专利名称:寸动刚性离合器的制作方法
本发明是一种应用于刚性离合器压力机的寸动刚性离合器，属于刚性离合器技术领域：
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哈尔滨工业大学于1982年研制成功的滑环式离合器和拨杆式离合器(见参考资料1-机械压力机无级寸动刚性离合器，哈尔滨工业大学，1982年8月)和清华大学，上海交通大学、山东工业大学等单位研制的安全刚性离合器(见参考资料2-压力机安全刚性离合器及红外快速保护装置，清华大学机械工程系等单位，1985年10月)，在近几年的生产实践中，暴露出一个致使的缺点，即离合器的工作稳定性和可靠性差，其根本原因在于上述离合器工作原理的实现，是依赖于压力机上的曲轴、连杆和滑块等从动部分的惯性和剩余动能来完成的。由于这些从动部分的惯性大小是随曲轴转角位置的不同而变化，使得作用于离合器工作键上的脱键力为一不稳定的力，因此，当离合器处于脱开工作状态时，工作键常常不能被彻底地压入键槽之中，以致产生“打键”现象，有时还会造成滑块的“抖动”或“连车”。尤其是当滑块具有平衡装置时，这种现象就更为严重。此外，由于调整不适当等原因，从动部分在运动时阻力很大，其惯性也就不能充分发挥，同样会影响离合器工作原理的实现。
本发明的目的在于对上述离合器运动机构的动作原理进行了改进，确保了离合器工作时的稳定性和可靠性，并使离合器在脱开工作状态时，加速工作键与飞轮的脱开速度，提高了压力机的制动精度。
图1和图2为本发明的工作原理示意图。其中图1所示为离合器处于接合状态，图2所示为离合器处于脱开状态。图中〔1〕、〔10〕〔13〕为撞块，〔2〕为摆动构件，〔3〕为曲轴，〔4〕为离合器套，〔5〕为环形件，〔6〕、〔12〕、〔17〕为飞轮上的工作键槽缺口，〔7〕、〔9〕为环形件〔5〕上的限位面，〔8〕为限位块，〔11〕为平键，〔14〕为复位簧，〔15〕为顶键簧，〔16〕为工作键，〔18〕为键柄，〔19〕为摆动构件〔2〕的支点，〔20〕为压块。
图3和图4为本发明的工作原理用于转键式离合器的示意图。其中国3为转键式离合器处于接合状态，图4为转键式离合器处于脱开状态。图3中〔21〕、〔25〕、〔26〕、〔28〕为撞块，〔22〕为离合器中套，〔23〕、〔24〕、〔27〕、〔29〕为键槽缺口，〔30〕为转键。
图5和图6为本发明的工作原理用于滑销键离合器的示意图。其中图5为滑销键离合器处于接合状态，图6为滑销离合器处于脱开状态。图5中〔31〕、〔36〕、〔43〕为飞轮上的键槽缺口，〔32〕为摆动构件，〔33〕、〔38〕为档块，〔34〕、〔39〕〔42〕为撞块，〔35〕为滑销键，〔37〕为摆动构件〔32〕下端部的楔面，〔40〕为摆动构件〔32〕的复位簧，〔44〕为摆动构件〔32〕的支点，〔45〕为环形件。
本发明的要点在于离合器工作键与飞轮的脱开不是利用不稳定的因素-压力机从动部分的惯性和剩余动能，而是利用压力机的主动部分-飞轮的力矩和动能来实现的。在压力机飞轮上安装有撞块〔1〕、〔10〕和〔13〕，其安装位置与飞轮上三个工作键槽缺口〔6〕、〔12〕、〔17〕(图中用虚线表示)的位置成对应关系，撞块的数量与飞轮上的工作键槽缺口数量相一致，压力机工作时(如图1所示)，环形件〔5〕与离合器套〔4〕、摆动构件〔2〕、复位簧〔14〕、压块〔20〕、以及撞块〔1〕、〔10〕、〔13〕等均随同曲轴〔3〕一起旋转，彼此不产生相对运动，当需要制动时，环形件〔5〕由制动系统刹住(制动系统另述)，则固定在环形件〔5〕上的摆动构件〔2〕的支点〔19〕也停止不动。此时固定在飞轮上的撞块〔1〕沿顺时针方向拨动摆动构件〔2〕的上端，而摆动构件〔2〕的下端则沿逆时针方向拨动键柄〔18〕，并将工作键〔16〕迅速压入离合器套〔4〕上的键槽中，使曲轴与飞轮脱开，当限位块〔8〕与环形件〔5〕上的限位面〔9〕相接触时，则从动部分的剩余动能，将被制动系统所吸收，曲轴被制动，压力机停止工作。在制动过程中，固定在从动部分上的压块〔20〕(图中为固定在离合器套〔4〕上)，随同曲轴〔3〕沿顺时针方向转过一个很小的角度。制动终了时，压块〔20〕压紧摆动构件〔2〕的上端，其目的是使工作键〔16〕稳定地埋在键槽中，可使离合器稳定的处于脱开状态，如图2所示。当需要离合器接合，压力机工作时，只需将环形件〔5〕松开，在复位簧〔14〕的作用下，环形件〔5〕沿顺时针方向转过一个很小的角度，直至环形件〔5〕上的限位面〔7〕与限位块〔8〕相接触时为止。此时，顶键簧〔15〕将工作键〔16〕抬起，使飞轮与曲轴相接合，离合器又处于接合状态，如图1所示。由于飞轮上有三个工作键槽缺口〔6〕、〔12〕、〔17〕，故飞轮旋转一周仅有三次与曲轴相接合的机会，因此固定在飞轮相应位置上的三个撞块〔1〕、〔10〕、〔13〕，其中必定会有一个撞块是处于如图1中所示的位置。
本发明与现在普遍采用的刚性离合器相比，具有如下优点1、使现有刚性离合器压力机增添了两种新的功能寸动功能，有利于模具的安装与调整;紧急制动功能，有利于实现人身安全防护。
2、由于离合器工作原理的实现，不是依赖于其从动部分的惯性和剩余动能，而是利用飞轮力矩和飞轮动能，确保了离合器工作的稳定性和可靠性。
3、所采用的摆动构件加速系统，利用构件尺寸的变化，以及支点位置的改变，可以在很大范围内加速工作键与飞轮的脱开速度，从而提高了制动精度，使保护时间(由信号发出到滑块停止的时间)由0.25秒提高到0.1秒以内，使人身安全防护的可靠性更加有所保证。
4、寸动刚性离合器，其本身既起离合器的作用，又起制动器的作用，因此，它是一个离合器-制动器部件。压力机上原有的制动器，原则上可以取消(当有滑块平衡装置时)，因为它已不起制动器的作用，而仅是用来平衡连杆和滑块的重量，以防止产生曲轴超前的现象和提高寸动的精度。
5、本发明是在原有刚性离合器结构的基础上实现的，因此，仅增加和改动很少零件即可，如图1中所示，仅增加一个环形件〔5〕和一个摆动构件〔2〕，所需成本很低，便于现有大量压力机的改装，同时也为新设备的改型提供了有利条件。
6、本发明工作原理具有一定的普遍性和通用性，它既适用于各种不同型式的刚性离合器(切向键、单转键、双转键和滑销键)，又适用于各种不同吨位的压力机，以及不同尺寸的剪板机。
7、本发明的实现，为新型压力机的设计，提供了实现两种操纵系统的可能性，即压力机的单次行程和连续行程采用原有的操纵系统，而寸动和保护功能采用另外的操纵系统，这样可以避免电磁铁的频繁启动，提高了电磁铁的寿命，同时也减少了不必要的噪音。当现有压力机的飞轮距床身之间，具有足够的空间时，两种操纵系统的并存也是可以实现的。
实施例1图1所示为本发明的工作原理用于切向键离合器的示意图，其中曲轴〔3〕与离合器套〔4〕用平键〔11〕连成一体，环形件〔5〕滑装在离合器套〔4〕上，离合器套上镶有限位块〔8〕，复位簧〔14〕的一端固定在环形件〔5〕上，另一端与离合器套〔4〕相连，摆动构件〔2〕的支点〔19〕固定在环形件〔5〕上，摆动构件〔2〕一端的外缘与撞块的边缘相接触，摆动构件〔2〕的另一端与工作键柄〔18〕呈搭接状态或呈叉接状态。三个撞块〔1〕、〔10〕、〔13〕均安装在飞轮上(飞轮图中未表示)，三个撞块的安装位置与飞轮上三个工作键槽缺口〔6〕、〔12〕、〔17〕(图中用虚线表示)的位置相对应，压块〔20〕安装在离合器套〔4〕上，撞块〔1〕、〔10〕、〔13〕距曲轴〔3〕回转中心半径的大小，摆动构件〔2〕长短臂的比值，以及摆动构件〔2〕的下端与键柄〔18〕的接触点的位置，构成了工作键〔16〕与飞轮脱开速度的加速比。
本离合器环形件〔5〕的制动是由制动系统来实现的，制动系统可以采用目前压力机上常用的带式制动器，也可以采用闸瓦式制动器、超越式制动器和蹄形块增压制动器等。采用电磁铁制动时，为了降低制动力，可采用一套杠杆或一套齿轮，在有气源的条件下，也可以直接采用气动制动系统。
实施例2图3为本发明的工作原理用于转键式离合器的示意图。其中转键〔30〕与离合器中套〔22〕的接触部分为半园形，离合器中套〔22〕镶在飞轮上(飞轮图中未表示)，离合器中套〔22〕上一般具有4个半园形键槽缺口〔23〕、〔24〕、〔27〕、〔29〕，因此在飞轮上安装有4个撞块〔21〕、〔25〕、〔26〕、〔28〕，撞块在飞轮上的安装位置与离合器中套上的4个半园形键槽缺口的位置成对应关系。其它各部分构件以及对制动系统的选择与实施例1相同。
实施例3图5为本发明的工作原理用于滑销键离合器的示意图，其中滑销键〔35〕为矩形，沿轴线直线运动，摆动构件〔32〕的结构形状为钩形，其一端〔37〕处为楔形面，摆动构件〔32〕的支点〔44〕，以及挡块〔33〕、〔38〕均固定在环形件〔45〕上，挡块〔33〕〔38〕是用来限制摆动构件〔32〕摆动时的极限位置的，复位簧〔40〕的一端固定在离合器套〔41〕上，另一端与摆动构件〔32〕相连，飞轮(图中未表示)上开设有三个月牙形键槽缺口〔31〕、〔36〕、〔43〕，飞轮上安装有三个撞块〔34〕、〔39〕、〔42〕，撞块的安装位置与飞轮上三个月牙形键槽缺口的位置成对应关系，其它各部分构件以及对制动系统的选择与实施例1相同。
权利要求
1.一种寸动刚性离合器，其中包括曲轴[3]，离合器套[4]环形件[5]，键槽缺口[6]、[12]、[17]，限位面[7][9]，限位块[8]，平键[11]，复位簧[14]，顶键簧[15]和工作键[16]，其特征在于所述工作键[16]被摆动构件[2]压入离合器套[4]的键槽中，是利用飞轮的动能，通过安装在飞轮上的撞块[1]或[10]或[13]对摆动构件[2]的撞击实现的。
2.根据权利要求
1所述的寸动刚性离合器，其特征在于所述撞块在飞轮上的安装位置与飞轮上键槽缺口的位置成对应关系，撞块的数量与飞轮上的键槽缺口的数量相一致。
3.根据权利要求
1所述的寸动刚性离合器，其特征在于摆动构件〔2〕的支点〔19〕是固定在环形件〔5〕上，摆动构件〔2〕一端的外缘与撞块的边缘相接触，摆动构件〔2〕的另一端与工作键〔16〕的键柄〔18〕呈搭接状态或叉接状态，压块〔20〕是安装在离合器的从动部分上。
4.根据权利要求
1所述的寸动刚性离合器，其特征在于摆动构件〔32〕的结构形状是半园钩形，摆动物件〔32〕的一端〔37〕为楔形面。
专利摘要
一种寸动刚性离合器，属于刚性离合器技术领域：
。它为现有刚性离合器压力机增添了两种新的功能寸动和紧急制动。有利于压力机模具的安装与调整和人身安全防护。其主要技术特征在于离合器工作原理的实现，不是依赖于其从动部分的惯性，而是利用飞轮力矩和飞轮动能，从而确保了离合器工作的稳定性和可靠性，并采用了一套摆动构件加速系统，提高了压力机的制动精度。该工作原理既适用于现有各种不同型式刚性离合器的改装，也适用于各种不同吨位压力机和不同尺寸剪板机的改型。
文档编号F16D11/02GK86102441SQ86102441
公开日1987年10月21日 申请日期1986年4月10日
发明者侯松玉 申请人:哈尔滨工业大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan