李　成（山東能源集團(tuán)貴州礦業(yè)有限公司全倫煤礦,貴陽(yáng)　550000）

轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪連桿傳動(dòng)及單動(dòng)式可變連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

李成
（山東能源集團(tuán)貴州礦業(yè)有限公司全倫煤礦,貴陽(yáng)550000）

摘要:設(shè)計(jì)了一種新型轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪連桿傳動(dòng)及單動(dòng)式可變連桿機(jī)構(gòu)，使設(shè)備最大限度的發(fā)揮其加工性能。

關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪連桿；單動(dòng)式可變連桿；設(shè)計(jì)應(yīng)用

1　轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪連桿傳動(dòng)及單動(dòng)式可變連桿

轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪連桿傳動(dòng)及單動(dòng)式可變連桿機(jī)構(gòu)，主要靠電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)和電推桿的推拉運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)可變連桿長(zhǎng)度在起始位置，中間位置和打擊位置三個(gè)位置的調(diào)整，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備加工工件的穩(wěn)定性和加工精度。主要由嵌套在一起呈滑動(dòng)配合連接的內(nèi)連桿和外連桿，其特征是在外連桿上開(kāi)有導(dǎo)向槽，在導(dǎo)向槽中設(shè)置與之滑配的墊塊；在內(nèi)連桿和墊塊的兩側(cè)分別設(shè)置有將內(nèi)連桿和墊塊鉸接在一起的連接板；外連桿上安裝電推桿機(jī)構(gòu)，由電推桿的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)連桿的長(zhǎng)度，這種結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)方便，電氣控制容易實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用靈活、可靠。

單動(dòng)式可變連桿機(jī)構(gòu)主要是應(yīng)用于數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)將極大改善沖床的加工性能。數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是金屬板材沖壓加工的主要設(shè)備，隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)部件的加工精度越來(lái)越高，床子的加工性能直接影響部件的質(zhì)量和加工的周期，根據(jù)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床傳動(dòng)部分的主要轉(zhuǎn)動(dòng)方式的不同可以分為機(jī)械式，液壓式和伺服主傳動(dòng)式。其中機(jī)械式和伺服主傳動(dòng)式均可以采用凸輪連桿機(jī)構(gòu)，設(shè)備主要是用電機(jī)帶動(dòng)凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成為連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)線機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式的改變。本設(shè)計(jì)主要是采用這種傳動(dòng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)沖床加工性能的提升，來(lái)提高加工精度及縮短加工周期。

2　對(duì)比分析

雖然這種由升降氣缸、平移氣缸、內(nèi)外連桿嵌套結(jié)構(gòu)組成的主傳機(jī)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械式主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠起到節(jié)約能源，降低噪音等作用，但是在實(shí)現(xiàn)換模位置和打擊位置的呼喚時(shí)，需要升降氣缸、平移氣缸依次動(dòng)作，兩者的時(shí)間要相互匹配。在實(shí)際的電氣控制過(guò)程中，為了保證兩組氣缸到位，需要留出相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間，這樣累積下來(lái)會(huì)使總體控制時(shí)間延長(zhǎng)；同時(shí)需要控制四個(gè)氣缸的動(dòng)作，電氣控制復(fù)雜，不利于安裝和維護(hù)。并且該種由升降氣缸、平移氣缸，內(nèi)外連桿嵌套組成的機(jī)構(gòu)只能實(shí)現(xiàn)最高位置和最低位置兩個(gè)位置，無(wú)法提供穩(wěn)定的介于最高位置和最低位置的中間位置。

本設(shè)計(jì)主要是改變以前沖床在加工性能上所存在存不足，從而提供一種性能穩(wěn)定，調(diào)整與維修簡(jiǎn)易，而且其工作效率高，噪音小的連桿長(zhǎng)度可以實(shí)現(xiàn)三種固定位置轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪連桿傳動(dòng)及單動(dòng)式可變連桿機(jī)構(gòu)。

3　改進(jìn)方法

利用凸輪連桿機(jī)構(gòu)代替曲柄連桿機(jī)構(gòu)，凸輪與旋轉(zhuǎn)軸采用剛性連接的方式，這樣更有益于部件的維修與更換，使設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用?？勺冞B桿主要包括嵌套在一起呈滑動(dòng)配合連接的內(nèi)連桿和外連桿，其主要結(jié)構(gòu)是在外連桿上開(kāi)有導(dǎo)向槽，在導(dǎo)向槽中設(shè)置與之滑配的墊塊；在內(nèi)連桿和墊塊的兩側(cè)分別設(shè)置有將內(nèi)連桿和墊塊鉸接在一起的連接板；外連桿上安裝電推桿，電推桿機(jī)構(gòu)的推桿與墊塊固定。

其中，在外連桿上設(shè)置套裝有壓縮彈簧的螺釘，內(nèi)連桿上固定彈簧支撐塊，壓縮彈簧在彈簧支撐塊與螺釘之間伸縮。彈簧力可以支撐新型內(nèi)連桿、銷(xiāo)軸、滑塊以及打擊機(jī)頭的重量。在內(nèi)連桿和墊塊的兩側(cè)分別設(shè)置有將內(nèi)連桿和墊塊鉸連接在一起的連接板是指在內(nèi)連桿、墊塊上面分別開(kāi)孔且孔內(nèi)鑲嵌無(wú)油軸承，銷(xiāo)釘?shù)囊欢瞬迦霟o(wú)油軸承內(nèi)并自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端通過(guò)過(guò)應(yīng)配合與連接板固定連接。為防止連接板與內(nèi)外連桿脫離，在外連桿上增加并固定導(dǎo)向板對(duì)連接板進(jìn)行導(dǎo)向和限位。

圖1

4　設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

凸輪連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)采用“凸輪”式機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)打擊頭在起始位置、中間位置以及打擊位置三種不同工況下的連桿長(zhǎng)度。三種位置可以通過(guò)“凸輪連桿機(jī)構(gòu)”、電推桿機(jī)構(gòu)通過(guò)連接板剛性連接，如圖二所示：電推桿處于伸出狀態(tài)時(shí)，內(nèi)連桿上表面與外連桿的下表面保持接觸，兩者距離最短，可變連桿的長(zhǎng)度是處于起始位置的長(zhǎng)度；電推桿伸出一定長(zhǎng)度并鎖緊，使墊塊整體平移，內(nèi)連桿下移，可變連桿的長(zhǎng)度時(shí)處于中間位置時(shí)的長(zhǎng)度；電推桿收縮并且位置鎖緊，使得墊塊上、下表面分別與外連桿下表面內(nèi)連桿上背面剛性接觸，可變連桿的長(zhǎng)度是處于打擊位置時(shí)的長(zhǎng)度。這種結(jié)構(gòu)使得對(duì)連桿長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)更加方便快速，從而省去了圖五結(jié)構(gòu)中兩組氣缸的匹配時(shí)間，電氣控制更加容易，從而使得該種結(jié)構(gòu)的可變連桿應(yīng)用更加廣泛。

5　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次對(duì)的設(shè)備的改良，極大的提高了設(shè)備的加工性能及加工精度，在對(duì)工件的加工過(guò)程中，操作靈活，簡(jiǎn)單。增加了加工部件的復(fù)雜性，使設(shè)備最大限度的發(fā)揮其加工性能。

作者簡(jiǎn)介：李成（1976-），男，畢業(yè)于山東理工大學(xué)，現(xiàn)就職于山東能源集團(tuán)貴州礦業(yè)有限公司全倫煤礦從事專業(yè)技術(shù)工作