CN107097452B - 机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置 - Google Patents
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Abstract
机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，包括机身、曲轴、第一支撑套、第二支撑套、连杆盖、连杆、第一轴端轴瓦、第二轴端轴瓦和连杆瓦，机身上设有气路控温系统和温度检测控制系统，气路控温系统包括设置在机身上的风冷机，风冷机与分气器连接，分气器通过若干进气管分别与设置在第一支撑套、第二支撑套、连杆盖和连杆内壁上的螺旋槽连通，温度检测控制系统包括控制器和分别用于检测第一轴端轴瓦、第二轴端轴瓦和连杆瓦温度的若干温度传感器，温度传感器通过线路与控制器连接，控制器通过线路与风冷机连接，它具有自动控制轴瓦工作温度、缩小设计间隙、延长曲轴轴瓦使用寿命、提高曲轴运行速度和精度、生产效率高、产品质量好等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及机械压力机技术领域，具体涉及机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置。
背景技术：
如图1-2所示，现有曲轴式机械压力机的曲轴与轴端轴瓦和连杆瓦之间的相对运动为滑动摩擦副，轴端轴瓦和连杆瓦一般统称为轴瓦。轴端轴瓦采用手动多点油脂润滑泵按需手动加油润滑，连杆瓦处采用电动油脂润滑泵及定量分配器按照设定自动间歇供油润滑，上述润滑降温方式，对于曲轴转速较低或压力机机械性能要求不高的靠润滑基本可以满足要求，但是无法满足高速机械压力机及机械压力机自动化生产线的要求，就不能有效控制曲轴、轴瓦高速转动的温升。
而如今，制造业快速发展和市场激烈竞争需要，提高锻造零件精度、质量和生产效率成为制造企业采购设备的优先选择。而机械压力机及自动化生产线实现高速、高效、智能自动化线是关键技术发展趋势，这样对机械压力机曲轴、轴瓦之间相对运动提出更高要求---高速、稳定可靠。
曲轴、轴瓦之间为滑动摩擦，曲轴长时间快速持续转动还会摩擦发热，与轴瓦间的间隙减小，轴瓦的磨损程度增大，导致轴瓦进一步加快磨损，甚至研伤，只能被迫停机或维修影响生产。有时为了避免磨损，在设计制造时，提前预留出曲轴、轴瓦运动过程产生热膨胀的间隙，但这样势必降低了曲轴运动精度及机械压力机精度。或者再通过一般增加供油量来降低曲轴、轴瓦之间的摩擦系数，虽然油量增大可以间接的减少部分热量，但是油量大容易造成浪费、污染环境并且给工人清理油污增大了工作量。以上技术方案都不能从根本上解决曲轴、轴瓦高速旋转的发热持续温升问题。所以，机械压力机曲轴、轴瓦温升已经成为当前制约了高速、精密机械压力机及智能自动化生产线机械性能的发展迫切亟待解决关键问题。
发明内容：
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，它具有自动控制轴瓦工作温度、缩小曲轴与轴瓦之间的设计间隙、延长曲轴轴瓦使用寿命、提高曲轴运行速度和精度、生产效率高、产品质量好等优点，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，包括机身、曲轴、第一支撑套、第二支撑套、连杆盖和连杆，第一支撑套与曲轴之间设有第一轴端轴瓦，第二支撑套与曲轴之间设有第二轴端轴瓦，连杆盖和连杆通过双头螺杆、螺母固定连接，曲轴与连杆和连杆盖之间设有连杆瓦，所述机身上设有气路控温系统和温度检测控制系统，所述气路控温系统包括设置在机身上的风冷机，风冷机与分气器连接，分气器通过若干进气管分别与设置在第一支撑套、第二支撑套、连杆盖和连杆内壁上的螺旋槽连通，所述温度检测控制系统包括控制器和分别用于检测第一轴端轴瓦、第二轴端轴瓦和连杆瓦温度的若干温度传感器，温度传感器通过线路与控制器连接，控制器通过线路与风冷机连接。
所述风冷机设置在机身上端，风冷机通过管路与分气器连接，第一支撑套内壁上设有第一螺旋槽，第一支撑套一侧设有与第一螺旋槽连通的第一进气孔，另一侧设有与第一螺旋槽连通的第一排气孔，第二支撑套内壁上设有第二螺旋槽，第二支撑套一侧设有与第二螺旋槽连通的第二进气孔，另一侧设有与第二螺旋槽连通的第二排气孔，连杆盖和连杆装配在一起后内壁上设有第三螺旋槽，连杆盖一侧设有与第三螺旋槽连通的第三进气孔，另一侧设有与第三螺旋槽连通的第三排气孔，分气器通过第一进气管与第一进气孔连接，分气器通过第二进气管与第二进气孔连接，分气器通过第三进气管与第三进气孔连接。
所述风冷机与分气器连接的管路上设有滤水器。
所述第三进气管与第三进气孔之间连接有钢丝编织胶管B。
所述第一支撑套、第二支撑套和连杆上分别设有通孔，第一温度传感器穿过第一支撑套上的通孔安装在机身上，第二温度传感器穿过第二支撑套上的通孔安装在机身上，第三温度传感器穿过连杆上的通孔安装在连杆上，第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别通过导线与控制器连接。
所述第一支撑套和第二支撑套分别通过螺栓固定在机身上。
所述控制器连接有油路降热系统，所述油路降热系统包括电动油脂润滑泵，电动油脂润滑泵与分油器连接，分油器通过若干润滑管分别给第一轴端轴瓦、第二轴端轴瓦和连杆瓦供油。
所述电动油脂润滑泵设置在机身侧壁上，电动油脂润滑泵通过润滑管A与第一分油器连接，第一分油器通过第一润滑管与设置在第一支撑套上的第一接头连接，第一分油器通过第二润滑管与设置在第二支撑套上的第二接头连接，第一分油器通过钢丝编织胶管A与第二分油器连接，第二分油器通过第三润滑管与设置在连杆盖上的第三接头连接，第二分油器通过第四润滑管与设置在连杆上的第四接头连接。
所述第一接头与第一轴端轴瓦连通，第二接头与第二轴端轴瓦连通，第三接头和第四接头分别与连杆瓦连通。
所述连杆上设有连接块，连接块上设有第二分油器，第二分油器通过钢丝编织胶管A与第一分油器连接。
所述控制器为PLC控制器。
所述第一轴端轴瓦为第一轴端铜瓦，第二轴端轴瓦为第二轴端铜瓦，连杆瓦为连杆铜瓦。
本发明采用上述方案，针对现有机械压力机曲轴、轴瓦温升存在的技术问题，设计了机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，通过设计气路控温系统和温度检测控制系统，温度传感器实时监测和检测轴端轴瓦、连杆瓦和曲轴工作时的温度，同时将信号发给控制器，控制器给风冷机发送信号，产生冷风，冷风经气路分别进入轴端轴瓦和连杆瓦的螺旋槽内进行降温，能够有效降低曲轴、轴瓦高速转动的温度，从根本上解决曲轴、轴瓦高速旋转产生的持续发热温升问题；另外，还通过对现有油路改进设计成油路降热系统，使其能够根据温度传感器检测的数值，自动调整轴端轴瓦和连杆瓦润滑点的润滑频率和油量，从而改善曲轴与轴瓦间的滑动摩擦环境，进而减少高速转动产生的热量。温度降低到正常数值时，控制器自动控制风冷机停止工作，电动油脂润滑泵自动恢复按正常工作程序继续间歇供油润滑。本发明申请的温升自动控制装置以气路控温系统为主，油路降热系统为辅，能够有效避免曲轴高速运转时因温度过高造成的轴端轴瓦和连杆瓦快速磨损或拉伤等情况，控温自动化程度高、控温快速准确、安全可靠、智能高效、绿色节能、延长曲轴和轴瓦的使用寿命，提高了产品质量，满足高速、精密机械压力机及智能自动化生产线机械性能要求。
附图说明：
图1为现有机械压力降温装置主视图；
图2为图1中的A-A向剖视图；
图3是本发明机械压力机控温装置的主视图；
图4是本发明机械压力机控温装置的右视图；；
图5是本发明机械压力机控温装置的剖视图；
图6是本发明图5中的B-B向剖视图；
图7是本发明图6中C部放大图；
图8是本发明第一支撑套局部剖视图；
图9是本发明第二支撑套局部剖视图；
图10是本发明连杆局部剖视图；
图中，1、第一温度传感器，2、第一进气管，3、分气器，4、风冷机，5、第二进气管，6、第二温度传感器，7、电动油脂润滑泵，8、润滑管A，9、第一接头，10、第一润滑管，11、第一分油器，12、第二润滑管，13、第二接头，14、滤水器，15、第一螺栓，16、曲轴，17、第一轴端轴瓦，18、第一支撑套，19、连杆盖，20、连杆瓦，21、第二支撑套，22、第二轴端轴瓦，23、第二螺栓，24、连杆，25、机身，26、第三温度传感器，27、连接块，28、第三接头，29、钢丝编织胶管A，30、第三进气管，31、钢丝编织胶管B，32、第三润滑管，33、双头螺杆，34、螺母，35、第四接头，36、第四进油管，37、第二分油器，38、第一螺旋槽，39、第一进气孔，40、第一排气孔，41、第二螺旋槽，42、第二进气孔，43、第二排气孔，44、第三螺旋槽，45、第三进气孔，46、第三排气孔，47、通孔，48、手动多点油脂润滑泵。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图3-10所示，机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，包括机身25、曲轴16、第一支撑套18、第二支撑套21、连杆盖19和连杆24，第一支撑套18与曲轴16之间设有第一轴端轴瓦17，第二支撑套21与曲轴16之间设有第二轴端轴瓦22，连杆盖19和连杆24通过双头螺杆33、螺母34固定连接，曲轴16与连杆24和连杆盖19之间设有连杆瓦20，机身25上设有气路控温系统和温度检测控制系统，气路控温系统包括设置在机身25上的风冷机4，风冷机4与分气器3连接，分气器3通过若干进气管分别与设置在第一支撑套18、第二支撑套21、连杆盖19和连杆24内壁上的螺旋槽连通，温度检测控制系统包括控制器和分别用于检测第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20温度的若干温度传感器，温度传感器通过线路与控制器连接，控制器通过线路与风冷机4连接，通过设计气路控温系统和温度检测控制系统，温度传感器实时监测和检测第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20工作时的温度，同时将信号发给控制器，控制器给风冷机4发送信号，产生冷风，冷风经气路分别进入第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20处进行降温，能够有效控制曲轴16、轴瓦高速转动的温升，从根本上解决传统手动多点油脂润滑泵48和电动油脂润滑泵7无法解决的曲轴16、轴瓦高速旋转产生的持续发热、温升问题。
风冷机4设置在机身25上端，风冷机4通过管路与分气器3连接，第一支撑套18内壁上设有第一螺旋槽38，第一支撑套18一侧设有与第一螺旋槽38连通的第一进气孔39，另一侧设有与第一螺旋槽38连通的第一排气孔40。第二支撑套21内壁上设有第二螺旋槽41，第二支撑套21一侧设有与第二螺旋槽41连通的第二进气孔42，另一侧设有与第二螺旋槽41连通的第二排气孔43。连杆盖19和连杆24装配在一起后内壁上设有第三螺旋槽44，连杆盖19一侧设有与第三螺旋槽44连通的第三进气孔45，另一侧设有与第三螺旋槽44连通的第三排气孔46，分气器3通过第一进气管2与第一进气孔39连接，分气器3通过第二进气管5与第二进气孔42连接，分气器3通过第三进气管30与第三进气孔45连接，通过在第一支撑套18、第二支撑套21及连杆盖19、连杆24内壁上分别设计第一螺旋槽38、第二螺旋槽41和第三螺旋槽44，冷风进入第一螺旋槽38、第二螺旋槽41和第三螺旋槽44后，能够与第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20充分循环接触，从而能够更快的带走热量，提高降温效果和效率。
风冷机4与分气器3连接的管路上设有滤水器14，滤水器14有效对进入气体进行干燥过滤，确保进入的气体没有水分，避免水分进入后与润滑油混合造成润滑油乳化等不良影响。
第三进气管30与第三进气孔45之间连接有钢丝编织胶管B31，由于连杆24随着曲轴16进行上下往复运动，容易对普通的进气管造成损伤，使用钢丝编织胶管能够有效延长使用寿命。
第一支撑套18、第二支撑套21和连杆24上分别设有通孔47，第一温度传感器1穿过第一支撑套18上的通孔47安装在机身25上，第二温度传感器6穿过第二支撑套21上的通孔47安装在机身25上，第三温度传感器26穿过连杆24上的通孔47安装在连杆24上，第一温度传感器1、第二温度传感器6和第三温度传感器26分别通过导线与控制器连接，通过在第一支撑套18、第二支撑套21和连杆24上设有通孔47，能够实现将温度传感器深入到第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20上，确保轴瓦温度检测的及时准确。
第一支撑套18和第二支撑套21分别通过第一螺栓15和第二螺栓23固定在机身25上，使用第一螺栓15和第二螺栓23连接更加可靠。
控制器连接有油路降热系统，油路降热系统包括电动油脂润滑泵7，电动油脂润滑泵7与分油器连接，分油器通过若干润滑管分别给第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20供油，通过对现有油路改进设计成油路降热系统，使其能够根据温度传感器检测的数值，自动调整对第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20润滑点的润滑频率和油量，从而改变曲轴16与轴瓦间的滑动摩擦环境，进而降低高速旋转产生的热量，以气路控温系统为主，再加上油路降热系统的配合，能更好的实现对曲轴16、轴瓦的温升控制。
电动油脂润滑泵7设置在机身25侧壁上，电动油脂润滑泵7通过润滑管A8与第一分油器11连接，第一分油器11通过第一润滑管10与第一支撑套18上的第一接头9连接，第一分油器11通过第二润滑管12与设置在第二支撑套21上的第二接头13连接，第一分油器11通过钢丝编织胶管A29与第二分油器37连接，第二分油器37通过第三润滑管32与设置在连杆盖19上的第三接头连接，第二分油器37通过第四润滑管36与设置在连杆24上的第四接头35连接，通过控制电动油脂润滑泵7，改变电动油脂润滑泵7原有的工作模式，增大对第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20润滑点的润滑频率和油量，改善曲轴16与轴瓦间的滑动摩擦环境，降低高速旋转产生的热量。
第一接头9与第一轴端轴瓦17连通，第二接头13与第二轴端轴瓦22连通，第三接头28和第四接头35分别与连杆瓦20上下连通，使润滑油能够进入润滑点。
连杆24上设有连接块27，连接块27上设有第二分油器37，第二分油器37通过钢丝编织胶管A29与第一分油器11连接，由于连杆24随着曲轴16进行上下往复运动，容易对普通的油管造成损伤，使用钢丝编织胶管能够有效延长使用寿命。
控制器为PLC控制器。
第一轴端轴瓦17为第一轴端铜瓦，第二轴端轴瓦22为第二轴端铜瓦，连杆瓦20为连杆铜瓦。
本发明的工作过程：
机械压力机工作时，第一温度传感器1、第二温度传感器6和第三温度传感器26分别监测和检测第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20的温度，并将检测温度信息发送给控制器，当检测温度大于设定温度数值时，控制器发送信号给风冷机4，风冷机4开始工作输出冷风，冷风经滤水器14过滤后进入分气器3，分气器3通过第一进气管2、第二进气管5和第三进气管30分别向第一螺旋槽38、第二螺旋槽41和第三螺旋槽44内通冷气，冷风充分与第一轴端轴瓦、第二轴端轴瓦和连杆瓦接触，冷气带走热量从排气孔直接排出，从而对第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20进行直接快速降温，对曲轴16进行间接快速降温，本发明申请的气路控温系统能够有效控制曲轴、轴瓦高速转动的温升，从根本上解决传统手动多点油脂润滑泵48和电动油脂润滑泵7无法解决的曲轴16、轴瓦高速旋转产生的持续发热、温升问题。同时，控制器也给带电磁阀的电动油脂润滑泵7发送信号，电动油脂润滑泵7由原先的正常间歇供油润滑改为增加供油频率和油量的工作状态，电动油脂润滑泵7通过润滑管A8与第一分油器11连接，第一分油器11通过第一润滑管10、第二润滑管12分别给第一轴端轴瓦17和第二轴端轴瓦22进行供油，第一分油器11通过第一钢丝编织胶管29给第二分油器37供油，第二分油器37通过第三润滑管32和第四进油管36分别给连杆瓦20上下进行供油，通过控制电动油脂润滑泵7可以增加第一轴端轴瓦17、第二轴端轴瓦22和连杆瓦20润滑点的进油频率和油量，进而改善润滑条件，减少曲轴高速旋转产生的热量，当检测温度降到设定温度数值一下时，控制器自动控制风冷机4停止工作，而电动油脂润滑泵7自动恢复到正常的间歇供油润滑。本申请的温升自动控制装置以气路控温系统为主，油路降热系统为辅，能够有效避免曲轴高速运转时因温度过高造成的轴端轴瓦和连杆瓦快速磨损或拉伤等情况，控温自动化程度高、控温快速准确、安全可靠、智能高效、绿色节能、延长曲轴和轴瓦的使用寿命，提高了产品质量，满足高速、精密机械压力机及智能自动化生产线机械性能要求。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，包括机身、曲轴、第一支撑套、第二支撑套、连杆盖和连杆，第一支撑套与曲轴之间设有第一轴端轴瓦，第二支撑套与曲轴之间设有第二轴端轴瓦，连杆盖和连杆通过双头螺杆、螺母固定连接，曲轴与连杆和连杆盖之间设有连杆瓦，其特征在于：机身上设有气路控温系统和温度检测控制系统，所述气路控温系统包括设置在机身上的风冷机，风冷机与分气器连接，分气器通过若干进气管分别与设置在第一支撑套、第二支撑套、连杆盖和连杆内壁上的螺旋槽连通，所述温度检测控制系统包括控制器和分别用于检测第一轴端轴瓦、第二轴端轴瓦和连杆瓦温度的若干温度传感器，温度传感器通过线路与控制器连接，控制器通过线路与风冷机连接。
2.根据权利要求1所述的机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，其特征在于：所述风冷机设置在机身上端，风冷机通过管道与分气器连接，第一支撑套内壁上设有第一螺旋槽，第一支撑套一侧设有与第一螺旋槽连通的第一进气孔，另一侧设有与第一螺旋槽连通的第一排气孔，第二支撑套内壁上设有第二螺旋槽，第二支撑套一侧设有与第二螺旋槽连通的第二进气孔，另一侧设有与第二螺旋槽连通的第二排气孔，连杆盖和连杆装配在一起后内壁上设有第三螺旋槽，连杆盖一侧设有与第三螺旋槽连通的第三进气孔，另一侧设有与第三螺旋槽连通的第三排气孔，分气器通过第一进气管与第一进气孔连接，分气器通过第二进气管与第二进气孔连接，分气器通过第三进气管与第三进气孔连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，其特征在于：所述风冷机与分气器连接的管路上设有滤水器。
4.根据权利要求2所述的机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，其特征在于：所述第三进气管与第三进气孔之间连接有钢丝编织胶管B。
5.根据权利要求1所述的机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，其特征在于：所述第一支撑套、第二支撑套和连杆上分别设有通孔，第一温度传感器穿过第一支撑套上的通孔安装在机身上，第二温度传感器穿过第二支撑套上的通孔安装在机身上，第三温度传感器穿过连杆上的通孔安装在连杆上，第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别通过导线与控制器连接。
6.根据权利要求1所述的机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，其特征在于：所述控制器连接有油路降热系统，所述油路降热系统包括电动油脂润滑泵，电动油脂润滑泵与分油器连接，分油器通过若干润滑管分别给第一轴端轴瓦、第二轴端轴瓦和连杆瓦供油。
7.根据权利要求6所述的机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，其特征在于：所述电动油脂润滑泵设置在机身侧壁上，电动油脂润滑泵通过润滑管A与第一分油器连接，第一分油器通过第一润滑管与设置在第一支撑套上的第一接头连接，第一分油器通过第二润滑管与设置在第二支撑套上第二接头连接，第一分油器通过钢丝编织胶管A与第二分油器连接，第二分油器通过第三润滑管与设置在连杆盖上的第三接头连接，第二分油器通过第四润滑管与设置在连杆上的第四接头连接。
8.根据权利要求7所述的机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，其特征在于：所述第一接头与第一轴端轴瓦连通，第二接头与第二轴端轴瓦连通，第三接头和第四接头分别与连杆瓦连通。
9.根据权利要求7所述的机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，其特征在于：所述连杆上设有连接块，连接块安装有第二分油器，第二分油器通过钢丝编织胶管A与第一分油器连接。
10.根据权利要求1所述的机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制装置，其特征在于：所述控制器为PLC控制器，所述第一轴端轴瓦为第一轴端铜瓦，第二轴端轴瓦为第二轴端铜瓦，连杆瓦为连杆铜瓦。
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