CN110053294B - 一种压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压力机技术领域内一种压力机离合器的柔性制动系统，所述储气罐的出气管路上分支连接有离合器供气气路和制动器供气气路，其特征在于，所述离合器供气气路前段分支设有软离合支路和快速离合支路，所述软离合支路和快速离合支路的出气端汇总的离合器供气气路后段经第一双联阀连接至离合气缸，所述离合气缸与第一双联阀之间供气气路上还连接有第一压力传感器；所述制动器供气气路上依次连接有第二双联阀、第二压力传感器和制动气缸。本发明中，由于离合器软离合状态存在，减小了离合器结合时瞬间的作用力，减少离合器机械结构的损伤，延长机械结构的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及压力机技术领域，特别涉及一种压力机离合器的柔性制动系统的柔性离合制动方法。
背景技术
机械压力机是一种通用锻压设备，它可进行几乎所有的冲压工艺，如板料冲裁、拉延成型、冷热挤压等。而离合器、制动器是整个压力机的关键部件，它的主要功能是实现主传动系统的能源部分与从动部分的快速结合或断开，并在从动部分与能源部分脱开后使从动部分迅速制动，从而起到控制生产节拍、保障人身和设备安全的作用，离合器和制动器是在电动机和飞轮不停地转动的情况下，控制压力机曲柄滑块机构运动或停止的部件，也是防止事故、提高质量和生产率的重要部件。因此其性能的好坏直接影响到压力机的工作效率和生产能力。
压力机离合器与制动器工作过程是：通过控制器控制离合器的离合器状态与制动器的工作状态以实现压力机的运动与停止。压力机运行时，通过控制制动气缸进气，以克服弹簧作用力，推开制动器，制动器脱开，同时离合器开始进气，气体克服弹簧作用力推动摩擦盘压紧摩擦块，从而实现离合器的结合动作。离合器带动压力机滑块开始运行，压力机开始工作运行。压力机滑块停止工作时，工作流程刚好向反，离合器先排气，离合器弹簧复原，离合器脱开，制动器再排气，制动器弹簧复原，弹簧压紧制动装置实现制动动作。
由压力机离合器工作特性可知，在压力机滑块处于启动状态时，制动器脱开时间要略微提前于离合器结合时间；压力机滑块处于停止状态时，离合器脱开时间也要略微提前于制动器结合时间。如果出现离制不清的情况，即压力机的离合器和制动器在工作时出现干涉情况，也就是在压力机滑块处于启动状态时，制动器脱开时间要落后于离合器结合时间；或者压力机滑块处于停止状态时，离合器脱开时间落后于制动器结合时间，使压力机离合器和制动器运行于非正常工作状态。由于在这种情况下干涉的时间很短时间内对机床运行不会有太大影响，但如果长时间运行，就会造成离合器和制动器的机械损伤，同时也会造成离合器和制动器的摩擦块温度迅速升高，导致摩擦块磨损过快，大大减少摩擦块使用寿命，而且在离合器和制动器离制不清时，也会在摩擦块结合时产生巨大的噪声污染。
发明内容
本发明针对现有技术中的机械式压力机的离合器和制动器的气动系统存在的离制不清问题，提供一种压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法，以克服离合器和制动器离制不清的问题。
本发明的目的是这样实现的，一种压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法，通过控制器控制柔性离合-制动系统实现，所述柔性离合-制动系统，包括储气罐和与储气罐的出气管路分支连接的离合器供气气路和制动器供气气路，所述离合器供气气路与离合气缸连接，所述制动器供气气路与制动气缸连接，所述柔性离合-制动方法，包括柔性离合过程和柔性制动过程，所述柔性离合过程中制动气缸的进气流速大于离合气缸的进气流速，所述柔性制动过程，离合气缸排气流速大于制动气缸经排流速。
本发明的柔性离合-制动方法，在离合过程中，通过控制制动气缸的进气流速大于离合气缸的进气流速，使制动器脱开的时间早于离合器结合时间，解决离合器制动器启动时干涉问题；制动过程中，通过控制离合气缸的排气流速大于制动气缸的排气流速，使离合器的脱开时间早于制动器的结合时间，解决离合器和制动器在制动时干涉问题。从而减少离合器和制动器机械结构的摩擦损伤和机构冲击，延长离合器和制动器的使用寿命。
为便于实现柔性离合制动过程，所述离合器供气气路前段分支设有软离合支路和快速离合支路，所述软离合支路和快速离合支路的出气端汇总的离合器供气气路后段经第一双联阀连接至离合气缸，所述离合气缸与第一双联阀之间的供气气路上还连接有第一压力传感器；所述柔性离合过程中，软离合支路的气流流速小于快速离合支路气流流速；所述制动器供气气路上依次连接有第二双联阀、第二压力传感器和制动气缸，所述第二双联阀的排气管路上分支连接有第一排气支路和第二排气支路， 柔性制动过程中，第一排气支路的排气流速小于第二排气支路的排气流速。
为便于减少离合器结合时的作用力，所述软离合支路上依次连接有第一速度控制阀和第一三通先导阀，所述快速离合支路上依次连接有先导式减压阀、第二速度控制阀，单向阀和第二三通先导阀，所述第一速度控制阀的气流速度小于第二速度控制阀的气流速度；所述柔性离合过程为：压力机启动，控制器发出信号控制第一双联阀和第二双联阀得电，储气罐的出气管路分别通过制动器供气气路向制动气缸供气，直至制动气缸进气腔压力能克服制动器弹簧的弹力F时，制动气缸动作，制动器脱开；同时，离合气缸供气气路中，第一三通先导阀得电，离合器供气气路通过软离合支路向离合器气缸供气，当第一压力传感器的压力值达到离合器弹簧弹力的五分之四时，控制器控制第二三通先导阀得电，快速离合支路连通，经第一双联阀向离合气缸供气，离合器进入快速离合状态。
为便于减少制动器结合时的作用力，所述第一排气支路上设有第三速度控制阀，第二排气支路上设有第四速度控制阀和第三三通先导阀，所述第一排气支路的排气速度小于第二排气支路的排气速度；所述柔性制动过程为：控制器控制第一双联阀和第二双联阀失电，离合气缸中的气体经第一双联阀的排气管路排出，离合器弹簧复位离合器脱开；同时，制动气缸中的气体经第二双联阀的排气管路排出，首先经过第一排气支路进行低速排气，制动器进入软制动状态，当第二压力传感器的压力值降至制动器弹簧的最大弹力的五分之四时，控制器控制第三三通先导阀得电，第二排气支路开始排气，制动器进入快速制动状态。
为增加制动器排气的安全可靠性，所述第二双联阀的排气管路还分支设有安全保护支路，所述安全保护支路上依次连接有安全阀和消音器，当第一排气支路和第二排气支路出现排气故障，安全保护支路的压力达到安全阀的预设开启压力时，安全阀开启排气。
附图说明
图1为本发明的压力机离合器制动器的柔性离合-制动系统气动连接原理图。
图2为本发明的压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法的控制器框图。
其中，1减压阀，2单向阀，3储气罐，4安全阀，5第三压力传感器，6油雾分离器，7先导式减压阀，8第二速度控制阀，9单向阀，10第二消音器，11第二三通先导阀，12第一双联阀，13第一消音器，14第一压力传感器，15离合气缸，16第一速度控制阀，17第一三通先导阀，18第二双联阀，19第二压力传感器，20制动气缸，21第三速度控制阀，22第三消音器，23第四速度控制阀，24第三三通先导阀，25第四消音器，26安全阀，27第五消音器，28控制器。
具体实施方式
如图1和图2所示为本发明的压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法基于的柔性离合-制动系统，包括储气罐3，储气罐3的出气管路上分支连接有离合器供气气路和制动器供气气路，离合器供气气路前段分支设有软离合支路和快速离合支路，软离合支路和快速离合支路的出气端汇总的离合器供气气路后段经第一双联阀12连接至离合气缸15，离合气缸15与第一双联阀12之间的供气气路上还连接有第一压力传感器14；制动器供气气路上依次连接有第二双联阀18、第二压力传感器19和制动气缸20。
为确保储气罐3内气压稳定，储气罐3的进气管路上由远及近依次连接有减压阀1和单向阀2，储气罐3上连接有第三压力传感器5和安全阀4。为净化气源，储气罐3的出气总管路上还连接有油雾分离器6。
为便于实现离合器供气气路上各支路气流的调控，本实施例的软离合支路上依次连接有第一速度控制阀16和第一三通先导阀17，快速离合支路上依次连接有先导式减压阀7、第二速度控制阀8，单向阀9和第二三通先导阀11，并且第二三通先导阀11的排气口上连接有第二消音器10，并且第一速度控制阀16的气流速度小于第二速度控制阀8的气流速度。本实施例中，离合状态时，通过调整第一速度控制阀16和第二速度控制阀8，可以控制进入离合气缸15中气体的流速，使同一时间内进入离合气缸15的气体量要少于进入制动气缸20的气体量，从而达到确保制动器脱开时间要略微提前于离合器结合时间的目的，从根本上决绝了离合器制动器在启动时干涉的问题。
为便于直接监控排气情况，第一双联阀12的排气口上连接有第一消音器13，第二三通先导阀11的排气口上连接有第二消音器10。
为便于制动状态时制动器排气气流的调控，第二双联阀18的排气管路上分支连接有第一排气支路、第二排气支路和安全保护支路，第一排气支路上依次连接有第三速度控制阀21和第三消音器22，第二排气支路上依次连接有第四速度控制阀23、第三三通先导阀24，第三三通先导阀24的排气口连接有第四消音器25；安全保护支路用于第一排气支路和第二排气支路失效时安全保护。具体为安全保护支路上依次连接有安全阀26和第五消音器27。通过调节第三速度控制阀21和第四速度控制阀23，可以控制排出制动气缸20中的气体流量，在制动的状态时，同一时间内排出制动气缸20的气体量要少于排出离合气缸15的气体量，从而达到确保离合器脱开时间要略微提前于制动器结合时间的目的，从根本上解决了离合器制动器在制动时干涉的问题。
为增加制动器排气时的安全可靠性，该安全保护支路上，通过设定一定值的安全阀开启压力，当第一排气支路或第二排气支路出现故障而不能正常排气时，排气压力达到安全阀开启压力后，通过安全阀26排气，实现制动气缸的正常制动。
本实施例的压力机离合器的柔性制动系统还包括控制器28，第一压力传感器14、第二压力传感器19和第三压力传感器5通讯连接提供控制器28的输入信号，控制器28的输出端与第一三通先导阀17、第二三通先导阀11、第三三通先导阀24、第一双联阀12和第二双联阀18通信连接。
本实施例的压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法，包括柔性离合过程和柔性制动过程：储气罐供气端，单向阀2处于常开状态，主气源经过减压阀1的调压作用确保稳定的进气，减压阀1出去的气体经过单向阀2进入储气罐3，储气罐3不断收集气体，储气罐3处的第三压力传感器5实时监控储气罐3内压力值，并反馈给控制器28，确保储气罐3内压力值达到离合气缸15和制动气缸20正常工作要求。在压力机启动时，储气罐3内的气体总出气管路上的油雾分离器6净化后一路进入制动气供气气路，另一路进入离合器供气气路。
柔性离合过程为：压力机启动后，控制器28发出信号控制第一双联阀12和第二双联阀18得电，储气罐3的出气管路分别通过制动器供气气路向制动气缸20供气，直至制动气缸内的压力克服制动器弹簧的弹力，制动器脱开，同时，第一三通先导阀17得电，离合器供气气路通过软离合支路经第一双联阀12向离合器气缸15供气，当第一压力传感器14的压力值达到能克服制动器弹簧的弹力F时，制动气缸动作，制动器脱开；同时控制器28控制第二三通先导阀11得电，快速离合支路连通，经第一双联阀12向离合气缸15供气，离合器进入软离合过程，当第一压力传感器14的压力值达到离合器弹簧动作的最低压力值的五分之四时，控制器28控制第二三通先导阀11得电，快速离合支路连通，经第一双联阀12向离合气缸15供气，离合器进入快速离合状态。
柔性制动过程为：控制器28控制第一双联阀12和第二双联阀18失电，离合气缸15中的气体经第一双联阀12的排气管路排出，离合器弹簧复位离合器脱开；同时，制动气缸中20的气体经第二双联阀19的排气管路排出，首先经过第一排气支路进行低速排气，制动器进入软制动状态，当第二压力传感器19的压力值降至制动器弹簧弹力的五分之四时，控制器28控制第三三通先导阀24得电，第二排气支路开始排气，制动器进入快速制动状态，直至压力机滑块停止运动。当第一排气支路和第二排气支路出现排气故障，安全保护支路的压力达到安全阀26的预设开启压力时，安全阀26开启并排气，以确保制动气缸顺利排气，滑块安排停止。
因此，本发明的上述压力机离合器的柔性制动系统，可解决离合器制动器干涉问题，延长离合器制动器摩擦块使用寿命，减小离合器制动器结合时发出的噪音，减小离合器制动器结合时对机械结构的冲击，减少了对机械结构的损伤，延长机械结构使用寿命。
本发明不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法，通过控制器控制柔性离合-制动系统实现，所述柔性离合-制动系统，包括储气罐和与储气罐的出气管路分支连接的离合器供气气路和制动器供气气路，所述离合器供气气路与离合气缸连接，所述制动器供气气路与制动气缸连接，其特征在于，所述离合器供气气路前段分支设有软离合支路和快速离合支路，所述软离合支路上依次连接有第一速度控制阀和第一三通先导阀，所述快速离合支路上依次连接有先导式减压阀、第二速度控制阀，单向阀和第二三通先导阀，所述第一速度控制阀的气流速度小于第二速度控制阀的气流速度；所述软离合支路和快速离合支路的出气端汇总的离合器供气气路后段经第一双联阀连接至离合气缸，所述离合气缸与第一双联阀之间的供气气路上还连接有第一压力传感器；所述制动器供气气路上依次连接有第二双联阀、第二压力传感器和制动气缸，所述第二双联阀的排气管路上分支连接有第一排气支路和第二排气支路，所述柔性离合-制动方法，包括柔性离合过程和柔性制动过程，所述柔性离合过程中制动气缸的进气流速大于离合气缸的进气流速，所述柔性制动过程，离合气缸排气流速大于制动气缸经排流速。
2.根据权利要求1所述的压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法，其特征在于，所述柔性离合过程中，软离合支路的气流流速小于快速离合支路气流流速；柔性制动过程中，第一排气支路的排气流速小于第二排气支路的排气流速。
3.根据权利要求1所述的压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法，其特征在于，所述柔性离合过程为：压力机启动，控制器发出信号控制第一双联阀和第二双联阀得电，储气罐的出气管路分别通过制动器供气气路向制动气缸供气，直至制动气缸进气腔压力能克服制动器弹簧的弹力F时，制动气缸动作，制动器脱开；同时，离合气缸供气气路中，第一三通先导阀得电，离合器供气气路通过软离合支路向离合器气缸供气，当第一压力传感器的压力值达到离合器弹簧弹力的五分之四时，控制器控制第二三通先导阀得电，快速离合支路连通，经第一双联阀向离合气缸供气，离合器进入快速离合状态。
4.根据权利要求1所述的压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法，其特征在于，所述第一排气支路上设有第三速度控制阀，第二排气支路上设有第四速度控制阀和第三三通先导阀，所述第一排气支路的排气速度小于第二排气支路的排气速度；所述柔性制动过程为：
控制器控制第一双联阀和第二双联阀失电，离合气缸中的气体经第一双联阀的排气管路排出，离合器弹簧复位离合器脱开；
同时，制动气缸中的气体经第二双联阀的排气管路排出，首先经过第一排气支路进行低速排气，制动器进入软制动状态，当第二压力传感器的压力值降至制动器弹簧的最大弹力的五分之四时，控制器控制第三三通先导阀得电，第二排气支路开始排气，制动器进入快速制动状态。
5.根据权利要求1所述的压力机离合器制动器的柔性离合-制动方法，其特征在于，所述第二双联阀的排气管路还分支设有安全保护支路，所述安全保护支路上依次连接有安全阀和消音器，当安全保护支路的压力达到安全阀的预设开启压力时，安全阀开启排气。
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