機(jī)械壓力機(jī)過載保護(hù)裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)

張宇寶

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

1 傳統(tǒng)液壓過載保護(hù)裝置

在壓力機(jī)工作中，最為常見的過載原因是模具安裝、調(diào)試過程中的失誤及送料時(shí)坯料重迭等。壓機(jī)在過載狀態(tài)下工作極易導(dǎo)致模具和壓力機(jī)零部件的損壞。為防止上述情況發(fā)生，在滑塊壓力點(diǎn)內(nèi)設(shè)有過載保護(hù)裝置。其原理是在結(jié)構(gòu)中設(shè)置保護(hù)油腔，腔內(nèi)充滿壓力油，壓力油與卸荷閥油路相通。過載保護(hù)閥通過油壓口及氣壓口建立氣-液平衡，從而實(shí)現(xiàn)壓力的控制。

如圖1 所示為傳統(tǒng)過載保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)，其原理為：油腔7 內(nèi)充滿高壓油，壓力機(jī)工作中內(nèi)外壓力平衡，壓力對(duì)6 撐壓柱塞作用，把力傳到4 環(huán)上，由于2蝸桿的位置，這樣就造成了緊固螺釘僅對(duì)活塞壓環(huán)部分起固定作用，很容易因?yàn)閮?nèi)部壓力過大，使4 環(huán)與8 壓力缸及1 蝸輪箱產(chǎn)生局部變形，從而在結(jié)合面產(chǎn)生間隙，出現(xiàn)翹邊現(xiàn)象，這樣內(nèi)部壓強(qiáng)的控制就起不到預(yù)期作用，造成的后果便是當(dāng)實(shí)際壓力已超過控制壓力時(shí)，保護(hù)閥還未到卸荷壓力，壓力機(jī)就會(huì)因超載運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)生危險(xiǎn)。

圖1 傳統(tǒng)液壓保護(hù)裝置

另外，因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)較為復(fù)雜，裝配過程中經(jīng)常出現(xiàn)精度難以控制，累積誤差過大等現(xiàn)象，還存在個(gè)別零件不易加工、精度難以保證等缺點(diǎn)。

2 液壓過載保護(hù)裝置改進(jìn)設(shè)計(jì)

如圖2 所示為在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的液壓過載保護(hù)裝置，此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于蝸桿與蝸輪采取分離式結(jié)構(gòu)，在壓力機(jī)工作中，12 油腔內(nèi)充滿高壓油，壓力作用于6 撐壓柱塞的表面上，再經(jīng)過上表面把力傳遞到4 活塞壓環(huán)上。再通過四周的液壓螺母把力均勻傳遞到5 液壓缸的殼體上，這樣就使活塞壓環(huán)均勻受力。不會(huì)因?yàn)榫植渴芰Χ鴮?dǎo)致變形、開縫隙的情況。根據(jù)設(shè)定的卸壓值給定壓強(qiáng)，具體計(jì)算公式：

圖2 新型液壓保護(hù)裝置

式中：F 為公稱壓力；n 為n 點(diǎn)壓力機(jī)；P 為高壓油油壓；S 為有效受力面積。

3 采用液壓螺母預(yù)緊固定方式

為保證連接可靠，活塞壓環(huán)采用液壓螺母預(yù)緊機(jī)構(gòu)，如圖3 所示。具體過程是：首先擰緊液壓螺母2，檢查管路與接觸面積，再向系統(tǒng)3 內(nèi)注入液壓油，此時(shí)泄壓閥需處于關(guān)閉狀態(tài)，用手動(dòng)泵打出高壓油，旋轉(zhuǎn)鎖緊螺母4，液壓油通過作用于液壓螺母的內(nèi)表面對(duì)雙頭螺柱進(jìn)行拉長(zhǎng)，液壓油密封采用1 密封圈Y 型結(jié)構(gòu)，更能有效保證可靠性，這樣達(dá)到了預(yù)緊的目的。

圖3 液壓螺母預(yù)緊裝置

4 結(jié)論

該保護(hù)裝置穩(wěn)定可靠，可保證壓機(jī)在超載10%情況下安全工作。并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于裝配等優(yōu)點(diǎn)，在零件的加工方面有很大改進(jìn)，避免了復(fù)雜零件的加工。本優(yōu)化在滿足要求的情況下最大限度地精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，解決了由于局部變形而產(chǎn)生的間隙問題，能夠使過載保護(hù)裝置真正起到保護(hù)作用，并且對(duì)活塞壓環(huán)圓周方向上鎖緊，使壓環(huán)均勻受力。在預(yù)緊方面采用液壓螺母拔長(zhǎng)，使連接更加可靠，解決了產(chǎn)生的翹邊現(xiàn)象。