精密高效热模锻压力机制造技术

本发明专利技术涉及高端装备制造产业领域，具体涉及精密高效热模锻压力机，包括机架，所述机架上设有分别与控制系统连接的锻挤力重载调控装置、压力销卸荷装置、曲轴轴瓦控温装置、滑块导轨控温装置、球头控温装置和离合器控温装置。采用锻挤力重载调控装置能够满足重载情况下的自动、精准调控锻挤力大小，采用压力销卸荷装置能够向上浮起压力销，降低旋转扭矩以及传动环节中的阻力，采用曲轴轴瓦控温装置对轴瓦进行精准控温，同时进行高效密封稀油润滑；采用离合器控温装置实现对离合器精准高效控温；采用滑块导轨控温装置和球头控温装置实现对摩擦副进行冷气控温，有效提升了装备的传动精度、效率、可靠性及产品的质量，实现了智能运维、自动控制连线。

【技术实现步骤摘要】
精密高效热模锻压力机
：本专利技术涉及高端装备制造产业
，具体涉及精密高效热模锻压力机。
技术介绍
：热模锻压力机广泛用于汽车、高铁、船舶、航空、矿山机械、石油机械、等行业领域零件的精密锻造加工，是现代锻造生产者不可缺少的高精度模锻装备。虽然，热模锻压力机的工作原理以及结构设计相对成熟，但在实践应用中依然存在一些比较突出的、深层次的技术问题。例如，现有热模锻压力机中采用杠杆式下顶料装置，该结构具有同步性好、对称均衡、顶出力大(比传统技术提高了3-5倍)、结构简单、紧凑、机械效率高、制造成本低、维修简单、绿色节能等技术效果。如图65所示，杠杆式下顶料装置包括依次相连的上拉杆、调节螺母、下拉杆、拉杆接头、杠杆和顶料座，其中杠杆中部设有杠杆支点座，杠杆支点座紧固在机身底部，上拉杆与下拉杆通过调节螺母和锁紧螺母连接。然而杠杆式下顶料装置实践应用中存在两个比较突出的问题：一是杠杆式机械下顶料装置设置于设备地基下面的地坑内，当需要调节锻挤力时，即需要调节杠杆支点座在杠杆上的位置，调节时操作人员都需要拆卸地基防护盖板进入地坑内作业，拆装调节杠杆式机械下顶料装置部件重量达数吨，地坑内空间非常狭小，又无法使用起吊设备，操作人员要仰头拆装零部件，并计算测量确定杠杆支点座的移动位置，还要经过多次长时间进行调试反复验证，所以，靠人工是很难完成锻挤力的调节且调整精度无法保证，另外，随着金属成形装备行业自动化连线及智能化控制技术的推广应用，以及特殊异形精密锻件加工工艺复杂变化，确实又需要频繁自动精确调整锻挤力，也无法满足多工位模锻的重载荷下顶力(比传统技术提高5倍以上)的要求。因此，急需研发特殊的技术方案，来解决杠杆式机械下顶料装置人工调整杠杆锻挤力操作难实现、不精确、效率低、重载下顶力不足、稳定性差，更无法满足自动化、智能化生产线及特殊异形精密模锻金属成形控制的深层次技术难题。二是现有杠杆式机械下顶料装置装模高度调整采用调节螺母和锁紧螺母的结构形式，该结构虽然也能够实现装模高度的调节和锁紧，但在实践应用中却存在着突出的技术问题，当对热模锻压力机装模高度调节时，需要反复拆装用于调节的调节螺母和锁紧螺母，在调节过程中反复拆装会造成螺纹快速磨损，经过长时间使用后螺纹磨损严重，导致螺纹连接在重载荷冲击力作用下发生松动，螺纹连接可靠性逐渐降低，最终导致加工零件废品率增高，甚至是无法正常生产，需要停机维修。又如，如图66所示是现有滑块装模高度的结构示意图，其中滑块装模高度调整时，电机通过十字万向联轴器、伞齿轮副啮合和蜗杆副啮合带动压力销偏心部分滚动摩擦，进而实现滑块装模高度的调整。调整好后，平衡活塞杆在压缩空气作用下向上升起，带动挡块、连接板、销、夹紧块和压力垫运动，压力垫将夹紧杆刚性压紧，夹紧杆将压力销机械夹固。但是，由于压力销承载着公称力、滑块、上模具及连杆，重量比较重，再叠加上平衡杠反作用力，导致驱动压力销静态旋转力矩非常大，这加剧了铜套快速磨损以及伞齿轮、蜗杆、联轴器的损坏。另外，由于现有热模锻压力机上没有检测控制装置，甚至出现压力销抱死状态下驱动的问题，导致传动连接件损坏，也可能造成电机过载烧坏。还有，为了保证压力销的旋转在压力销传动结构中预留有一定的间隙，降低了热模锻压力机传动精度。本专利技术就是研究如何解决减少热模锻压力销静态旋转驱动的力矩并消除压力销在夹紧状态下电机驱动的难题，实现快速、可靠的调整热模锻压力机滑块装模高度需求，提高产品精度、可靠性、稳定性和生产效率。再如，现有热模锻压力机中的曲轴轴瓦润滑不畅导致温升的技术问题(如图67所示，现有曲轴轴瓦润滑结构)，离合器冷却不及时、冷却效率低的问题(如图70所示现有离合器润滑结构)，滑块往复运动以及球头螺杆在球头座内相对转动(如图68、69所示)产生大量，使各个滑动摩擦副之间的间隙变小，制约精度提升，也会导致热模锻压力机的整体锻造精度变化，从而对于锻造产品质量造成较大的影响。上述技术问题的存在，严重制约了高速、精密热模锻压力机及其自动化生产线的发展。需要说明的是，上述内容属于专利技术人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供精密高效热模锻压力机，具有结构设计合理、锻挤力自动化、精准调节、压力销旋转扭矩小、螺纹连接预紧防松、等优点。本专利技术通过采取以下技术方案实现上述目的：精密高效热模锻压力机，包括：机架，所述机架上设有分别与控制系统连接的锻挤力重载调控装置、压力销卸荷装置、曲轴轴瓦控温装置、滑块导轨控温装置、球头控温装置和离合器控温装置；锻挤力重载调控装置，包括：杠杆，所述杠杆中部沿其长度方向设有支点滑槽，所述支点滑槽内设有自润滑铜导轨套；导轨，所述导轨设置在机架底部；杠杆支点座，所述杠杆支点座上端与导轨连接构成移动导轨副，下端转动设有抗重载滑动支梁，所述抗重载滑动支梁中部设置在自润滑铜导轨套内，且所述抗重载滑动支梁与自润滑铜导轨套面接触滑动连接；动力单元，用于驱动所述杠杆支点座沿导轨和支点滑槽精准移动；锁紧单元，用将所述杠杆支点座锁紧固定在导轨上；压力销卸荷装置，包括：气源，用于提供动力；锁紧放松机构，包括设置在滑块上的锁紧气缸，所述锁紧气缸与夹紧杆连接，所述夹紧杆与滑块之间设有碟簧，所述锁紧气缸与气源连通；检测机构，包括设置在滑块上的传感器，所述传感器用于检测夹紧杆的状态，并将检测信号发送给控制系统；卸荷机构，包括设置在滑块摩擦面上的多个卸荷喷气腔，所述滑块上设有与卸荷喷气腔连通的进气通道，所述进气通道与气源连通，所述卸荷喷气腔用于向上托举压力销；所述锁紧放松机构、传感器和卸荷机构分别与控制系统连接；曲轴轴瓦精准控温装置，包括轴瓦温升测量系统和稀油润滑系统，所述轴瓦温升测量系统包括内置在轴端铜瓦上半部的热敏材料A和内置在下连杆铜瓦上的热敏材料B，所述热敏材料A连接有温度传感器A，所述热敏材料B连接有温度传感器B；所述稀油润滑系统包括稀油润滑泵站，所述稀油润滑泵站通过进油油路分别给两个轴端铜瓦和连杆铜瓦进行稀油润滑，对轴端铜瓦润滑后的润滑油通过稀油收集机构A收集，对连杆铜瓦润滑后的润滑油通过稀油收集机构B收集；滑块导轨控温装置，包括设在滑块前左、前右、后左、后右四侧的温控通道，所述温控通道设在滑块内安装滑块导轨板处，每个温控通道分别设有进气口和出气口，每个温控通道的进气口分别通过管路与冷气系统相连，每条温控通道分别连接温度传感器C；球头控温装置，包括设在球头座内的耐磨铜垫，球头螺杆在耐磨铜垫内相对运动，耐磨铜垫通过螺钉与球头座相连且耐磨铜垫与球头座之间设有密封圈，所述球头座内与耐磨铜垫贴合面设有螺旋状温控通道，螺旋状温控通道设有进气孔和出气孔，螺旋状温控通道的进气孔通过管路与冷气系统相连，螺旋状温控通道连接温度传感器D；离合器控温装置，包括高速齿轮轴，高速齿轮轴一端设有离合器，另一端设有制动器，所述离合器包括飞轮、摩擦盘、摩擦块支架、离合器摩擦块、离合器压盘、离合器活塞、离合器活塞盖和压盖，摩擦盘与飞轮连接，若干离合器摩擦块设置在摩擦块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.精密高效热模锻压力机，其特征在于，包括：/n机架，所述机架上设有分别与控制系统连接的锻挤力重载调控装置、压力销卸荷装置、曲轴轴瓦控温装置、滑块导轨控温装置、球头控温装置和离合器控温装置；/n锻挤力重载调控装置，包括：杠杆，所述杠杆中部沿其长度方向设有支点滑槽，所述支点滑槽内设有自润滑铜导轨套；导轨，所述导轨设置在机架底部；杠杆支点座，所述杠杆支点座上端与导轨连接构成移动导轨副，下端转动设有抗重载滑动支梁，所述抗重载滑动支梁中部设置在自润滑铜导轨套内，且所述抗重载滑动支梁与自润滑铜导轨套面接触滑动连接；动力单元，用于驱动所述杠杆支点座沿导轨和支点滑槽精准移动；锁紧单元，用将所述杠杆支点座锁紧固定在导轨上；/n压力销卸荷装置，包括：气源，用于提供动力；锁紧放松机构，包括设置在滑块上的锁紧气缸，所述锁紧气缸与夹紧杆连接，所述夹紧杆与滑块之间设有碟簧，所述锁紧气缸与气源连通；检测机构，包括设置在滑块上的传感器，所述传感器用于检测夹紧杆的状态，并将检测信号发送给控制系统；卸荷机构，包括设置在滑块摩擦面上的多个卸荷喷气腔，所述滑块上设有与卸荷喷气腔连通的进气通道，所述进气通道与气源连通，所述卸荷喷气腔用于向上托举压力销；所述锁紧放松机构、传感器和卸荷机构分别与控制系统连接；/n曲轴轴瓦精准控温装置，包括轴瓦温升测量系统和稀油润滑系统，所述轴瓦温升测量系统包括内置在轴端铜瓦上半部的热敏材料A和内置在下连杆铜瓦上的热敏材料B，所述热敏材料A连接有温度传感器A，所述热敏材料B连接有温度传感器B；所述稀油润滑系统包括稀油润滑泵站，所述稀油润滑泵站通过进油油路分别给两个轴端铜瓦和连杆铜瓦进行稀油润滑，对轴端铜瓦润滑后的润滑油通过稀油收集机构A收集，对连杆铜瓦润滑后的润滑油通过稀油收集机构B收集；/n滑块导轨控温装置，包括设在滑块前左、前右、后左、后右四侧的温控通道，所述温控通道设在滑块内安装滑块导轨板处，每个温控通道分别设有进气口和出气口，每个温控通道的进气口分别通过管路与冷气系统相连，每条温控通道分别连接温度传感器C；/n球头控温装置，包括设在球头座内的耐磨铜垫，球头螺杆在耐磨铜垫内相对运动，耐磨铜垫通过螺钉与球头座相连且耐磨铜垫与球头座之间设有密封圈，所述球头座内与耐磨铜垫贴合面设有螺旋状温控通道，螺旋状温控通道设有进气孔和出气孔，螺旋状温控通道的进气孔通过管路与冷气系统相连，螺旋状温控通道连接温度传感器D；/n离合器控温装置，包括高速齿轮轴，高速齿轮轴一端设有离合器，另一端设有制动器，所述离合器包括飞轮、摩擦盘、摩擦块支架、离合器摩擦块、离合器压盘、离合器活塞、离合器活塞盖和压盖，摩擦盘与飞轮连接，若干离合器摩擦块设置在摩擦块支架内，所述离合器上设有实时检测离合器内部温度的离合器温升检测系统，所述离合器连接有对其进行冷却降温的离合器风冷温升控制系统，所述离合器风冷温升控制系统包括冷风机，所述冷风机通过管道与设置在高速齿轮轴内的冷却通道A连通，所述冷却通道A末端通过冷却通道分别与摩擦块支架两侧的摩擦腔连通。/n...

【技术特征摘要】
1.精密高效热模锻压力机，其特征在于，包括：
机架，所述机架上设有分别与控制系统连接的锻挤力重载调控装置、压力销卸荷装置、曲轴轴瓦控温装置、滑块导轨控温装置、球头控温装置和离合器控温装置；
锻挤力重载调控装置，包括：杠杆，所述杠杆中部沿其长度方向设有支点滑槽，所述支点滑槽内设有自润滑铜导轨套；导轨，所述导轨设置在机架底部；杠杆支点座，所述杠杆支点座上端与导轨连接构成移动导轨副，下端转动设有抗重载滑动支梁，所述抗重载滑动支梁中部设置在自润滑铜导轨套内，且所述抗重载滑动支梁与自润滑铜导轨套面接触滑动连接；动力单元，用于驱动所述杠杆支点座沿导轨和支点滑槽精准移动；锁紧单元，用将所述杠杆支点座锁紧固定在导轨上；
压力销卸荷装置，包括：气源，用于提供动力；锁紧放松机构，包括设置在滑块上的锁紧气缸，所述锁紧气缸与夹紧杆连接，所述夹紧杆与滑块之间设有碟簧，所述锁紧气缸与气源连通；检测机构，包括设置在滑块上的传感器，所述传感器用于检测夹紧杆的状态，并将检测信号发送给控制系统；卸荷机构，包括设置在滑块摩擦面上的多个卸荷喷气腔，所述滑块上设有与卸荷喷气腔连通的进气通道，所述进气通道与气源连通，所述卸荷喷气腔用于向上托举压力销；所述锁紧放松机构、传感器和卸荷机构分别与控制系统连接；
曲轴轴瓦精准控温装置，包括轴瓦温升测量系统和稀油润滑系统，所述轴瓦温升测量系统包括内置在轴端铜瓦上半部的热敏材料A和内置在下连杆铜瓦上的热敏材料B，所述热敏材料A连接有温度传感器A，所述热敏材料B连接有温度传感器B；所述稀油润滑系统包括稀油润滑泵站，所述稀油润滑泵站通过进油油路分别给两个轴端铜瓦和连杆铜瓦进行稀油润滑，对轴端铜瓦润滑后的润滑油通过稀油收集机构A收集，对连杆铜瓦润滑后的润滑油通过稀油收集机构B收集；
滑块导轨控温装置，包括设在滑块前左、前右、后左、后右四侧的温控通道，所述温控通道设在滑块内安装滑块导轨板处，每个温控通道分别设有进气口和出气口，每个温控通道的进气口分别通过管路与冷气系统相连，每条温控通道分别连接温度传感器C；
球头控温装置，包括设在球头座内的耐磨铜垫，球头螺杆在耐磨铜垫内相对运动，耐磨铜垫通过螺钉与球头座相连且耐磨铜垫与球头座之间设有密封圈，所述球头座内与耐磨铜垫贴合面设有螺旋状温控通道，螺旋状温控通道设有进气孔和出气孔，螺旋状温控通道的进气孔通过管路与冷气系统相连，螺旋状温控通道连接温度传感器D；
离合器控温装置，包括高速齿轮轴，高速齿轮轴一端设有离合器，另一端设有制动器，所述离合器包括飞轮、摩擦盘、摩擦块支架、离合器摩擦块、离合器压盘、离合器活塞、离合器活塞盖和压盖，摩擦盘与飞轮连接，若干离合器摩擦块设置在摩擦块支架内，所述离合器上设有实时检测离合器内部温度的离合器温升检测系统，所述离合器连接有对其进行冷却降温的离合器风冷温升控制系统，所述离合器风冷温升控制系统包括冷风机，所述冷风机通过管道与设置在高速齿轮轴内的冷却通道A连通，所述冷却通道A末端通过冷却通道分别与摩擦块支架两侧的摩擦腔连通。


2.根据权利要求1所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述杠杆支点座下端两侧分别自润滑铜瓦，所述自润滑铜瓦通过瓦盖安装在杠杆支点座上，所述自润滑铜瓦内转动设有所述抗重载滑动支梁；
或者，所述杠杆支点座下端两侧分别设有安装孔，所述安装孔内设有自润滑铜套，所述自润滑铜套内转动设有所述抗重载滑动支梁。


3.根据权利要求2所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述抗重载支梁包括扁体，所述扁体两端分别设有转轴，所述扁体设置在自润滑铜导轨套内实现面接触滑动，所述转轴转动设置在杠杆支点座上。


4.根据权利要求3所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述机架底部间隔设有两个所述导轨，对应的所述杠杆支点座上对称设有两个导轨凹槽，所述导轨设置在导轨凹槽内，所述导轨外侧设有凹槽，所述凹槽内设有导轨压板，所述导轨压板通过多个带孔锁紧螺栓A与所述杠杆支点座连接，所述导轨压板与导轨之间以及导轨与所述杠杆支点座之间分别设有导轨板，所述导轨与杠杆支点座之间设有调整斜铁，所述导轨压板上设有锁紧螺纹孔A，对应的所述杠杆支点座上设有光孔A，所述带孔锁紧螺栓A穿过光孔A与锁紧螺纹孔A连接，相邻两个或多个所述带孔锁紧螺栓A通过铁丝A连接绑紧。


5.根据权利要求4所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述锁紧单元包括锁紧压块，所述导轨压板中部设有槽孔，所述锁紧压块设置在槽孔内，所述杠杆支点座上设有气动夹紧机构，所述气动夹紧机构与所述锁紧压块连接，所述气动夹紧机构包括放松气缸，所述放松气缸与所述锁紧压块连接，所述放松气缸与所述杠杆支点座之间设有夹紧碟簧，所述放松气缸与控制系统连接，所述动力单元包括伺服电机和滚珠丝母，所述滚珠丝母设置在杠杆支点座上，所述滚珠丝母上设有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠两端分别设有轴承、轴承压盖和轴承座，所述轴承座安装在机架底部，所述滚珠丝杠一端设有同步带轮，所述伺服电机上设有传动同步带轮，所述传动同步带轮与同步带轮之间设有同步齿形带，所述伺服电机与控制系统连接，所述伺服电机为双轴伺服电机，所述双轴伺服电机同时驱动两个所述滚珠丝杠旋转。


6.根据权利要求5所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述杠杆一端与顶料座连接，另一端与拉杆接头连接，所述拉杆接头连接有下拉杆，所述下拉杆通过预紧防松机构与上拉杆连接，所述上拉杆与滑块连接，所述预紧防松机构固设在下拉杆上端或者固设在上拉杆下端，当所述预紧防松机构固设在下拉杆时，所述上拉杆上设有外螺纹，当所述预紧防松机构固定在上拉杆时，所述下拉杆上设有外螺纹。


7.根据权利要求6所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述预紧防松机构包括调节管，所述调节管内设有调节孔，所述调节孔上设有与外螺纹匹配的内螺纹，所述调节管一端固定在上拉杆或下拉杆上，另一端外壁上至少设有一锁紧凸起，所述锁紧凸起中部沿调节管长度方向设有开口槽A，所述开口槽A与调节孔连通，所述开口槽A将锁紧凸起分成锁紧部A和锁紧部B两部分，所述锁紧凸起上设有多个将锁紧部A和锁紧部B锁紧的带孔锁紧螺栓B，所述带孔锁紧螺栓B通过铁丝B连接绑紧，所述调节管外壁与锁紧凸起连接处径向设有开口槽B，所述锁紧部A上设有光孔B，所述锁紧部B上设有锁紧螺纹孔B，所述带孔锁紧螺栓B穿过光孔B与锁紧螺纹孔B连接。


8.根据权利要求7所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述调节管外壁上对称设有两个所述锁紧凸起，所述调节管外径为R1，所述内螺纹直径为R2，所述开口槽B深入调节管的深度为L，所述L与R1和R2的大小关系为：


9.根据权利要求1或8所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述滑块摩擦面上对称设有两个卸荷喷气组，所述卸荷喷气组包括沿轴向间隔设置的多个相互连通的卸荷喷气单元，每个所述卸荷喷气单元包括多个相互连通的所述卸荷喷气腔，所述滑块两侧分别设有所述进气通道，一个所述进气通道对应连通一个卸荷喷气组，所述卸荷喷气单元中的所有所述卸荷喷气腔关于压力销中心线对称设计。


10.根据权利要求9所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述进气通道包括设置在滑块侧壁上的轴向孔，所述轴向孔前端设有安装管接头的螺纹，所述滑块上设有多个与轴向孔连通的径向孔，所述径向孔与所述卸荷喷气单元连通，所述卸荷喷气腔设计成矩形，所述卸荷喷气腔的四角倒角处理。


11.根据权利要求10所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述气源包括空气压缩机，所述空气压缩机通过管路A与锁紧气缸连接，所述管路A上设有电磁阀A，所述空气压缩机连接有压缩空气增压器，所述压缩空气增压器通过管路B与进气通道连接，所述管路B上设有电磁阀B，所述电磁阀A和电磁阀B分别与控制系统连接，所述控制系统连接有调模电机，所述调模电机依次通过十字万向联轴器、大伞齿轮、小伞齿轮轴和蜗杆与压力销连接，所述压力销外壁上设有与蜗杆啮合的轮齿，所述传感器采用接近开关。


12.根据权利要求1或11所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述热敏材料A和热敏材料B呈网格状设计，所述稀油收集机构A和稀油收集机构B分别与回油管连接，所述回油管与稀油润滑泵站连接，所述回油管上依次设有吸油泵和稀油过滤器。


13.根据权利要求12所述的精密高效热模锻压力机，其特征在于，所述稀油收集机构A包括设置在轴端铜瓦外侧内壁上的外储油环A和设置在轴端铜瓦内侧内壁上的内储油环A，所述轴端铜瓦外侧的支撑轴上设有多个外甩油环A，所述外甩油环A通过外卸油槽A与外储油环A连通，所述轴端铜瓦外侧与支撑轴之间密封设有外集油套A，所述外集油套A上下分体设计，所述外集油套A上设有外回油孔A，所有所述外甩油环A设置在由外集油套A、轴端铜瓦和支撑轴围成的密闭空间内，所述轴端铜瓦内侧的支撑轴上设有多个内甩油环A，所述内甩油环A通过内卸油槽A与内储油环A连通，所述轴端铜瓦内侧与支撑轴之间密封设有内集油套A，所述内集油套A上下分体设计，所述内集油套A上设有内回油孔A，所有所述内甩油环A设置在由内集油套A、轴端铜瓦和支撑轴围成的密闭空间内，所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱玉良，郝玉琴，岳振明，黄国艳，许琳，赵英君，
申请(专利权)人：荣成华东锻压机床股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37