CN109695635B - 一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置 - Google Patents
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Abstract
一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置,包括对偏心体瓦润滑的润滑系统和散热的散热系统，润滑系统用于减少偏心体瓦与芯轴之间的摩擦所产生的热，散热系统用于散出偏心体瓦所产生的热，润滑系统和散热系统配合从根源上对偏心体瓦智能控温；其具有较强的降温针对性，结构独特，散热及时、高效的优点，不仅能从偏心体瓦的发热源上加强润滑来减少偏心体瓦的发热量，而且还能在减少发热量的同时对偏心体瓦的发热源集中冷却，将热量快速散出。
Description
技术领域
本发明涉及机械压力机技术领域，尤其涉及一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置。
背景技术
目前，在机械压力机的偏心体瓦与芯轴之间构成滑动摩擦副并产生热量。现有的对偏心体瓦一般采用稀油润滑，对于偏心体瓦转速较低或压力机机械性能要求不高的靠一般润滑可以达到要求。但是对于高速、精密机械压力机或自动化生产线而言，在压力机滑块运动接近于下止点处靠近偏心的一侧受重载冲击作用的摩擦面比压最高，滑动摩擦力最大，因其在偏心体瓦的不同部位产生热量不同，所以一般性润滑不能满足其要求。为了提高润滑效果，人们对于偏心体瓦做出很多改进，其中润滑效果较好当数在偏心体瓦上设置润滑油线，但是目前的偏心体瓦上的润滑油线为均匀分布，其结构与工作时受力不匹配。其润滑效果并没有很显著的改善。另外，压力机一旦发热过多，导致整个偏心体瓦温度升高。现有技术中也没有在润滑效果不佳的同时对偏心体瓦进行散热，进而使得偏心体瓦不能得到很好的冷却。导致偏心体瓦与芯轴间的间隙逐步减小，进一步加快磨损，甚至研伤。严重的导致偏心体瓦与芯轴烧结抱死在一起，剪断芯轴两端固定螺栓，造成机床严重损坏，被迫停机维修的问题。
需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。
发明内容
本发明提供了一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其具有较强的降温针对性，结构独特，散热及时、高效的优点，不仅能从偏心体瓦的发热源上加强润滑来减少偏心体瓦的发热量，而且还能在减少发热量的同时对偏心体瓦的发热源集中冷却，将热量快速散出。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，包括偏心体，偏心体内孔从外向内依次安装有偏心体瓦和芯轴，芯轴两端安装在上横梁上,偏心体瓦与偏心体绕芯轴旋转；包括对偏心体瓦润滑的润滑系统和散热的散热系统，润滑系统用于减少偏心体瓦与芯轴之间的摩擦所产生的热，散热系统用于散出偏心体瓦所产生的热，润滑系统和散热系统配合从根源上对偏心体瓦自动控温；
润滑系统包括设置在偏心体瓦内孔壁上的多个油腔，油腔沿偏心体瓦内孔圆周方向间隔设置，油腔与设置在芯轴上的油道连通，油道通过润滑管与分油器连接；
偏心体内孔沿圆周方向分为散热区A和散热区B，散热区A包括沿偏心体旋转方向依次设计散热区A1和散热区A2，散热区A1和散热区A2对称设计，偏心体运行中与压力机公称力行程对应的区域为散热区A1，其余区域为散热区B；
散热系统包括设置在偏心体内孔壁上的通风槽，通风槽包括相连通的回形槽和S型槽，回形槽设置在散热区A对应的偏心体内孔壁上，回形槽两侧分别连接有S型槽，S型槽设置在散热区B对应的偏心体B内孔壁上；
偏心体上还设有用于检测偏心体瓦温度的温度传感器；
通风槽进气口与设置在偏心体上的进气环连接，进气环与风冷机连接，通风槽出气口与外界空气连通，风冷机和温度传感器分别与控制器相连。
偏心体瓦一体加工成型，偏心体瓦内孔壁上沿其长度方向间隔设有油腔组A和油腔组B，油腔组A和油腔组B关于偏心体瓦中心对称设计，油腔组A包括多个沿偏心体瓦圆周方向间隔设置的油腔，油腔组B包括多个沿偏心体瓦圆周方向间隔设置的油腔，油腔组A通过设置在芯轴一端上的油道A与润滑管A连接，润滑管A与分油器连接，油腔组B通过设置在芯轴另一端上的油道B与润滑管B连接，润滑管B与分油器连接。
偏心体瓦沿圆周方向分为润滑区A和润滑区B，润滑区A包括沿偏心体瓦旋转方向依次设计的润滑区A1和润滑区A2，润滑区A1和润滑区A2对称设计，偏心体瓦运行中与压力机公称力行程对应的区域为润滑区A1，其余区域为润滑区B，润滑区A对应的偏心体瓦内孔壁上的油腔密度远大于所述润滑区B对应的偏心体瓦内孔壁上的油腔密度。
偏心体瓦对应下死点的位置不设油腔，油腔为楔形油腔。
油道A和油道B的结构相同，包括轴向油道和径向油道，轴向油道沿芯轴轴心设置，径向油道一端与轴向油道末端连通，另一端与油腔连通。
进气环内孔壁上设有环形进气槽，环形进气槽通过进气管与风冷机连接。
环形进气槽两侧分别设有密封圈，密封圈设置在进气环与偏心体之间。
温度传感器为无线温度传感器，无线温度传感器与控制器连接。
风冷机与设置在上横梁上的控制器电连接，控制器用于智能控制风冷机的风量和/或温度，控制器为PLC控制器。
芯轴一端设有轴台，并通过圆柱销固定在上横梁上，芯轴另一端设有调整垫和端盖，端盖和调整垫通过螺栓和圆柱销固定在芯轴和上横梁上。
本申请的有益效果为：一方面利用润滑油对偏心体瓦进行润滑，减少偏心体瓦的发热量，另一方面采用冷空气对偏心体瓦进行散热，两者配合从根源上解决偏心体瓦的温控问题。同时在润滑系统中将润滑区A内的油腔设置的数量大于润滑区B内的油腔数量，能够降低偏心体瓦在发热严重部位的发热量。
另外将散热区A对应的偏心体内孔壁上的回形槽设置为回形，可对偏心体瓦发热严重的部位对称散热，散热更均匀、直接。同时在偏心体瓦发热严重的部位的偏心体上设置无线温度传感器和PLC控制器能够实时检测、控制偏心体瓦的温度，将其控制在设定范围，实现智能调控的目的。通过降低偏心体瓦的温度进而能够减小偏心体瓦和芯轴的间隙，提高设备精度，延长了偏心体瓦的使用寿命，提高了产品质量，避免了偏心体高速运转时因温升过高造成的偏心体瓦快速磨损或研伤安全事故发生。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中的I处的放大图；
图3为图1中的II处的放大图；
图4为图1中的III处的放大图；
图5为芯轴在图1中D-D处的截面图；
图6为偏心体的局部半剖图；
图7为图6中A-A处的截面图；
图8为图6中B-B处的截面图；
图9偏心体瓦的半剖图；
图10为图9中C-C处的截面图；
图11为传统芯轴与偏心体、偏心体瓦的装配结构示意图。
图中，1、横梁，2、偏心体，3、偏心体瓦，4、芯轴，5、轴向油道，6、连接头，7、径向油道，8、圆柱销，9、润滑管A，10润滑管B，11、带孔六角螺栓，12、风冷机，13、密封圈，14、环形进气槽，15、进气环，16、螺钉，17、无线温度传感器，18、铁丝，19、回形槽，20、S型槽，21、散热区A1，22、散热区A，23、散热区A2，24、S型槽出气口，25、散热区B，26、油腔组A，27、油腔组B，28、楔形油腔，29、润滑区B，30、润滑区A，31、润滑区A1，32、润滑区A2。
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附图，对本发明进行详细阐述。
一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，包括偏心体2，偏心体2内孔从外向内依次安装有偏心体瓦3和芯轴4，芯轴4一端设有轴台，并通过圆柱销8固定在上横梁1上，芯轴4另一端设有调整垫和端盖，端盖和调整垫通过螺栓和圆柱销8固定在芯轴4和上横梁1上。上述螺栓为带孔六角头螺栓11，带孔六角头螺栓11经铁丝18进行防松，同时，偏心体瓦3与偏心体2绕芯轴4旋转；还包括对偏心体瓦3润滑的润滑系统和散热的散热系统，润滑系统用于减少偏心体瓦3与芯轴4之间的摩擦所产生的热，散热系统用于散出偏心体瓦3所产生的热，润滑系统和散热系统配合从根源上对偏心体瓦3智能控温；
进一步的，上述润滑系统包括偏心体瓦3内孔壁上沿其长度方向间隔设有油腔组A26和油腔组B27，油腔组A26和油腔组B27关于偏心体瓦3中心对称设计，油腔组A26包括多个沿偏心体瓦3圆周方向间隔设置的楔形油腔28，油腔组B27包括多个沿偏心体瓦3圆周方向间隔设置的楔形油腔28，油腔组A26通过设置在芯轴4一端上的轴向油道5、径向油道7和连接头6与润滑管A9连接，润滑管A9与分油器连接，油腔组B27通过设置在芯轴4另一端上的轴向油道5、径向油道7和连接头6与润滑管B连接，润滑管B与分油器连接，轴向油道5沿芯轴4轴心设置，径向油道7一端与轴向油道5末端连通，另一端与楔形油腔28连通。
进一步的，将上述偏心体瓦3沿圆周方向分为润滑区A30和润滑区B29，润滑区A30包括沿偏心体瓦3旋转方向依次设计的润滑区A131和润滑区A232，润滑区A131和润滑区A232对称设计，偏心体瓦3运行中与压力机公称力行程对应的区域为润滑区A131，其余区域为润滑区B29，润滑区A30对应的偏心体瓦3内孔壁上的楔形油腔28密度远大于所述润滑区B29对应的偏心体瓦3内孔壁上的楔形油腔28密度，这样设置的目的一方面是楔形油腔28会储存一定量的润滑油，并且润滑油会在偏心体瓦3高速旋转内表层覆盖一层油膜从而给偏心体瓦3更充分的润滑。另外一方面，是因为偏心体2在润滑区A30范围内比压最大，发热量最多，为了最大限度阻止该处发热量将此处设置的楔形油腔28密度大于润滑区B29处的楔形油腔28的密度，减少此处的发热量。同时将楔形油腔28在对应偏心体瓦3对应下死点的位置不设楔形油腔28，是为了保证偏心体2运行到下死点时偏心体瓦3受力面能够满足重载荷冲击力的要求。
进一步的，上述偏心体2内孔沿圆周方向分为散热区A22和散热区B25，散热区A22包括沿偏心体2旋转方向依次设计散热区A121和散热区A223，散热区A121为偏心体2运行中与压力机公称力行程对应的区域，且散热区A121和散热区A223对称设计，将散热区A121和散热区A223对称设计是为了保证该区域能够相对滑块运动至下死点对应在偏心体2上的位置对称。
进一步的，上述散热系统包括设置在散热区A22的回形槽19，和设置在散热区B25的S型槽20，回形槽19的进气口与设置在偏心体2上的进气环15连接，出气口与S型槽20的进气口相连，S型槽20的出气口与外部空气连通，同时上述进气环15与风冷机12连接，风冷机12与设置在横梁1上的PLC控制器(附图未画出)电连接，同时PLC控制器还与无线温度传感器17连接，无线温度传感器17设置在偏心体2上，其穿过偏心体2能够检测偏心体瓦3发热量集中的部位的温度，PLC控制器能够接收无线温度传感器17传递的温度信号并根据温度值智能调控风冷机12的风量或温度将偏心体瓦3的温度控制在设定的范围内。
进一步的，上述进气环15内孔壁上设有环形进气槽14，环形进气槽14两侧分别设有密封圈13，密封圈13设置在进气环15与偏心体2之间。
本发明的工作过程：
正常工作过程中，无线温度传感器17检测偏心体瓦3的温度，温度信号传递给PLC控制器，当温度超过设定值时，PLC控制器自动控制风冷机12的风量或温度，风冷机12将冷风吹至进气环15的环形进气槽14中，环形进气槽14内的冷风经回形槽19的进气口、S型槽20，经S型槽出气口24将热空气带至外部空气中达到对偏心体瓦3冷却的目的。
与此同时，除了在使用风冷机12对偏心体瓦3进行降温的同时，还通过对偏心体瓦3与芯轴4之间增加润滑程度的方式减小摩擦，进而减少摩擦产生的热量，具体增加润滑的过程为：
润滑油经分油器分别进入润滑管A9和润滑管B10，润滑管A9和润滑管B10内的润滑油分别进入芯轴4两端部的轴向油道5内，在经径向油道7进入至楔形油腔28内，楔形油腔28中的润滑油会在偏心体瓦3高速旋转内表层覆盖一层油膜，从而给予偏心体瓦3更充分的润滑。
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)
1.一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，包括偏心体，所述偏心体内孔从外向内依次安装有偏心体瓦和芯轴，所述芯轴两端安装在上横梁上，所述偏心体瓦与偏心体绕芯轴旋转；其特征在于：包括对偏心体瓦润滑的润滑系统和散热的散热系统，所述润滑系统和散热系统配合对偏心体瓦自动控温；
所述润滑系统包括设置在偏心体瓦内孔壁上的多个油腔，所述油腔沿偏心体瓦内孔圆周方向间隔设置，所述油腔与设置在芯轴上的油道连通，所述油道通过润滑管与分油器连接；
所述偏心体内孔沿圆周方向分为散热区A和散热区B，所述散热区A包括沿偏心体旋转方向依次设计散热区A1和散热区A2，所述散热区A1和散热区A2对称设计，所述偏心体运行中与压力机公称力行程对应的区域为散热区A1，其余区域为散热区B；
所述散热系统包括设置在偏心体内孔壁上的通风槽，所述通风槽包括相连通的回形槽和S型槽，所述回形槽设置在散热区A对应的偏心体内孔壁上，所述回形槽两侧分别连接有S型槽，所述S型槽设置在散热区B对应的偏心体B内孔壁上；
所述偏心体上还设有用于检测偏心体瓦温度的温度传感器；
所述通风槽进气口与设置在偏心体上的进气环连接，所述进气环与风冷机连接，所述通风槽出气口与外界空气连通，所述风冷机和温度传感器分别与控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其特征在于，所述偏心体瓦一体加工成型，所述偏心体瓦内孔壁上沿其长度方向间隔设有油腔组A和油腔组B，所述油腔组A和油腔组B关于偏心体瓦中心对称设计，所述油腔组A包括多个沿偏心体瓦圆周方向间隔设置的油腔，所述油腔组B包括多个沿偏心体瓦圆周方向间隔设置的油腔，所述油腔组A通过设置在芯轴一端上的油道A与润滑管A连接，所述润滑管A与分油器连接，所述油腔组B通过设置在芯轴另一端上的油道B与润滑管B连接，所述润滑管B与分油器连接。
3.根据权利要求2所述的一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其特征在于，所述偏心体瓦沿圆周方向分为润滑区A和润滑区B，所述润滑区A包括沿偏心体瓦旋转方向依次设计的润滑区A1和润滑区A2，所述润滑区A1和润滑区A2对称设计，所述偏心体瓦运行中与压力机公称力行程对应的区域为润滑区A1，其余区域为润滑区B，所述润滑区A对应的偏心体瓦内孔壁上的油腔密度大于所述润滑区B对应的偏心体瓦内孔壁上的油腔密度。
4.根据权利要求3所述的一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其特征在于，所述偏心体瓦对应下死点的位置不设油腔，所述油腔为楔形油腔。
5.根据权利要求4所述的一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其特征在于，所述油道A和油道B的结构相同，包括轴向油道和径向油道，所述轴向油道沿芯轴轴心设置，所述径向油道一端与轴向油道末端连通，另一端与油腔连通。
6.根据权利要求1所述的一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其特征在于，所述进气环内孔壁上设有环形进气槽，所述环形进气槽通过进气管与风冷机连接。
7.根据权利要求6所述的一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其特征在于，所述环形进气槽两侧分别设有密封圈，所述密封圈设置在进气环与偏心体之间。
8.根据权利要求1所述的一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其特征在于，所述温度传感器为无线温度传感器，所述无线温度传感器与控制器连接。
9.根据权利要求1所述的一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其特征在于，所述风冷机与设置在上横梁上的控制器电连接，所述控制器用于控制风冷机的风量和/或温度，所述控制器为PLC控制器。
10.根据权利要求1所述的一种机械压力机偏心体瓦智能控温装置，其特征在于，所述芯轴一端设有轴台，并通过圆柱销固定在上横梁上，所述芯轴另一端设有调整垫和端盖，所述端盖和调整垫通过螺栓和圆柱销固定在芯轴和上横梁上。
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