专利名称：高能螺旋压力机力、能控制装置的制作方法
技术领域：
一种用于高能螺旋压力机力、能控制的装置，可实现对该类设备打击力及打击能量的任意控制及过载保护。
螺旋压力机是一种重要的锻压设备。传统结构的螺旋压力机，工作滑块上、下往复运动一次，储能飞轮必须正、反转，经历两次角速度为零的状态，因此限制了机器向大能量和高速度发展，且每次反转启动消耗大量能量，是一种低效、低速、低能的设备。
高能螺旋压力机是一种新型锻压设备，结构如
图1。飞轮(8)及其装在上面的离合器系统支承在机架(12)项部。由于设置了这个特殊的离合器，当滑块(11)上、下往复运动时，飞轮不需要先停转，再反转，可直接由电动机驱动，连续不断地始终向一个方向旋转。这就克服了上述传统螺旋压力机的致命缺点。当需要滑块下行工作时，先给油缸(1)内腔送压力油，使柱塞(2)下行，同时推动浮动压块(6)向下运动，直到压紧摩擦块(7)，迫使螺杆(9)与飞轮(8)一起旋转，进而带动滑块(11)向下运动，打击工件(13)。当达到一定的打击能量或打击力要求时，油缸(1)卸压，在拉杆(3)和弹簧(4)的作用下将浮动压块抬起，离合器松开。待打击完毕，滑块回程油缸下腔(10)进压力油，将滑块推回到上限位置，完成一个工作循环。
高能螺旋压力机工作时，输出工作能量的多少和所产生的打击吨位的大小与离合器压紧力的大小和压紧时间的长短有关。能否按要求完成这种工作循环，关键在于离合器的适当压紧和适时脱开，适时脱开尤为重要。如果能完成这种控制，也就达到了力、能控制的目的；否则，该设备就象一匹脱缰的野马无法驾驭。目前对工作力和能量的控制大多数是将机器工作时的微观变化作为控制对象。这种变化极小，因而需要一套复杂的电气、传感器、仪表系统，其可靠性较差。
本实用新型旨在提供一种能实现上述控制要求，并能克服现有技术可靠性差等不足的高能螺旋压力机力、能控制装置。
本实用新型高能螺旋压力机的力、能控制装置，由控制装置本体、环套、惯性推顶机构、惯性开关机构、液压系统及配电系统所组成。控制装置本体固定在高能螺旋压力机的上端盖上，环套外套于本体中部并与机架固定不动，本体与环套相对转动；惯性推顶机构由底座、顶盘及顶杆构成，底座固定在螺旋压力机的螺杆顶部，底座上面安置可轴向移动的顶盘，顶盘与阀芯之间有顶杆；惯性开关机构置于本体顶部，由定置撞块、移动撞块及弹性体构成，弹性体一端支承在本体上，另一端与移动撞块连接并推动移动撞块靠向定置撞块。
控制装置本体为一旋转体，其轴线在螺杆轴线的延长线上，阀芯与顶杆置于本体中心的阶梯孔内，阀芯在弹簧作用下封闭轴向通道；本体顶部沿径向开有凹槽，定置撞块与移动撞块置于凹槽中，移动撞块沿凹槽往复滑动。
底座与顶盘的接触面为光滑螺旋面；本体顶部径向开设一条中心对称的凹槽，定置撞块和滑动撞块匀呈中心对称配置，且定置撞块位置可调。
顶盘上对称分布位置可调的配重块。
顶杆为一双出端活塞杆，与本体构成一平衡液压缸，高压油经相关通道进入液压缸下腔。
液压系统由压力油源、电磁阀、阀芯、液压缸及孔道组成，压力油经电磁阀、进油口a、阀芯上的孔道以及相应管道进入固定在上端盖上并推动浮动压盘下行的液压缸；或者电磁阀换位，压力油从油缸经b口、a口回油箱；和 打开阀芯封闭的轴向孔道，油缸中的油经该孔道和c口回油箱。
环套与本体之间采用旋转密封。
配电系统由配电盘、电刷、及导线组成。环套上端固定的配电盘(25、27)，与本体上的电刷(26)构成一个由惯性开关系统控制电磁阀换位的配电系统。
固定在本体上的配电盘，与装在环套下端的电刷配合，检测摩擦盘厚度的无触点开关发出的电信号，通过配电盘(21、22)和电刷(23)传给电磁阀。
置于上端盖上的液压缸沿上端盖周圈均匀对称分布。
本实用新型高能螺旋压力机力、能控制装置的优点在于控制机构可实现力、能自身惯性机械控制，消除了复杂的电气及一、二次仪器、仪表系统；自带简单可靠的配电系统；力、能集中控制，集成化程度高；反映机器工作力、能的宏观变化条件，机器自身具备开关特性，可靠性好。
附图1是高能螺旋压力机的一般结构。图中1、油缸，2、柱塞，3、拉杆，4、弹簧，5、上端盖，6、浮动压盘，7、摩擦块，8、飞轮，9、螺杆，10、返程油缸，11、滑块，12、机架，13、工件。
附图2是本实用新型高能螺旋压力机力、能控制装置的结构原理图。图中21、21、25、27、配电盘，23、26、电刷，24、环套，28、弹簧，29、移动撞块，30、定置撞块，31、弹簧，32、阀芯，33、电磁换向阀，34、顶杆，35、本体，36、配重块，37、顶盘，38、底座，39、无触点开关。
结合附图1、2说明本实用新型的一个最佳实施例。本体(35)紧固在上端盖(5)上，底座(38)紧固在螺杆(9)顶面。环套(24)与机架(12)相连。运动关系环套(24)固定不转动，本体(35)与上端盖(5)和飞轮(8)等同步转动；底座(38)与螺杆(9)同步转动(不工作时不动)，顶盘(37)轴向浮动，可以与底座同步也可不同步转动。
打击能量控制当电机通过皮带驱动飞轮(8)和上端盖(5)等连续运转时，装在盖子上的控制装置本体(35)等也与之同步旋转，角速度为ω。。压制工件时，离合器压紧，滑块(11)向下运动，在输出一定能量压制工件的过程中，飞轮(8)等减速，角速度为ωx。装在本体顶部的移动撞块(29)距中心的距离是旋转所产生的惯性力和弹簧推力的一个函数，转速越大，此距离也越大。由于压制工件时飞轮(8)的角速度由ω。逐渐减小，因此移动撞块(29)要向中心移动，有与定置撞块(30)接触的趋向。撞块(30)位置可调，这可保证使 飞轮角速度减小到所需的ωx时，撞块(29)和撞块(30)正好接触。这相当于开关闭合，这时，通过电刷(26)和配电盘(25、27)自动传出一个控制讯号，使电磁换向阀(33)换向，于是油缸(1)卸压，离合器随之松开，停止输出能量。
打击力的控制当离合器压紧时，飞轮系统便驱动螺杆(9)旋转，在极短的时间内使其加速到与飞轮(8)同步。这时，紧固在螺杆顶部的惯性推顶机构底座(38)也与螺杆等同步旋转，而且顶盘(37)也被加速到与底座螺杆等同步旋转。相互间的轴向位置保持不变。当滑块下行压制工件产生打击力P时，该负荷阻止滑块下行，迫使螺杆减速，推顶机构底座(38)也同步减速。由于浮动设置的顶盘(37)与底座(38)接触面是一螺旋面，当底座减速时，因惯性顶盘并不随之减速，其结果必然相对底座转过一个角度，这导致顶盘(37)绕螺旋面轴向上升一段距离，并借助顶杆(34)将阀芯(32)打开。于是油缸(1)内腔的压力油通过C口回油箱，离合器松开，即可控制打击力。
高能螺旋压力机在工作过程中，摩擦块(7)不可避免地要磨损，如不检测其厚度，机器一方面要失灵，另一方面可能压坏装摩擦块(7)的架子，造成设备事故。本实施例在上端盖(5)侧面设置了一个微动开关(39)。当浮动压盘下行到某一设定位置时，便触动此开关，信号通过配电盘(21、22)及电刷(23)传出，一方面使电磁换向阀换向，离合器卸压脱开，另一方面报警，通知调整或更换摩擦块。
权利要求1.高能螺旋压力机的力、能控制装置，由控制装置本体、环套、惯性推顶机构、惯性开关机构、液压系统及配电系统所组成，其特征在于(1)控制装置本体(35)固定在高能螺旋压力机的上端盖(5)上，环套(24)外套于本体(35)中部并与机架固定不动，本体与环套相对转动；(2)惯性推顶机构由底座(38)、顶盘(37)及顶杆(34)构成，底座(38)固定在螺旋压力机的螺杆(9)顶部，底座上面安置可轴向移动的顶盘(37)，顶盘与阀芯(32)之间有顶杆(34)；(3)惯性开关机构置于本体顶部，由定置撞块(30)、移动撞块(29)及弹性体(28)构成，弹性体一端支承在本体上，另一端与移动撞块连接并推动移动撞块靠向定置撞块。
2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于(1)控制装置本体(35)为一旋转体，其轴线在螺杆轴线的延长线上，阀芯(32)与顶杆(34)置于本体中心的阶梯孔内，阀芯在弹簧作用下封闭轴向通道；(2)本体顶部沿径向开有凹槽，定置撞块与移动撞块置于凹槽中，移动撞块沿凹槽往复滑动。
3.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于(1)底座与顶盘的接触面为光滑螺旋面；(2)本体顶部径向开设一条中心对称的凹槽，定置撞块及移动撞块均呈中心对称配置，且定置撞块(30)位置可调。
4.如权利要求3所述的控制装置，其特征在于顶盘(37)上对称分布位置可调的配重块(36)。
5.如权利要求3所述的控制装置，其特征在于顶杆(34)为一双出端活塞杆，与本体构成一平衡液压缸，高压油经相关通道进入液压缸下腔。
6.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于液压系统由压力油泵，电磁阀(33)、阀芯(32)、液压缸(1)及孔道组成，压力油经电磁阀(33)、进油口a、阀芯(32)上的孔道以及相应管道进入固定在上端盖上并推动浮动压盘(6)下行的液压缸(1)；或者电磁阀换位，压力油从油缸经b口、a口回油箱；和 打开阀芯(32)封闭的轴向孔道，油缸中的油经该孔道和c口回油箱。
7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于环套(24)与本体(35)之间采用旋转密封。
8.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于配电系统由配电盘(21、22、25、27)、电刷(23、26)及导线组成，环套(24)上端固定的配电盘(25、27)，与本体(35)上的电刷(26)构成一个由惯性开关系统控制电磁阀(33)换位的配电系统。
9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于固定在本体(35)上的配电盘(21、22)与装在环套(24)下端的电刷(23)配合，检测摩擦块厚度的无触点开关(39)发出的电信号，通过配电盘(21、22)和电刷(23)传给电磁阀(33)。
10.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于置于上端盖上的液压缸(1)沿上端盖周圈均匀对称分布。
专利摘要一种用于高能螺旋压力机的力、能控制装置，由控制装置本体、环套、惯性推顶机构、惯性开关机构、液压系统及配电系统所组成。控制装置本体(35)固定在螺旋压力机的上端盖(5)上，环套(24)外套于本体，并与机架固定，本体与环套相对转动；由底座(38)，顶盘(37)及顶杆(34)组成的惯性推顶机构，控制阀芯(32)的开与闭；由定置撞块(30)、移动撞块(29)及弹性体(28)构成的惯性开关机构控制电信号的通断。该控制装置为一完整而独立的部件，能反映机器工作力能的宏观变化条件，可实现力、能自身惯性机械控制。
文档编号B30B1/00GK2107989SQ9122157
公开日1992年6月24日 申请日期1991年8月26日 优先权日1991年8月26日
发明者姬高索 申请人:机械电子工业部济南铸造锻压机械研究所