于文夫
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摘要：机械压力机是机械操作的重要结构，主要为机械操作提供压力。在机械的实际操作中，一旦出现压力控制问题，就很难保证产品生产的精度，降低产品的标准。因此，一定要注意机械压力机的设计，采用科学的设计方法，解决日常设计中存在的缺陷，提高压力机设计的合理性，保持机器的良好运行，提高产品生产的精度。
关键词：机械压力机；压力机设计；设计缺陷；设计改进
1压力机的工作原理
机械压力机工作时，电机通过三角带带动大皮带轮，通过齿轮副和离合器带动曲柄滑块机构，使滑块与冲头呈直线下降。锻造工作完成后，滑块向上返回，离合器自动脱离，并连接曲轴上的制动器，使滑块在接近上死点处停止。每个滑块曲柄机构被称为一个“点”，最简单的机械压力机使用单点类型，只有一个滑块曲柄机构。本文介绍的压力机是一种闭式曲柄四点多连杆压力机。
机械压力机的负荷是冲击的，即在一个工作周内锻造的工作时间很短，短时间内的最大功率是平均功率的十倍以上，所以在传动系统中设置飞轮。启动按平均功率选定的电机后，飞轮运行到额定转速，以积累动能。在冲头接触坯料开始锻造工作后，电机的驱动功率小于负载，转速减小，飞轮释放积累的动能进行补偿。在锻造工作完成后，飞轮再次加速以建立动能为下一次使用。
在机械压力机的离合器和制动器之间设有机械或电气联锁，以确保离合器接合前必须松开制动器，并在制动器接合前必须松开离合器。机械压力机的操作可分为连续式、单冲程式和英制(微动)。大部分是通过控制离合器和刹车来实现的。滑块的行程长度不变，但其底面与工作台之间的距离(称为密封距离)可以通过螺杆调节。
2机械压力机设计缺陷及对应的改进措施
2.1压力机曲轴支撑设计缺陷与改进对策
传统压力机的曲轴支承设计一般是完全固定的。两端完全固定时，不利于曲轴的灵活调整。一旦压力机过长，曲轴磨损严重，就很难进行调整，机械生产的产品精度就更难提高。
改进对策:经过长时间的机械运动后，轴与相应的轴承相互摩擦会产生大量的热量。此时，轴和轴承可能会膨胀。因此，此处可采用一节固定另一端不固定的曲轴支承设计方法，为另一轴承保持一定的膨胀空间。同样，考虑到温升和轴承膨胀的影响，需要限制一端曲轴轴承的位置。其他轴和轴承应采用灵活的设计方法，保持一定的轴向活动空间，以便在温升和膨胀的条件下，轴承可以自由伸缩。这种设计方法更灵活，更符合曲轴的实际工况。
2.2曲轴结构应力设计
缺陷分析:该设计方法认为，曲轴的应力过于集中，特别是在曲轴两侧的曲柄和连接处，应力较大，应力分布不均匀，集中，会导致曲轴结构失稳，频繁超载，特别是在高压运行的情况下，压力机的曲轴容易发生结构变形或断裂、裂纹等，导致压力机提前报废，降低压力机的使用寿命，这对整机的加工精度有非常严重的影响。
改善对策:改进曲轴结构，使其受力能够均匀分布，首先可以从减轻曲轴自重入手，采用相对简单的结构设计，并去除一些不必要的结构，这样就可以大大减轻曲轴自重，并提高其转动惯量；同时，保持应力平直，这种圆弧过渡也非常有利于消除后期的热加工应力。
2.3滑动轴承轴瓦设计
原来的轴瓦设计没有采用固定设计方法，滑动轴瓦的轴向和周向应实行固定设计。然而，实际的设计是在轴座上安装一个固定元件，这使得轴瓦很难拆卸和放置。
改善对策:轴承设计一个固定的元素来防止轴承的转动，最好安装轴承盖上的定位销，定位销的安装不会影响轴承的正常运动，但它是非常方便的移除和安装轴承衬，对于轴承衬套的更换和保养更为有利。
2.4平衡器活塞杆结构设计
缺陷分析:平衡器活塞杆是压力机气缸中的重要结构，传统的活塞杆结构设计一般采用图4A中的设计方法，其结构比较紧凑，采用o型橡胶密封圈密封效果好。该均衡器的活塞杆结构虽然体积小，占空间小，密封效果较好，但在压力机长时间不使用后，活塞会漏气。表现不佳，主要原因是活塞杆结构采用活塞杆和螺纹连接的大小是一致的，都是相同的公称尺寸，但O橡胶圈直径较大的负偏差，其目的是为了确保密封橡胶圈，橡胶圈较大的内圈与活塞杆螺纹设计形成矛盾，在安全密封的过程中，往往存在内径摩擦，所以活塞杆在使用一段时间后，这种摩擦损伤会逐渐扩大，最终导致漏气，这将严重影响气缸的正常运行。
改进措施:减小连接螺纹的尺寸，一定要使其小于活塞杆的尺寸，在安全胶圈时，要小心，注意不要让胶圈被螺纹划伤。此外，o型橡胶密封圈的通过位置采用圆弧设计，而不是尖锐设计，最大限度地减少了橡胶圈磨损的可能性。
2.5大齿轮齿圈与轮毂设计
在传统齿圈齿轮与轮毂的接合面上设置有定位销。添加定位销会严重破坏大齿圈齿轮与轮毂结合面的应力结构，使大齿圈齿轮与轮毂不能有效结合。
改进措施:取消接缝面上定位销的设计，使过盈配合连接自然依赖于接缝面的挤压应力充分结合，保持接缝面的应力结构合理。
结语
目前，压力机液压系统在运行过程中经常发生严重故障，直接影响其运行效果和可靠性。因此，在实际管理系统的过程中，应加大力度进行日常检查，使系统完善并合理开展维护活动，采取有效措施提高液压系统的运行水平，确保努力提高系统的应用，采取有效措施延长液压系统的使用寿命，达到预期目的。
参考文献：
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