壓力機濕式離合器制動器漏油問題解決方案

文／盛娟·江蘇省徐州鍛壓機床廠集團有限公司

張寒·江蘇科技大學(xué)機械工程學(xué)院

壓力機濕式離合器制動器漏油問題解決方案

文／盛娟·江蘇省徐州鍛壓機床廠集團有限公司

張寒·江蘇科技大學(xué)機械工程學(xué)院

盛娟，工程師，主要從事機械壓力機設(shè)計研究工作，參與設(shè)計的壓力機產(chǎn)品獲得江蘇省機械聯(lián)合會一等獎1項，江蘇省機械聯(lián)合會二等獎2項，徐州市科技進步獎二等獎1項，獲發(fā)明專利1項，實用新型專利3項。

壓力機傳動系統(tǒng)分為能源部分和從動部分。能源部分主要包括電動機和飛輪，從動部分主要包括離合器軸與中間軸的傳動齒輪，曲軸和連桿滑塊等。離合器的作用是使傳動系統(tǒng)中的從動部分與能源部分接合或脫開。制動器的作用是在從動部分與能源部分脫開后將前者迅速制動。生產(chǎn)實踐證明，離合器與制動器是壓力機的最重要的部件之一，它的性能好壞直接關(guān)系到壓力機生產(chǎn)能力能否充分發(fā)揮。

實際應(yīng)用中，離合器制動器存在的主要問題是摩擦件過熱和壽命太短，離合器制動器在接合制動過程中的過熱會嚴(yán)重影響壓力機的正常工作，其危害性具體表現(xiàn)在：⑴摩擦件的溫度超過了摩擦材料允許的使用溫度，降低了摩擦系數(shù)，增加了摩擦塊磨損量，也增加了設(shè)備維修工作量和維修費用，進而影響壓力機的正常使用；⑵過熱會引起主動摩擦盤產(chǎn)生翹曲變形，摩擦表面接觸不良，摩擦件的磨損加劇；⑶離合器制動器穩(wěn)定工作溫度的提高還影響到氣缸密封等工作性能。

解決離合器制動器過熱的主要措施有：⑴減少從動部分零件的傳遞慣量；⑵采用更耐熱、耐磨的新摩擦材料；⑶改善離合器與制動器的散熱，如采用濕式離合器制動器并增加油冷卻系統(tǒng)等。

采用帶油冷的濕式離合器制動器優(yōu)點是散熱好、磨損小、壽命長；最大問題是易滲漏，且不易維修。下面本文將介紹我們對濕式離合器制動器的研究，總結(jié)出一套切實可行的解決漏油的方案。

濕式離合器制動器的結(jié)構(gòu)特點

濕式離合器制動器結(jié)構(gòu)，如圖1所示。濕式離合器制動器是通過支撐固定在飛輪座上，飛輪座固定在機身上，支撐套內(nèi)外通過軸承分別與傳動軸和飛輪連接。與干式離合器制動器不同，濕式離合器制動器的離合和制動部分是組合一體式結(jié)構(gòu)，并封閉在油中，制動部分外套通過螺栓與支撐套固定在一起，離合部分外套與飛輪通過螺栓固定在一起，共同組成主動部分；制動缸體與離合缸體通過鍵與傳動軸連接，組成從動部分，兩缸體間有活塞可沿軸向左右移動，從而壓緊制動部分或離合部分的摩擦片，控制主動部分與從動部分的分離與接合，進而達到制動和離合的目的。

當(dāng)壓力機工作時，通過控制電磁閥得電，使壓縮氣體通過旋轉(zhuǎn)接頭和傳動軸的氣孔進入到制動缸體和活塞形成的封閉腔室里，推動活塞壓縮彈簧，使離合部分的摩擦片緊緊貼合在一起，依靠摩擦力，使主動部分與從動部分連接在一起，帶動主傳動機構(gòu)運動。當(dāng)壓力機停止工作時，通過控制電磁閥失電，排氣卸壓后，在彈簧力的作用下，推動活塞向制動缸體的方向運動，活塞把制動部分的摩擦片壓緊在一起。一方面，離合部分的摩擦片分離，飛輪等主動部分與傳動軸等從動部分脫開，飛輪空轉(zhuǎn)，另一方面，制動部分摩擦片貼合，且產(chǎn)生制動力矩，制動傳動軸等從動部分。在離合和制動過程中，冷卻油一直循環(huán)冷卻，摩擦片浸在冷卻油中，帶走摩擦產(chǎn)生的熱量。所以，濕式離合器制動器的散熱條件明顯好于干式離合器制動器，摩擦片磨損小、壽命長。

圖1 濕式離合器制動器結(jié)構(gòu)圖

漏油問題及原因分析

壓機使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)濕式離合器制動器漏油的現(xiàn)象，冷卻油從旋轉(zhuǎn)頭進入離合器制動器中，帶走摩擦片的熱量，然后通過阻油盤、回油盒及相關(guān)的管路回到油箱。在實際生產(chǎn)過程中，冷卻油在經(jīng)過阻油盤及回油盒時會滲出，滴到飛輪上，然后通過飛輪的旋轉(zhuǎn)，將油甩到周圍的地方，當(dāng)油累積到一定量，就會滴到地面，形成大量油跡，影響操作環(huán)境，浪費能源。

從冷卻油的循環(huán)過程來看，油從進入離合器制動器，到流經(jīng)阻油盤，再回到回油盒，阻油盤固定在飛輪座上與飛輪座為靜密封，這個過程理論上不會有油滲出，但實際上就是滲油，那么這個油從什么地方來的呢？經(jīng)過反復(fù)地分析和試驗，我們發(fā)現(xiàn)，一直以來我們有一個錯誤的假設(shè)，那就是假設(shè)油很平穩(wěn)的流動，事實上，因為冷卻泵的壓力，加上飛輪的高速旋轉(zhuǎn)，油撞擊到阻油盤后會形成油霧，油霧的彌漫、擴散導(dǎo)致了滲油問題的產(chǎn)生。而老的阻油盤及對偶件在結(jié)構(gòu)設(shè)計時并沒有考慮阻止油霧彌漫的功能。這才是漏油問題產(chǎn)生的真正原因。

解決方案

針對該漏油問題，通過大量的試驗，我們設(shè)計出一套組合式方案：⑴增加擋油板，緩解回油沖擊，減少油霧；⑵加大下油盒，并加大回油通徑，保障回油通暢；⑶將原焊接件阻油盤改為鑄件結(jié)構(gòu)，解決焊接變形和加工變形，縮小接油盒和飛輪間隙；⑷更改阻油盤甩油槽結(jié)構(gòu)，并增加滴油槽（圖2）。通過這一系列改進方案，經(jīng)生產(chǎn)實踐檢驗，濕式離合器制動器的漏油問題得到了很好的解決，證明了該套解決方案的有效性。

圖2 滴油槽

結(jié)束語

濕式離合器制動器以其散熱好、磨損小、壽命長的優(yōu)勢，受到終端用戶的青睞，但壓力機濕式離合器制動器的漏油問題一直困擾著各壓力機生產(chǎn)廠家，我公司通過開展深入細致的研究，采取一系列措施，成功地解決了這一問題，為濕式離合器制動器的推廣和普及奠定了堅實的基礎(chǔ)。