CN108790235B - 机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置 - Google Patents
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Abstract
机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，包括机身或上横梁、传动轴、偏心体、连杆复合套瓦和连杆体，连杆体与连杆复合套瓦之间设有风冷通道，风冷通道一端与风冷装置连接，另一端与外界空气连通，连杆复合套瓦内壁上沿圆周方向对称设有若干楔形润滑油腔，沿偏心体旋转方向楔形润滑油腔深度逐渐变浅，楔形润滑油腔通过进油孔与润滑装置连接，连杆体上设有用于检测连杆复合套瓦温度的温度传感器，温度传感器与PLC控制器连接，PLC控制器通过导线分别与风冷装置和润滑装置连接，它具有结构设计合理独特、安全可靠、高效、节能环保、温升智能测控、延长连杆复合套瓦使用寿命等优点。
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偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置。
背景技术：
如图1-4所示，现有机械压力机偏心体和连杆之间靠连杆铜瓦连接，连杆铜瓦与连杆通过工艺冷装后用铜销钉固定，连杆铜瓦内孔圆柱面上沿圆周向位置设有多条润滑油槽，连杆铜瓦内孔润滑油槽内设置来油孔，来油孔通过油管依次与定量分油器和电动油脂滑泵连通，电动油脂滑泵根据PLC控制器设定时间自动间歇供油润滑。工作时，偏心体旋转带动连杆铜瓦转动，连杆铜瓦转动推动连杆上下往复运动。当偏心体转速或压力机性能要求不高时，靠连杆与连杆铜瓦的铜销钉固定方式基本可以满足要求，但是转速较高时铜销钉在受旋转摩擦力和运动冲击下存在被剪断和损坏问题。产生上述问题的主要原因：一方面是偏心体、连杆铜瓦之间为滑动磨擦副，润滑不良时，偏心体在长时间快速持续转动时会磨擦发热，偏心体与连杆铜瓦之间的间隙减小，从而加快连杆铜瓦的磨损，导致连杆与连杆铜瓦连接处铜销钉配合间隙变大，使连杆与连杆铜瓦发生相对滑动。另一方面，由于连杆、连杆铜瓦材料硬度不同，热膨胀系数也有差异，采用铜销钉固定方式，铜销钉接合接触面积小，连杆铜瓦外圆比连杆材质强度低，容易导致连杆铜瓦的铜销钉配合孔变大而断销，连杆铜瓦相对连杆产生转动，出现润滑孔减小或堵塞，更加严重影响润滑，导致连杆铜瓦快速磨损而损坏，只能被迫停机或维修更换。即便在连杆铜瓦上开工字型润滑油沟槽和环油槽，通过循环供油来降低偏心体与连杆铜瓦的磨擦系数，但如持续供油，不仅会造成资源浪费、污染环境，而且也给工人清理造成了较大的工作量。以上技术方案都不能从根本上解决偏心体、连杆铜瓦在高速旋转润滑不良导致其发热持续温升，造成的连杆铜瓦磨损而损坏的问题。无法满足高速机械压力机及自动化生产线的精密、高效和安全的要求。
现如今，在制造业快速发展和市场激烈竞争的需要下，提高锻压零件精度、质量、生产效率，延长连杆铜瓦的使用寿命已成为制造业企业采购设备的优先选择，而机械压力机实现高速、精密、绿色环保、智能自动化线是关键技术发展趋势，因而对偏心式机械压力机连杆铜瓦磨损或损坏已成为制约高速精密机械压力机及智能化生产线机械性能提升亟待解决的突出问题。
发明内容：
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，它具有结构设计合理独特、安全可靠、高效、节能环保、温升智能测控、延长连杆复合套瓦使用寿命等优点，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：
机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，包括机身或上横梁、传动轴、偏心体、连杆复合套瓦和连杆体，所述连杆复合套瓦设置在连杆体内，所述偏心体设置在连杆复合套瓦内，所述传动轴设置在偏心体内，所述传动轴两端分别安装在机身或上横梁上，所述连杆体与连杆复合套瓦之间设有风冷通道，所述风冷通道一端与风冷装置连接，另一端与外界空气连通，所述连杆复合套瓦内壁上沿圆周方向对称设有若干楔形润滑油腔，沿偏心体旋转方向楔形润滑油腔深度逐渐变浅，楔形润滑油腔通过进油孔与润滑装置连接，所述连杆体上设有用于检测连杆复合套瓦温度的温度传感器，所述温度传感器与PLC控制器连接，所述PLC控制器通过导线分别与风冷装置和润滑装置连接。
所述连杆复合套瓦外壁上或连杆体内壁上设有螺旋槽，所述螺旋槽一端与设置在连杆体上的进气孔连通，另一端与设置在连杆体上的出气孔连通，所述进气孔通过管道与风冷装置连接。
所述风冷装置包括风冷机，所述风冷机依次通过可锁流量球阀、圆锥管螺纹直通管接头、过滤器、油雾器、圆锥管螺纹螺母连接管接头和第三冷拔无缝管与进气孔连接，所述风冷机通过导线与PLC控制器连接。
所述连杆复合套瓦包括连杆套瓦，所述连杆套瓦内设有与偏心体配合的离心浇铸铜瓦，所述离心浇铸铜瓦内壁上沿圆周方向对称设有若干楔形润滑油腔，所述连杆套瓦与连杆体采用同种材料制成。
所述连杆套瓦内壁上沿轴线方向间隔设有若干环形凹槽，所述连杆套瓦内壁上沿圆周方向间隔设有若干与环形凹槽垂直的直通凹槽，所述离心浇铸铜瓦通过环形凹槽和直通凹槽与连杆套瓦紧密固连。
所述离心浇铸铜瓦是液态金属铜通过离心浇铸填充在连杆套瓦内壁上形成的。
所述楔形润滑油腔为凹面楔形润滑油腔，楔形润滑油腔不设置在连杆复合套瓦的上死点和下死点位置，沿偏心体旋转方向楔形润滑油腔深度由深逐渐变浅。
所述润滑装置包括电动油脂润滑泵，所述电动油脂润滑泵通过第二冷拔无缝管和卡套式锥螺纹直通管接头与A型扣压胶管接头，A型扣压胶管接头与分油器连接，分油器通过第一冷拔无缝管和卡套式锥螺纹直角管接头与进油孔连接，所述电动油脂润滑泵通过导线与PLC控制器连接。
所述连杆体上设有温度传感器安装孔，温度传感器安装在温度传感器安装孔内，温度传感器一端与连杆复合套瓦外表面接触，另一通过PLC控制器接线端与PLC控制器连接，所述温度传感器与连杆体之间填充有将温度传感器固定的导热物质。
所述电动油脂润滑泵设置在机身前侧，所述分油器设置在连杆体顶部。
所述连杆复合套瓦一端设有凸缘，所述连杆复合套瓦在凸缘处通过若干圆柱销钉固定在连杆体上。
所述偏心体外侧端部设有连杆体和连杆复合套瓦与偏心体作轴向定位的挡板，所述挡板通过螺栓固定在偏心体上。
所述连杆复合套瓦通过冷装配安装在连杆体内，且连杆复合套瓦与连杆体过盈配合。
本发明采用上述方案，针对现有连杆铜瓦温升存在的技术问题，设计了机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，通过设计独特的连杆复合套瓦，替代传统的连杆铜瓦，再结合温度传感器、PLC控制器、风冷系统和润滑系统，避免了连杆体及连杆复合套瓦装配结合面不良和相对转动等情况的发生；通过检测连杆复合套瓦温度变化控制风冷机的启停达到连杆复合套瓦自动冷却和自动调整连杆复合套瓦润滑点的润滑频率、油量，保证连杆复合套瓦温度在正常工作区间，避免了偏心体高速运转时因温度过高造成的连杆复合套瓦快速磨损或拉伤情况。通过偏心体旋转将润滑油带入连杆复合套瓦的楔形润滑油腔，形成动压油楔刚性油膜，减少了偏心体和连杆复合套瓦表面间的摩擦系数，使连杆复合套瓦表面磨损大大降低。本发明的是机械压力机偏心体连杆复合瓦温升自动测控装置，具有结构独特，安全可靠、高效、绿色环保、智能测控等优点，提高了机械压力机运行速度、精度和智能自动化，延长了连杆复合套瓦的使用寿命，提高了产品质量，达到机械压力机连杆复合套瓦高速运转温升自动检测和智能化控制的效果。
附图说明：
图1是传统机械压力主视图；
图2是图1A-A向剖视图；
图3是传统机械压力机中的连杆铜瓦；
图4是图3B-B向剖视图；
图5是本发明机械压力机主视图；
图6是图5中的A-A向剖视图；
图7是本发明连杆复合套瓦离心浇注前的主视图；
图8是图7中的B-B向剖视图；
图9是本发明连杆复合套瓦离心浇注后的主视图；
图10是图9中的C-C向剖视图；
图11是图10中的D-D向楔形润滑油腔剖视图；
图12是本发明连杆体和连杆复合套瓦主视图；
图13是图12中的E-E向剖视图；
图14是图12中X部局部放大图；
图15是图12中Y部局部放大图；
图16是图13中Z部局部放大图；
图17是本发明连杆体的局部结构示意图；
图中，1、卡套式锥螺纹直角管接头，2、温度传感器，3、第一冷拔无缝管，4、分油器，5、A型扣压胶管接头，6、连杆体，7、机身或上横梁，8、第二冷拔无缝管，9、卡套式锥螺纹直通管接头，10、电动油脂润滑泵，11、偏心体，12、连杆复合套瓦，13、第三冷拔无缝管，14、圆锥管螺纹螺母连接管接头，15、油雾器，16、过滤器，17、圆锥管螺纹直通管接头，18、可锁流量球阀，19、风冷机，20、圆柱销钉，21、挡板，22、螺栓，23、传动轴，24、连杆套瓦，25、螺旋槽，26、环形凹槽，27、直通凹槽，28、离心浇铸铜瓦，29、楔形润滑油腔，30、进油孔，31、进气孔，32、排气孔，33、PLC控制器接线端，34、导入物质，35、凸缘，36、连杆铜瓦。
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5-17所示，机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，包括机身或上横梁7、传动轴23、偏心体11、连杆复合套瓦12和连杆体6，连杆复合套瓦12设置在连杆体6内，偏心体11设置在连杆复合套瓦12内，传动轴23设置在偏心体11内，传动轴23两端分别安装在机身或上横梁7上，连杆体6与连杆复合套瓦12之间设有风冷通道，风冷通道一端与风冷装置连接，另一端与外界空气连通，连杆复合套瓦12内壁上沿圆周方向对称设有若干楔形润滑油腔29，沿偏心体11旋转方向楔形润滑油腔29深度逐渐变浅，楔形润滑油腔29通过进油孔30与润滑装置连接，连杆体6上设有用于检测连杆复合套瓦12温度的温度传感器2，温度传感器2与PLC控制器连接，PLC控制器通过导线分别与风冷装置和润滑装置连接。通过设计独特的连杆复合套瓦12，替代传统的连杆铜瓦36，再结合温度传感器2、PLC控制器、风冷系统和润滑系统，避免了连杆体6及连杆复合套瓦12装配结合面不良和相对转动等情况的发生；通过检测连杆复合套瓦12温度变化控制风冷机19的启停达到连杆复合套瓦12自动冷却和自动调整连杆复合套瓦12润滑点的润滑频率、油量，保证连杆复合套瓦12温度在正常工作区间，避免了偏心体11高速运转时因温度过高造成的连杆复合套瓦12快速磨损或拉伤情况。通过偏心体11旋转将润滑油带入连杆复合套瓦12的楔形润滑油腔29，形成动压油楔刚性油膜，减少了偏心体11和连杆复合套瓦12表面间的摩擦系数，使连杆复合套瓦12表面磨损大大降低。
连杆复合套瓦12外壁上或连杆体6内壁上设有螺旋槽25，螺旋槽25一端与设置在连杆体6上的进气孔31连通，另一端与设置在连杆体6上的排气孔32连通，进气孔31通过管道与风冷装置连接，使外部的冷风能够通过进气孔31进入，经过螺旋槽25流通带走热量，最终从排气孔32排出。
风冷装置包括风冷机19，风冷机19依次通过可锁流量球阀18、圆锥管螺纹直通管接头17、过滤器16、油雾器15、圆锥管螺纹螺母连接管接头14和第三冷拔无缝管13与进气孔31连接，实现对连杆体6与连杆复合套瓦12接触面进行快速风冷降温。
连杆复合套瓦12包括连杆套瓦24，连杆套瓦24内设有与偏心体11配合的离心浇铸铜瓦28，离心浇铸铜瓦28内壁上沿圆周方向对称设有若干楔形润滑油腔29，连杆套瓦24与连杆体6采用同种材料制成。使两者在组织性能、材料硬度和热膨胀系数完全相同，避免连杆复合套瓦12因材料属性不同导致的在连杆体6内相对滑动。
连杆套瓦24内壁上沿轴线方向间隔设有若干环形凹槽26，连杆套瓦24内壁上沿圆周方向间隔设有若干与环形凹槽26垂直的直通凹槽27，离心浇铸铜瓦28通过环形凹槽26和直通凹槽27与连杆套瓦24紧密固连，增强离心浇铸铜瓦28与连杆套瓦24的连接强度，便于液态金属铜在离心力的作用下填充在连杆套瓦24内壁上。
离心浇铸铜瓦28是液态金属铜通过离心浇铸填充在连杆套瓦24内壁上形成的，通过离心浇注工艺将液态金属铜浇铸在连杆套瓦24内壁上形成离心浇铸铜瓦28，使离心浇铸铜瓦28与连杆套瓦24连接在一起形成连杆复合套瓦12，整体结构强度高。
楔形润滑油腔29为凹面楔形润滑油腔，楔形润滑油腔29不设置在连杆复合套瓦12的上死点和下死点位置，沿偏心体11旋转方向楔形润滑油腔29深度由深逐渐变浅。连杆复合套瓦在上死点、下死点位置受冲压载荷最大，如在上死点和/或下死点位置设置楔形润滑油腔29则极大的降低连杆复合套瓦12的结构强度，因此楔形润滑油腔29要避免设置在上死点和下死点位置。在偏心体11和连杆复合套瓦12相对旋转运动时，润滑油从楔形润滑油腔29深处流向楔形润滑油腔29浅出，形成油楔，油膜压力可以将偏心体11与连杆复合套瓦12分离，依靠油膜压力和粘度使偏心体11和连杆复合套瓦12在不接触的情况下稳定运转，将固体间的外摩擦转化为流体的内摩擦，使偏心体11和连杆复合套瓦12间的摩擦阻力减小，使连杆复合套瓦12磨损降低。
润滑装置包括电动油脂润滑泵10，电动油脂润滑泵10通过第二冷拔无缝管8和卡套式锥螺纹直通管接头9与A型扣压胶管接头5，A型扣压胶管接头5与分油器4连接，分油器4通过第一冷拔无缝管3和卡套式锥螺纹直角管接头1与进油孔30连接。实现对楔形润滑油腔内间歇性(正常情况下)或连续性(温升过高情况下)供油进行冷却。
连杆体6上设有温度传感器安装孔，温度传感器2安装在温度传感器安装孔内，温度传感器2一端与连杆复合套瓦12外表面接触，另一通过PLC控制器接线端33与PLC控制器连接，温度传感器2与连杆体6之间填充有将温度传感器2固定的导热物质34。确保温度传感器2及时准备的检测连杆复合瓦特12温度，并将检测信息及时传输给PLC控制器。
电动油脂润滑泵10设置在机身7前侧，分油器4设置在连杆体6顶部。
连杆复合套瓦12一端设有凸缘35，连杆复合套瓦12在凸缘35处通过若干圆柱销钉20固定在连杆体6上。对连杆体6、连杆复合套瓦12相对位置进行圆周方向及轴向定位。
偏心体11外侧端部设有连杆体6和连杆复合套瓦12与偏心体11作轴向定位的挡板21，挡板21通过螺栓22固定在偏心体11上。连杆体6和连杆复合套瓦12通过挡板21与偏心体11作轴向定位。
连杆复合套瓦12通过冷装配安装在连杆体6内，且连杆复合套瓦12与连杆体6过盈配合。
本发明的工作过程说明：
温度传感器2实时监测偏心体11高速运转时连杆复合套瓦12发热温度变化数值，当温度传感器2检测连杆复合套瓦12温度达到设定数值时，PLC控制器发出信号控制电磁阀开始启动，电动油脂润滑泵10连续工作，连杆复合套瓦12润滑点连续供油，改善润滑条件。同时，PLC控制器发生信号控制风冷机19启动工作输送冷风，冷空气从进气孔31进入，在连杆复合套瓦12外圆处(或连杆体6内孔处)螺旋槽25快速流动带走热量，最终从排气孔32排出，实现连杆复合套瓦12快速降温。温度降低到正常数值时，PLC控制器控制风冷机19停止工作，电动油脂润滑泵10恢复按正常工作程序继续正常间歇供油润滑，实现机械压力机连杆复合套瓦温升智能化自动控制。
本发明的机械压力机偏心体连杆复合瓦温升自动测控装置，具有结构独特，安全可靠、高效、绿色环保、智能测控等优点，提高了机械压力机运行速度、精度和智能自动化，延长了连杆复合套瓦12的使用寿命，提高了产品质量，达到机械压力机连杆复合套瓦高速运转温升自动检测和智能化控制的效果。
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.机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，包括机身或上横梁、传动轴、偏心体、连杆复合套瓦和连杆体，所述连杆复合套瓦设置在连杆体内，所述偏心体设置在连杆复合套瓦内，所述传动轴设置在偏心体内，所述传动轴两端分别安装在机身上，其特征在于：所述连杆体与连杆复合套瓦之间设有风冷通道，所述风冷通道一端与风冷装置连接，另一端与外界空气连通，所述连杆复合套瓦内壁上沿圆周方向对称设有若干楔形润滑油腔，沿偏心体旋转方向楔形润滑油腔深度逐渐变浅，楔形润滑油腔通过进油孔与润滑装置连接，所述连杆体上设有用于检测连杆复合套瓦温度的温度传感器，所述温度传感器与PLC控制器连接，所述PLC控制器通过导线分别与风冷装置和润滑装置连接。
2.根据权利要求1所述的机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，其特征在于：所述连杆复合套瓦外壁上或连杆体内壁上设有螺旋槽，所述螺旋槽一端与设置在连杆体上的进气孔连通，另一端与设置在连杆体上的出气孔连通，所述进气孔通过管道与风冷装置连接。
3.根据权利要求2所述的机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，其特征在于：所述风冷装置包括风冷机，所述风冷机依次通过可锁流量球阀、圆锥管螺纹直通管接头、过滤器、油雾器、圆锥管螺纹螺母连接管接头和第三冷拔无缝管与进气孔连接，所述风冷机通过导线与PLC控制器连接。
4.根据权利要求1所述的机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，其特征在于：所述连杆复合套瓦包括连杆套瓦，所述连杆套瓦内设有与偏心体配合的离心浇铸铜瓦，所述离心浇铸铜瓦内壁上沿圆周方向对称设有若干楔形润滑油腔，所述连杆套瓦与连杆体采用同种材料制成。
5.根据权利要求4所述的机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，其特征在于：所述连杆套瓦内壁上沿轴线方向间隔设有若干环形凹槽，所述连杆套瓦内壁上沿圆周方向间隔设有若干与环形凹槽垂直的直通凹槽，所述离心浇铸铜瓦通过环形凹槽和直通凹槽与连杆套瓦紧密固连。
6.根据权利要求5所述的机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，其特征在于：所述离心浇铸铜瓦是液态金属铜通过离心浇铸填充在连杆套瓦内壁上形成的。
7.根据权利要求1所述的机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，其特征在于：所述楔形润滑油腔为凹面楔形润滑油腔，楔形润滑油腔不设置在连杆复合套瓦的上死点和下死点位置，沿偏心体旋转方向楔形润滑油腔深度由深逐渐变浅。
8.根据权利要求1所述的机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，其特征在于：所述润滑装置包括电动油脂润滑泵，所述电动油脂润滑泵通过第二冷拔无缝管和卡套式锥螺纹直通管接头与A型扣压胶管接头，A型扣压胶管接头与分油器连接，分油器通过第一冷拔无缝管和卡套式锥螺纹直角管接头与进油孔连接，所述电动油脂润滑泵通过导线与PLC控制器连接。
9.根据权利要求1所述的机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，其特征在于：所述连杆体上设有温度传感器安装孔，温度传感器安装在温度传感器安装孔内，温度传感器一端与连杆复合套瓦外表面接触，另一通过PLC控制器接线端与PLC控制器连接，所述温度传感器与连杆体之间填充有将温度传感器固定的导热物质。
10.根据权利要求1所述的机械压力机偏心体连杆复合套瓦温升自动测控装置，其特征在于：所述连杆复合套瓦一端设有凸缘，所述连杆复合套瓦在凸缘处通过若干圆柱销钉固定在连杆体上，所述偏心体外侧端部设有连杆体和连杆复合套瓦与偏心体作轴向定位的挡板，所述挡板通过螺栓固定在偏心体上，所述连杆复合套瓦通过冷装配安装在连杆体内，且连杆复合套瓦与连杆体过盈配合。
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