺。

Description

多连杆压力机的滑块驱动装置

技术领域

本发明涉及使用压头的压力机，尤其是一种使用肘节机构将压力通过推力构件传动到压头上的多连杆压力机的滑块驱动装置。

背景技术

目前，在锻压行业所公开使用的锻造压力机，其滑块驱动装置多采用的是曲柄滑块机构，是通过曲轴的转动将动力机的旋转动作转换成滑块的往复运动，动力机与曲轴之间还使用飞轮，并通过制动离合器的接合与制动使飞轮转动或停止，从而来驱动或停止滑块。这种结构的锻造压力机，其滑块的升降速度曲线相对于下止点呈对称形式，也就是说，滑块的下降速度和上升速度是相同的。而工件在锻造成形中要求滑块在下死点附近执行非常慢的速度，以利于锻件成形，而上升速度不受特别限制，可优先采用较快速度。故这种结构的锻造压力机是较难适用于精密冷锻、冷温锻等生产中。

在2002年2月6日公开的CN1334190A中国发明专利申请公开说明书中公开的“滑块联杆式压力机”、2002年6月19日公告的CN1086338C中国发明专利说明书中公开的“肘杆式压力机的滑块驱动装置”，这些在公开出版物中公开的联杆式、肘杆式压力机，其滑块可产生不同的行程速度，但是上述的压力机其滑块传动装置只是做到了将飞轮储存、释放的动力机动力传递给滑块而已，要制造大吨位的压力机，必须配备大功率的动力机，增加了产品成本；另外，上述压力机的动力驱动终端与压力机滑块之间均是由一驱动连杆实现动力驱动系与滑块的动力传递。该驱动连杆以摆动的方式驱动滑块在导向滑槽中作往复运动。这种摆动的驱动连杆会对滑块产生偏心载荷，造成滑块一侧与导向滑槽滑动磨损；工件锻造成形中，会通过滑块对驱动连杆产生冲击力，因此大吨位的压力机，其驱动连杆要有较高的刚性要求。

另外，不管是公开使用的曲柄滑块锻造压力机，还是出版物中公开的联杆式、肘杆式压力机，其动力机和飞轮及传动部件位于机架的上方，整个压力机的重心上置，造成压力机工作振动、不平衡，不利于生产，同时也给生产、装配和维修带来麻烦。

发明内容

为了克服现有技术中曲柄滑块式锻造压力机滑块往复速度不可调、联杆式和肘杆式压力机的传动装置只传递动力，无法增大压力、驱动连杆会对滑块产生偏心载荷及驱动连杆会受到冲击力而要有较高的刚性要求、动力机和飞轮及传动部件在机架上上置，对压力机平衡不利及对生产、装配和维修带来麻烦的不足，本发明提供一种多连杆压力机的滑块驱动装置，该滑块驱动装置不仅滑块往复速度不同，运行安静、平稳，不会产生偏心载荷，而且驱动杆的驱动端上可增大压力，提高工作精度，动力机和飞轮及传动部件下置，压力机工作振动少，利于生产、装配和维修。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种多连杆压力机的滑块驱动装置，包括机架、电动机、飞轮、飞轮驱动轴、传动件、滑块、滑块导轨，电动机安装在机架上，其驱动力由皮带传动传递给飞轮后，经飞轮驱动轴、传动件传输出去以使滑块由滑块导轨引导着上升和下降，飞轮驱动轴上装配有制动离合器，用于控制飞轮与驱动轴的连接或脱开，所述的传动件包括一个传动肘杆，该传动肘杆的一个基端由连接轴以可旋转的方式连接着一个驱动连杆，驱动连杆另一端可旋转的安装在一个曲轴的偏心曲拐上，曲轴由轴承支撑装配在机架上，并同轴装配一减速齿轮，该减速齿轮与装配在飞轮驱动轴上的一传动齿轮相啮合，其特点是所述的飞轮驱动轴由轴承支撑装配在机架一侧的下方，所述的传动肘杆由一支撑轴以长度不对等的方式支撑在机架上，该传动肘杆的另一基端上装配有驱动球座，在滑块的驱动腔中对应驱动球座分别装配有一个上固定块和一个下固定块，在所述的上固定块、下固定块与驱动球座之间分别对应装配有一个上磨块和一个下磨块，驱动球座的球面与上磨块、下磨块吻合装配，且可在上磨块、下磨块的磨合面间相对滑动，所述的一个上固定块由装配在滑块上端面的间隙调整螺栓顶靠装配，所述的一个下固定块由装配在滑块驱动腔底部的支撑件顶靠支撑。

所述的装配在传动肘杆另一基端上的驱动球座为一整体式驱动球座，对应上磨块、下磨块可转动地装配在传动肘杆的一基端上。

所述的装配在传动肘杆另一基端上的驱动球座为一分体式驱动球座，该驱动球座分别对应上磨块、下磨块嵌装在的传动肘杆一基端的上端面、下端面上。

所述的装配在传动肘杆另一基端上的驱动球座，该驱动球座宽度略小于滑块的宽度。

所述的以长度不对等的方式在机架上支撑传动肘杆的支撑轴为一偏心轴，该支撑轴一端装配的制动离合器，另一端装配有驱动支撑轴转动的部件。

所述的装配支撑轴一端的制动离合器包括一个安装在支撑轴上的摩擦盘和一个安装在机架上的制动盘，一个压靠盘由安装杆、制动弹簧将摩擦盘与制动盘压靠接触制动，该制动离合器还包括一个将压靠盘脱开摩擦盘的脱开油缸，所述的装配在支撑轴另一端驱动支撑轴转动的部件包括一动力电机，该动力电机与支撑轴之间由蜗轮、蜗杆传动。

所述的装配在滑块驱动腔底部支撑下固定块的支撑件为液压油缸的活塞，该活塞是装配在油缸的油压室内，该油缸固定安装在滑块驱动腔的底部，在所述的油缸缸体内开设有连通油压室的油道，在油缸缸体外对应该油道安装有封堵泄油阀，在封堵泄油阀的阀腔内设有封堵油道的阀芯，在封堵泄油阀的阀体上分别设有连通阀腔的加油阀和泄油阀。

所述的固定安装在滑块驱动腔底部上的油缸，其油压室为至少2个相串联的油压室，所述的活塞分别对应装配在油压室中。

所述的加油阀是由阀体和在阀体上开设的加油油道组成，在所述的加油油道内设置有由弹簧和阀球组成的单向打开的阀门。

所述的泄油阀是由阀体和在阀体上开设的泄油油道组成，在所述的泄油油道内安装有泄油螺钉和由该泄油螺钉顶靠用来封堵泄油油道的阀球。

本发明飞轮驱动轴由轴承支撑装配在机架一侧的下方，导致机架的高度大大降低，飞轮和传动部件重心下移，压力机工作振动减少，提高了工作稳定性和安全性，同时给生产、安装和维修也带来了便利；支撑传动肘杆的支撑轴为一偏心轴，可通过驱动其转动的部件，提升或降低传动肘杆的高度，对装模高度进行微调；由于驱动球座的球面与上滑块、下滑块吻合装配，且可在上滑块、下滑块的磨合面间相对滑动，使驱动杆传递来的动力的着力点始终作用在滑块的中间部位，滑块上不会产生偏心载荷，解决了现有锻造压力机滑块在下行过程中驱动连杆会对滑块产生偏心载荷及驱动连杆会受到冲击力而要有较高刚性的问题；下固定块由预先设定油压的液压油缸活塞顶靠，使下滑块与驱动球座的球面接触，由液压油承担锻压作业时的压力载荷，缓解锻压过程中对传动肘杆的冲击力，压力机作业平稳、无噪音；由顶靠装配上固定块的间隙调整螺栓旋转，带动上固定块、上磨块与驱动球座的球面接触，以补偿驱动球座的球面与上滑块、下滑块因磨损产生的间隙偏差。

本发明的有益效果是，结构紧凑、传动合理，运行平稳可靠，滑块上产生的偏心载荷小，间隙调整简便、快捷，安装维修便利。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明的一种结构主剖视图。

图2是图1的侧视图。

图3是本发明压力机滑块驱动装置的传动结构部分横截面示意图。

图4是本发明压力机驱动装置的传动立体图。

图5是本发明压力机滑块驱动装置的驱动滑块部分横截面示意图。

图6是图5中的A-A剖视放大图。

图7是图5中的B-B剖视放大图。

图8是本发明滑块往复运动转角示意图。

图中1.主电机，2.机架，3.皮带轮，4.传动皮带，5.飞轮，6.制动离合器，7.驱动轴，8.传动肘杆，9.连接轴，10.驱动连杆11.曲拐，12.曲轴，13.减速齿轮，14.传动齿轮，15.支撑轴，16.驱动球座，1601.上驱动球座，1602.下驱动球座，17.滑块，18.滑块驱动腔，19.滑块导轨，2001.上磨块，2002.下磨块，2101.上固定块，2102.下固定块，22.间隙调整螺栓，23.活塞，2301.活塞，2302.活塞，24.油压室，2401.油压室，2402.油压室，25.油缸，26.油缸油道，27.封堵泄油阀，28.阀腔，29.阀芯，30.加油阀，31.泄油阀，32.加油阀阀体，33.加油油道，34.弹簧，35.阀球，36.泄油阀阀体，37.泄油油道，38.泄油螺钉，39.阀球，40.制动离合器，41.制动盘，42.制动弹簧，43.安装杆，44.磨擦盘，45.压靠盘，46.脱开油缸，47.动力电机，48.蜗杆，49.蜗轮。

具体实施方式

在图1中，一个主电机(1)安装在压力机的机架(2)一侧的支架上，作为动力源。主电机(1)的驱动力通过一个皮带轮(3)和一个传动皮带(4)而传递到一个安装在驱动轴(7)的飞轮(5)上，在驱动轴(7)上装配有一个公开使用的制动离合器(6)，用于使飞轮(5)与驱动轴(7)的连接或脱开。

图3给出了本发明压力机滑块驱动装置的传动结构部分横截面示意图。图4给出了本发明压力机驱动装置的传动结构立体图。在图3、图4中，一个传动肘杆(8)的一个基端由连接轴(9)以可旋转的方式连接着一个驱动连杆(10)，驱动连杆(10)另一端可旋转的安装在一个曲轴(12)的偏心曲拐(11)上。

曲轴(12)由轴承支撑装配在压力机的机架(2)上，并同轴装配一减速齿轮(13)，该减速齿轮(13)与装配在飞轮驱动轴(7)上的一传动齿轮(14)相啮合。

在图1、图3中，飞轮驱动轴(7)由轴承支撑装配在机架(2)一侧的下方。这种驱动轴与机架的装配方式，导致机架(2)的高度大大降低，同时飞轮(5)和传动部件重心下移，压力机工作振动减少，提高了工作稳定性和安全性，同时给生产、安装和维修也带来了便利。

图3中，传动肘杆(8)由一支撑轴(15)以长度不对等的方式支撑在机架(2)上，使传动肘杆(8)形成了一杠杆式的肘杆。如图3所示，传动肘杆(8)的主动力臂(支撑轴[15]的轴心与连接驱动连杆[10]的连接轴[9]轴心的垂直距离)大于传动肘杆(8)的被动力臂(支撑轴[15]的轴心到传动肘杆[8]另一基端与滑块间着力点的垂直距离)，因此说，传动肘杆(8)是一个增力杠杆，传动肘杆(8)传递到滑块上的压力增大。

图5给出本发明压力机滑块驱动装置的驱动滑块部分横截面示意图。在图5中，传动肘杆(8)的另一基端上装配有驱动球座(16)。

驱动球座(16)可以是制成一整体式的(图中未给出)，可转动地装配在传动肘杆(8)的另一个基端上。这种结构的驱动球座在一部分驱动球座的球面发生磨损后，转动装配驱动球座(16)，使未磨损的球座球面和与其接触的传动部件接触传动。可以减少更换驱动球座的时间，延长与其接触的传动部件的使用寿命。

驱动球座(16)也可以是制成一分体式的，可分别嵌装在传动肘杆(8)另一个基端的上端面、下端面上。

为了适合滑块(17)的驱动腔(18)内部结构空间，如图5所示，本实施例优先采用分体式的驱动球座，即在传动肘杆(8)的另一个基端的上端面、下端面上分别嵌装有上驱动球座(1601)、下驱动球座(1602)。

在滑块(17)的驱动腔(18)内对应上驱动球座(1601)、下驱动球座(1602)分别装配有上固定块(2101)和下固定块(2102)，在上固定块(2101)与上驱动球座(1601)之间装配有上磨块(2001)，在下固定块(2102)与下驱动球座(1602)之间装配有下磨块(2002)，上驱动球座(1601)、下驱动球座(1602)的球面分别与上磨块(2001)、下磨块(2002)吻合装配，且可在上磨块(2001)、下磨块(2002)的磨合面间相对滑动。

上驱动球座(1601)和下驱动球座(1602)的宽度略小于滑块(17)的宽度。从而保证了传动肘杆(8)传递来的动力的着力点始终作用在滑块(17)的中间部位，滑块(17)上不会产生偏心载荷。解决了现有锻造压力机滑块在下行过程中驱动连杆会对滑块产生偏心载荷及大吨位压力机驱动连杆会受到冲击力而要有较高的刚性问题。

一个上固定块(2101)由装配在滑块(17)上端面的间隙调整螺栓(22)顶靠装配。当驱动球座(16)的球面与上磨块(2001)、下磨块(2002)产生磨损间隙时，由间隙调整螺栓(22)随时旋转，驱动上固定块(2101)、上磨块(2001)与驱动球座(16)的球面接触，以补偿因磨损带来的偏差。

下固定块(2102)由装配在滑块(17)的驱动腔(18)底部的支撑件支撑。

该支撑件可以是一可调整高度的支撑块，也可以是其他结构的支撑块。

本实施例支撑件采用的是的液压油缸(25)的活塞(23)支撑装配。

如图5所示，顶靠下固定块(2102)的液压油缸(25)的活塞(23)是装配在油缸(25)的油压室(24)中，油缸(25)固定安装在在滑块(17)的驱动腔(18)底部中。为了适合滑块(17)的驱动腔(18)的大小、保证装配便利及油缸承受的压力载荷均匀，将油缸(25)的油压室(24)设计成2个相串联的油压室，即油压室(2401)、(2402)，活塞(2301)、活塞(2302)分别对应装配在油压室(2401)、(2402)内，并可在油压室内移动，支撑顶靠下固定块(2102)。

在油缸(25)的缸体内开设有连通油压室(24)的油道(26)。

如图5、图6所示，在油缸(25)的缸体外对应油道(26)安装有封堵泄油阀(27)，在封堵泄油阀(27)的阀腔(28)内设有封堵油道的阀芯(29)，阀芯(29)上可设置有密封圈，旋转阀芯(29)可将油缸油道(26)进行封堵或打开。

在图6中，在封堵泄油阀(27)的阀体上分别设有连通阀腔(28)的加油阀(30)和泄油阀(31)。

加油阀(30)是由阀体(32)和在阀体(32)上开设的加油油道(33)组成，在加油油道(33)内设置有由弹簧(34)和阀球(35)组成的单向打开的阀门。

通过加油阀(30)、封堵泄油阀阀腔(28)、油缸油道(26)可单向的向油缸油压室(2401)、(2402)中注入预定油压的高压油。作业时，工件对滑块(17)产生的冲击力由高压油承载，起到了缓冲和吸收作用，压力机锻压作业平稳无噪音。

泄油阀(31)是由阀体(36)和在阀体(36)上开设的泄油油道(37)组成，在泄油油道(37)内安装有泄油螺钉(38)和由该泄油螺钉(38)顶靠的阀球(39)。旋转泄油螺钉(38)，依靠顶靠的阀球(39)可对泄油油道(37)进行封堵或打开。

本发明在出现闷车故障时，泄出油缸油压室(2401)、(2402)中的高压油，使滑块(17)与传动肘杆(8)间产生间隙，动力驱动系统便可带动滑块(17)回到上死点位置；然后向油缸油压室(2401)、(2402)中注入预定油压的高压油，机床便恢复正常工作。因此，解决闷车故障迅速、可靠。

如图3、图5所示，本发明的工作原理是：电动机(1)的驱动力由皮带(4)传动传递给飞轮(5)后，经飞轮驱动轴(7)、一个飞轮驱动轴(7)上的传动齿轮(14)、一个与传动齿轮(14)相啮合的减速齿轮(13)传递到一个曲轴(12)上，曲轴(13)转动，曲轴(13)的偏心的曲拐(11)沿着一个以偏心半径的圆形路径旋转，使连接曲拐(11)和传动肘杆(8)的驱动连杆(10)带动传动肘杆(8)的一个基端在一个弧形路往复移动，支撑在机架(2)上的杠杆式传动肘杆(8)的另一个基端也在一个预定的弧形路往复移动，该基端上的驱动球座(16)的球面在上磨块(2001)、下磨块(2002)的磨合面间相对滑动，同时驱动滑块(17)由滑块导轨(19)引导着在一个预定的行程内上升和下降。

如图2、图7所示，将传动肘杆(8)支撑在机架(2)上的支撑轴(15)为一偏心轴，该支撑轴(15)一端装配的制动离合器(40)，该制动离合器(40)控制支撑轴(15)的转动或停止。支撑轴(15)另一端装配有驱动支撑轴(15)转动的部件。

装配支撑轴(15)一端的制动离合器(40)包括一个安装在支撑轴(15)上的摩擦盘(44)和一个安装在机架(2)上的制动盘(41)，一个压靠盘(45)由安装杆(43)、制动弹簧(42)将摩擦盘(44)与制动盘(41)压靠接触制动，该制动离合器(40)还包括一个将压靠盘(45)脱开摩擦盘的脱开油缸(46)。

装配在支撑轴(15)另一端驱动支撑轴(15)转动的部件包括一动力电机(47)，该动力电机(47)与支撑轴(15)之间蜗轮(49)、蜗杆(48)传动。

动力电机(47)通过蜗杆(48)、蜗轮(49)传动，带动偏心的支撑轴(15)转动，使传动肘杆(8)的水平位置略微的升高或下降，对装模高度进行微调。装模高度调整完毕后，由支撑轴(15)一端装配的制动离合器(40)锁定。

图8是驱动滑块的曲轴往复转动转角示意图。本发明由于曲轴的中心与传动肘杆和驱动连杆的连接轴轴心偏置，导致滑块的速度曲线不对称，从而使滑块上升或下降的速度发生变化。

在图8中，A点为滑块上死点位置，B点为滑块下死点位置，箭头的方向为曲轴的旋转方向。

如图8所示，压力机滑块从上死点位置到下死点位置(下降过程)时，曲轴转角大于180，而压力机滑块从下死点位置到上死点位置(上升过程)时，曲轴转角小于180，因此滑块下降的速度慢，上升的速度快，实现了慢进快退的功能。

本发明具有结构紧凑、传动合理，运行平稳可靠，滑块上产生的偏心载荷小，间隙调整简便、快捷，安装维修便利的优点，适应精密冷锻、冷温锻等工艺。

Claims (10)

1、一种多连杆压力机的滑块驱动装置，包括机架、电动机、飞轮、飞轮驱动轴、传动件、滑块、滑块导轨，电动机安装在机架上，其驱动力由皮带传动传递给飞轮后，经飞轮驱动轴、传动件传输出去以使滑块由滑块导轨引导着上升和下降，飞轮驱动轴上装配有制动离合器，用于控制飞轮与驱动轴的连接或脱开，所述的传动件包括一个传动肘杆，该传动肘杆的一个基端由连接轴以可旋转的方式连接着一个驱动连杆，驱动连杆另一端可旋转的安装在一个曲轴的偏心曲拐上，曲轴由轴承支撑装配在机架上，并同轴装配一减速齿轮，该减速齿轮与装配在飞轮驱动轴上的一传动齿轮相啮合，其特征在于：所述的飞轮驱动轴由轴承支撑装配在机架一侧的下方，所述的传动肘杆由一支撑轴以长度不对等的方式支撑在机架上，该传动肘杆的另一基端上装配有驱动球座，在滑块的驱动腔中对应驱动球座分别装配有一个上固定块和一个下固定块，在所述的上固定块、下固定块与驱动球座之间分别对应装配有一个上磨块和一个下磨块，驱动球座的球面与上磨块、下磨块吻合装配，且可在上磨块、下磨块的磨合面间相对滑动，所述的一个上固定块由装配在滑块上端面的间隙调整螺栓顶靠装配，所述的一个下固定块由装配在滑块驱动腔底部的支撑件顶靠支撑。

2、根据权利要求1所述的一种多连杆压力机的滑块驱动装置，其特征在于：所述的装配在传动肘杆另一基端上的驱动球座为一整体式驱动球座，对应上磨块、下磨块可转动地装配在传动肘杆的一基端上。

3、根据权利要求1所述的一种多连杆压力机的滑块驱动装置，其特征在于：所述的装配在传动肘杆另一基端上的驱动球座为一分体式驱动球座，该驱动球座分别对应上磨块、下磨块嵌装在的传动肘杆一基端的上端面、下端面上。

4、根据权利要求1或2或3所述的一种多连杆压力机的滑块驱动装置，其特征在于：所述的装配在传动肘杆另一基端上的驱动球座，该驱动球座宽度略小于滑块的宽度。

5、根据权利要求1所述的一种多连杆压力机的滑块驱动装置，其特征在于：所述的以长度不对等的方式在机架上支撑传动肘杆的支撑轴为一偏心轴，该支撑轴一端装配的制动离合器，另一端装配有驱动支撑轴转动的部件。

6、根据权利要求5所述的一种多连杆压力机的滑块驱动装置，其特征在于：所述的装配支撑轴一端的制动离合器包括一个安装在支撑轴上的摩擦盘和一个安装在机架上的制动盘，一个压靠盘由安装杆、制动弹簧将摩擦盘与制动盘压靠接触制动，该制动离合器还包括一个将压靠盘脱开摩擦盘的脱开油缸，所述的装配在支撑轴另一端驱动支撑轴转动的部件包括一动力电机，该动力电机与支撑轴之间由蜗轮、蜗杆传动。

7、根据权利要求1所述的一种多连杆压力机的滑块驱动装置，其特征在于：所述的装配在滑块驱动腔底部支撑下固定块的支撑件为液压油缸的活塞，该活塞是装配在油缸的油压室内，该油缸固定安装在滑块驱动腔的底部，在所述的油缸缸体内开设有连通油压室的油道，在油缸缸体外对应该油道安装有封堵泄油阀，在封堵泄油阀的阀腔内设有封堵油道的阀芯，在封堵泄油阀的阀体上分别设有连通阀腔的加油阀和泄油阀。

8、根据权利要求7所述的一种多连杆压力机的滑块驱动装置，其特征在于：所述的固定安装在滑块驱动腔底部上的油缸，其油压室为至少2个相串联的油压室，所述的活塞分别对应装配在油压室中。

9、根据权利要求7或8所述的一种多连杆压力机的滑块驱动装置，其特征在于：所述的加油阀是由阀体和在阀体上开设的加油油道组成，在所述的加油油道内设置有由弹簧和阀球组成的单向打开的阀门。

10、根据权利要求7或8所述的一种多连杆压力机的滑块驱动装置，其特征在于：所述的泄油阀是由阀体和在阀体上开设的泄油油道组成，在所述的泄油油道内安装有泄油螺钉和由该泄油螺钉顶靠用来封堵泄油油道的阀球。

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