MP6300吨热模锻离合器设计与维护

摘要：热模锻压力机是借助模具来实现金属毛坯热成型的锻造设备，其锻件精度、材料利用率以及生产率高，因此在锻压生产中的应用日趋广泛。而作为传动系统中的重要组成部分离合器的设计也显得尤为重要。文章以MP6300吨热模锻压力机为例，阐述离合器的设计过程及使用维护。

关键词：热模锻压力机；离合器；结构；设计；维护

1 离合器的结构形式

离合器按结构形式不同分为浮动镶块式和摩擦盘式两种，摩擦盘按数量不同又有单盘式和多盘式之分。由于6300吨热模锻传递的扭矩大，因此选择多盘式结构。

盘式摩擦离合器按主动盘导向形式的不同分为：键块导向式、导向柱式以及齿圈式。该6300吨热模锻就是采用了导向柱式结构（如图1所示）。

该离合器通过电磁阀的控制，使压缩空气（压力为0.6MPa）通过一个与活塞相连接的并可旋转的空气接头而进入活塞腔。压缩空气通过活塞压向朝着大齿轮（S）的叠片组，该叠片组是由压紧片（U）、前摩擦盘（J）、中间盘（T）和后摩擦盘（I）所组成。此时，离合器不断旋转的部件就和曲轴上的部件结合在一起，将传动轴的扭矩传递给曲轴。当电磁阀切断，压缩空气从活塞腔排出，在弹簧（F）的作用下，摩擦盘（T和I）分开，离合器空转。

2 离合器的设计计算

（1）摩擦面尺寸确定

离合器所需传递的计算扭矩为：（1-1）

式中：？茁-储备系数，通常取1.2-1.3；

Mq-在工程压力角？琢g下，曲轴所需的传递扭矩；

mq-在工程压力角？琢g下的当量力臂。

而实际离合器接合时所产生的摩擦力矩ML′ 要大于计算扭矩，即应使ML′？叟ML。盘式摩擦离合器的摩擦力矩为

（1-2）

式中：m-摩擦副的数目；

ui-静摩擦系数；

q-摩擦面上的工作比压；

R1，R2-摩擦片工作面的内、外径；

Fi-摩擦副一个摩擦面的面积；

Ru-当量摩擦半径。

其中

（1-3）

（1-4）

令，取，

（1-5）

式中：R-曲柄半径；

？琢g-公称压力角；

？姿-连杆系数；

u-摩擦系数；

？酌A-连杆大头半径；

？酌B-连杆小头半径；

？酌0-曲轴两端支承轴半径

带入公式（1-5）得

由公式（1-1）（1-2）得

取，校核摩擦面工作比压q

（2）气缸尺寸及行程确定

活塞所需总压紧力？誧

？誧=？誧1+？誧2（1-6）

式中：？誧1-传递离合器所需扭矩而施加的压紧力；

？誧2-克服弹簧阻力而施加的压紧力；

其中

（1-7）

（1-8）

带入公式（1-7）（1-8）得

活塞的行程是由主动盘和从动盘的摩擦间隙决定的，对于盘式离合器来说，摩擦面之间的间隙取0.5-1.5mm，对于该台设备，间隙值取2mm，则总行程为8mm。

（3）压缩弹簧设计

弹簧初装力为？誧2，设计弹簧数量为12个，则每个弹簧的初装负荷为

3 离合器的使用与维护

（1）在设备使用过程中，必须保证离合器的进气气压在0.5-0.6MPa，否则会使离合器产生打滑现象。

（2）设备每工作600小时检查离合器轴承处油脂润滑，并注入相应润滑脂，保证离合器轴承处润滑顺畅，防止轴承研伤；通过启动干油泵定时给大齿轮与传动轴齿轮处润滑，防止齿轮研伤。

（3）摩擦片不得沾油和润滑，否则摩擦系数会大大降低，产生打滑现象，影响扭矩的传递。

（4）离合器气缸总行程为8mm，当摩擦片磨损到一定程度时，主动盘就不能将扭矩传递给从动盘，设备无法正常工作，必须及时更换摩擦片，重新调整离合器。

4 结束语

本文针对MP6300吨热模锻离合器，分别从结构形式、设计计算以及使用维护等方面做了阐述，为以后大型热模锻离合器设计工作奠定了基础。

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