如何设计热模锻压力机制动器以及离合器
压力机在设计中因为结构特点以及工作要求往往都会使用浮动镶块以及盘
式离合器进行制动器配合，这种方式在传统的热膜锻造设备中经常被采用，但是
这样的结构扭矩传递较大，并且结构上不是很简洁且由于质量大所以在调整以及
装卸上都存在着缺陷。所以不宜使用在小型的压力机上。

标签：离合器；设计；制动器；热模锻压力机
压力机在传动控制上主要依赖的就是离合器以及制动器这两个部件，二者在
热模锻压力机上协调配合对主传动进行控制。电动机上的大小皮带轮是经过皮带
进行传递的，以此完成例句的传动，离合器是安装在大皮带轮上的，而大皮带轮
则连接着曲轴，并且制动器装配在曲轴另一端，在曲轴的中部连接着连杆，连杆
以及滑块则是由压力销以及加紧杠杆连接成为一体的，去柄滑块在结构上主要由
夹紧杠杆以及连杆以及滑块组成。曲轴的两端分别装有制动器以及离合器，这样
就可以通过布置来对转动惯量进行减少，从而降低从动部分因为惯量出现的一些
不利的影响，另外可以对制动以及礼盒进行散热上的改善，从而在使用寿命上对
摩擦片进行提高。开动压力机后，首先制动器会脱开，紧接着就会和离合器相互
结合，并且停止压力机运行状态之后，同样的首席脱离的是离合器，之后就会和
制动器想结合。

通过对整个传动的过程分析可以了解到热模锻压力机中离合器的作用是对
整个接卸部分工作运行的可以按照正常的驱动频率予以转动的保证，并且对工作
扭矩进行传递，而制动器的工作则是对曲轴进行停止的，对其停止的时间进行保
证，而且，还低滑块和与滑块相关的零件进行精确的定位，使得在电气以及气动
系统因故障停止后得以保证设备安全。

1 结构
在目前所使用的热模锻压力机中多采用的是启动摩擦结构的离合以及制动
设备，而浮动镶块以及盘式优势气动摩擦的两种形式，而从摩擦盘数目上面又能
够分成多盘以及单盘两种形式，而目前所用的MP热模锻压力机就是采用的浮动
镶块的气动摩擦，在离合以及制动系统上具有紧凑简单的构造，并且质量也较小，
转动惯量在冲动部分影响也不大，对离合器的散热功能较为有利，并且由于结构
简单，因此拆装便捷，又能够延长摩擦块的寿命，并且易于保养，摩擦材料的更
换也很容易，无论是制造还是使用成本都相对较低。在装卸以及连接上为了保证
可以增加制动器以及离合器同曲轴之间的可靠度，可以通过楔键进行连接离合
器，而通过胀套进行制动器的连接。相对的在传动扭矩上破擦盘式的离合器结构
较大，这样就会在机械设备的运行过程中产生过量的热量，这样会对摩擦部件的
使用寿命进行缩短，所以需要进行必要的冷却处理，在压盘以及壳体设置水腔是
较为有效的冷却方式，通过循环水带走过量的热。在从动盘窗口中设置安装摩擦
块则是加大了传递扭矩，对摩擦块的表面的磨损的均匀度有一定的保障。
1.1 离合器
大皮带轮作为压力机中的传动主装置，离合器一般都被安置在其上，并且通
过楔键进行和曲轴以及从动盘的固定以及连接，而在大皮带轮于活塞以及气缸盖
的结构上则是通过导向销进行连接，而气缸盖同活塞则是通过销子和压力弹簧进
行连接。电机带着大皮带轮通过三角皮带进行空转，离合气阀此时就会进入空气，
而气缸中则会进入压缩空气，从而活塞会别推动，使得摩擦块和制动盘紧贴，而
此时扭矩就会通过摩擦盘从大皮带轮传递到曲轴，滑块就会在曲轴连杆的带动下
进行往复运动。当离合器的气阀进行排气，活塞就会在压力弹簧的作用下向气缸
盖活动，因此活塞和摩擦块之间就会出现简析，曲轴则失去动力无法运动。在负
荷上，离合器还起到了保险作用，当扭矩超出规定范围时摩擦块就会因打滑而使
得滑块无法产生作用。

1.2 制动器
制动器的主要构造包括了外壳、弹簧以及压力盘和环形活塞以及浮动摩擦
块。一般制動器固定墩位置都在曲轴的左端，连接通过胀套进行，浮动摩擦块则
是被安装在制动圆盘的周围，并且在外壳上还有环形的活塞以及销等结构，在外
部还装有弹簧以及压力盘。制动器由制动器外壳、压力盘、环形活塞、弹簧、浮
动摩擦块等所组成。制动器用涨套固定在曲轴左端上。在制动盘的圆周上安装有
浮动摩擦块。在制动器的外壳上装有环形活塞和销。在制动器的外边装有压力盘
和弹簧。并且由于制动装置的特殊功能会在运行中产生热量，为了保证设备的稳
定性和安全性则需要在其外部以及压力盘结构进行冷却设备的安装，一般都是使
用的水冷却装置。而在行程的控制上，压力盘通常会使用限程套进行限制和控制。
通过键以及螺栓对机身以及制动器进行固定。制动器外壳和压力盘上安装有水冷
却装置。压力盘的行程受限程套来控制。制动器与机身用键和螺栓固定。当制动
器阀进气时，压缩空气进入环形活塞内。环形活塞推动压力盘克服弹簧的力量使
压力盘与浮动摩擦块之间产生间隙，制动器与曲轴脱开。当制动器阀排气时，弹
簧通过压力盘压紧摩擦块产生制动力矩，制动盘使曲轴停止转动。制动器持续工
作时产生的摩擦热量通过水冷装置中的冷却水带走。

2 离合器与制动器的连锁
离合器与制动器按规定顺序协调动作，是保证热模锻压力机正常可靠工作的
先决条件。否则，将会引起离合器和制动器的严重发热和急剧磨损，甚至造成设
备和人身事故。离合器和制动器的协调工作，可以通过气动——电气、或者机械
联锁等方式实现。MP2500 t 热模锻压力机的协调动作是依靠其特有的结构尺寸
和电气控制相结合的方法来实现的。当压力机开始工作时，离合器和制动器将同
时进气，由于制动器的汽缸容积小于离合器的汽缸容积，因此，制动器将先行动
脱开，然后离合器再接合。当压力机停止工作时，将通过调整离合器和制动器各
自空气分配发阀的先后动作时间来控制汽缸的进排气，使离合器先行脱开以后制
动器再制动。

3 摩擦块形状的选择
摩擦块的形状可根据以下原则进行选择：首先，应保证传递足够大的扭矩，
即保证当量摩擦半径足够大；其次，离合器从动盘或制动器内盘上的窗口应便于
加工；还有，摩擦面应符合均匀磨损的原则。由于在摩擦面径向上各点的线速度
不同，半径越大处线速度越大，则其磨损也越快。因此，摩擦表面积的变化应与
径向各点线速度变化相适应，使摩擦块摩擦面的磨损接近于均匀磨损；最后，摩
擦块侧向压强要小，以保证摩擦块装配后不发生变形。在MP2500 t 热模锻压力
机中，制动器选用倒”8”形的摩擦块，以保证摩擦力满足设备工作要求。长圆形
摩擦块由于侧向压强小，窗口易于加工，而离合器摩擦半径较大，因此离合器采
用长圆形摩擦块。

4 结束语
由于中小型热模锻压力机所需传递的扭矩小、制动力矩较小，因而可采用单
盘浮动镶块式离合器与制动器相配合的形式。制造成本低，文章通过对整个传动
的过程分析可以了解到热模锻压力机中离合器的作用是对整个接卸部分工作运
行的可以按照正常的驱动频率予以转动的保证，并且对工作扭矩进行传递，而制
动器的工作则是对曲轴进行停止的，对其停止的时间进行保证，而且，还低滑块
和与滑块相关的零件进行精确的定位，使得在电气以及气动系统因故障停止后得
以保证设备安全。