CN100421922C - 一种伺服电机直接驱动压力机的动力传动及制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服电机直接驱动压力机的动力传动及制动装置，利用伺服电机通过减速机，齿轮轴带动齿轮和曲轴滑块工作，曲轴外端固定的编码输出轴，与旋转变压器同步动作，旋转变压器将曲轴的转速信号送入编程器，经处理后再输送到伺服电机，控制电机的启动停止。省掉了原设计的大质量飞轮，降低了能耗和噪音，减少维修成本。本发明改进了制动器结构，用制动轮，弹簧、制动气缸通过曲柄连杆机构推动抱闸片动作，完成制动功能，反映灵敏，动作可靠，噪声低又节约能源。

Description

一种伺服电机直接驱动压力机的动力传动及制动装置

技术领域

本发明涉及一种压力机，具体涉及一种伺服电机直接驱动压力机的动力传动及制动装置。

背景技术

目前，普通曲轴式压力机其工作动力的电动机开机后一直在不停地运转，机身外部安装庞大的飞轮，减速箱带动飞轮旋转，靠飞轮转动惯性带动曲轴旋转，通过套装在曲轴上的滑块上下运动实现冲压功能。电机和飞轮空转产生大量的无功能耗。目前使用的压力机其制动系统采用气动制动器，由电磁离合器、磨擦片、液压阀等部件组成，结构复杂，维修费用高，噪声严重超标，对操作工人和周围环境带来极大的噪声污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种伺服电机直接驱动压力机的动力传动和制动装置，去掉普通压力机上的大质量飞轮及气动制动器中的电磁离合器、气动磨擦片，降低无功能耗和噪声污染。

本发明是以如下技术方案实现的：一种伺服电机直接驱动压力机的动力传动及制动装置，包括机身、安装在机身上的减速箱、与减速箱输出轴通过联接轴器同轴联接的齿轮轴、与齿轮轴相啮合的齿轮、与齿轮同轴联接的曲轴及滑块，其特征在于：所述的伺服电机固定在与机身固定联接的滑板上，伺服电机转子轴端部固定的皮带轮通过皮带与固定在减速箱输入轴上的皮带轮联接；减速箱水平固定在机身上，其输出轴通过联轴器与齿轮轴同轴联接，齿轮轴通过轴承座、安装在机身上；齿轮轴上的齿部与齿轮相啮合，齿轮固定在曲轴的端部；曲轴安装齿轮的一端端部同轴固定编码器输出轴，编码器输出轴的另一端与固定在机身上的旋转变压器座联接，旋转变压器同轴安装在旋转变压器座上；联轴器的外圆周面上套装制动器；所述的旋转变压器通过信号线与编码器联接，编码器通过信号线与伺服电机联接。

所述的制动器包括气缸、曲柄、连杆及抱闸片；气缸的缸体后端与机身铰接，其活塞杆端部与曲柄一端通过绞接轴铰接，曲柄中部通过绞接轴与连接杆上端铰接，曲柄另一端通过绞接轴与连杆一端铰接，连杆的另一端通过绞接轴与连接杆上端绞接；两根连接杆平行安装在联轴器的两侧，下端分别与机身铰接，中部分别与两片抢闸片固定联接；两只抱闸片的圆弧面对称靠近套装在联轴器的制动轮的外圆周面上并保持一定的间隙；连接杆的上部固定拉簧的一端，拉簧另一端固定在拉杆端部，拉杆另一端穿装在连接杆上部的孔中并用螺母固定；

所述的气缸通过输气管和电磁阀与气泵联接；电磁阀通过电线与脚踏开关联接。

本发明的积极效果是：1、使用伺服电机直接驱动减速箱，通过减速箱和齿轮轴、齿轮两级减速后驱动曲轴滑块运动，其工作动力完全靠伺服电机的旋转扭矩带动，去掉普通压力机上的离合器，由电机驱动单元编码器控制电机的起动和停止；去掉了飞轮，节约了飞轮空转的能耗及离合器的能耗。试验证明节能30％以上。2、噪音低，振动小，可以24小时连续工作而不影响外界居民休息。3、维修性好：因为不使用飞轮、气动制动器、离合器以及液压阀等，所以没有损耗品，试验证明可以节约维修费用1/3。4、制动性好，制动器采用抱闸结构，气缸顶起，弹簧复位，反应灵敏，制动功能可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明伺服电机直接驱动压力机的动力传动系统结构示意图；

图2为本发明伺服电机直接驱动压力机的制动器结构示意图。

图中：1、曲轴，2、齿轮，3、编码器输出轴，4、旋转变压器座，5、旋转变压器，6、制动器，6-1、抱闸片，6-2、拉杆，6-3、绞接轴I，6-4、连杆，6-5、拉簧，6-6、绞接轴II，6-7、绞接轴III，6-8、曲柄，6-9、绞接轴IV，6-10、气缸，6-11、连接杆I，6-12、连接杆II，6-13、制动轮，6-14、电磁阀，6-15、气泵，6-16、输气管，6-17、脚踏开关，6-18、电线，7、减速箱，8、皮带轮，9、皮带，10、滑板，11、皮带轮，12、伺服电机，13、机身，14、联轴器，15、轴承座，16、齿轮轴，17、轴承座，18、编码器，19、信号线。

具体实施方式

如图1所示，安装在机身13下部的伺服电机12通过皮带轮11、皮带轮8及皮带9将动力传送到安装在机身13上的减速箱7，经减速后其输出轴通过带有制动器6的联轴器14将动力传送到齿轮轴16上，齿轮轴16通过轴承座15、17同轴安装在机身上，齿轮轴16与齿轮2啮合实现第二级减速后带动曲轴1旋转，曲轴带动滑块上下运动，完成冲压功能。曲轴1的端部同轴固定编码器输出轴3，与安装在机身上的旋转变压器座4中的旋转变压器5联接，旋转变压器5将曲轴的旋转信号通过信号线19输入到编码器18，经编码器18处理后再将信号输入到伺服电机12，控制伺服电机12的启动和停止。由于伺服电机具有足够的功率，即使曲柄在上下死点位置时也可以驱动曲轴1运动。省去原设计中的大质量飞轮，节约能源，简化了结构，方便维修。

如图2所示，本发明的制动装置是这样实现的。制动器6中的制动轮6-13套装固定在联轴器14的外圆周面上，两只分别固定在连接杆6-11、6-12上的抱闸片6-1其圆弧面向内对称卡装在制动轮6-13的圆柱面两侧并保持一定的间隙。连接杆6-11、6-12下端分别与机身13绞接，气缸6-10的缸体后端与机身13铰接，其活塞杆端部与曲柄6-8一端通过铰接轴6-9铰接，曲柄6-8另一端通过铰接轴6-6与连杆6-4铰接，连杆6-4的另一端通过铰接轴6-3与连接杆6-12上端铰接。拉簧6-5一端固定在连接杆6-11的上部，另一端通过接杆6-2和螺母与连接杆6-12上部联接。气缸6-10通过输气管6-16、电磁阀6-14与气泵6-15联接，脚踏开关6-17通过电线6-18与电磁阀6-14联接；操作脚踏开关6-17、电磁阀6-14动作并向气缸6-10无杆端输入高压气，活塞杆伸出推动曲柄6-8绕绞接轴6-7旋转，通过连杆6-4推动连接杆6-12上端外移，使两只连接杆6-11、6-12上端之间距离拉开，此时两个抱闸片6-1的圆弧面与制动轮6-13分离使制动解除。齿轮轴16旋转带动曲轴1及滑块运动，实现冲压工作。此时拉簧6-5被伸长并储存弹性势能。

如图2所示，当脚踏开关6-17控制电磁阀6-14向气缸6-10有杆腔供气时，活塞杆回缩，两只连接杆6-11、6-12在曲柄6-8和连杆6-4及拉簧6-5的共同作用下上端距离缩小，带动两只抱闸片6-1向内侧运动将制动轮6-13抱紧，此时曲轴滑块停止运动实现制动状态。

如图2所示，通过调拉杆6-2端部的螺母，调节拉簧的弹性长度，从而调节抱闸片的压紧力。

Claims (2)

1. 一种伺服电机直接驱动压力机的动力传动及制动装置，包括机身(13)、安装在机身(13)上的减速箱(7)、与减速箱(7)输出轴通过联轴器(14)同轴联接的齿轮轴(16)、与齿轮轴(16)相啮合的齿轮(2)、与齿轮(2)同轴联接的曲轴(1)及滑块，其特征在于：伺服电机(12)固定在与机身(13)固定联接的滑板(10)上，伺服电机(12)转子轴端部固定的皮带轮(11)通过皮带(9)与固定在减速箱(7)输入轴上的皮带轮(8)联接；减速箱(7)水平固定在机身(13)上，其输出轴通过联轴器(14)与齿轮轴(16)同轴联接，齿轮轴(16)通过轴承座(15、17)安装在机身(13)上；齿轮轴(16)上的齿部与齿轮(2)相啮合，齿轮(2)固定在曲轴(1)的端部；曲轴(1)安装齿轮(2)的一端端部同轴固定编码器输出轴(3)，编码器输出轴(3)的另一端与固定在机身(13)上的旋转变压器座(4)联接，旋转变压器(5)同轴安装在旋转变压器座(4)上；联轴器(14)的外圆周面上套装制动器(6)；所述的旋转变压器(5)通过信号线(19)与编码器(18)联接，编码器(18)通过信号线(19)与伺服电机(12)联接。

2. 按照权利要求1所述的伺服电机直接驱动压力机的动力传动及制动装置，其特征在于：所述的制动器(6)包括气缸(6-10)、曲柄(6-8)、连杆(6-4)及抱闸片(6-1)；气缸(6-10)的缸体后端与机身(13)铰接，其活塞杆端部与曲柄(6-8)一端通过绞接轴IV(6-9)铰接，曲柄(6-8)中部通过绞接轴III(6-7)与连接杆I(6一11)上端铰接，曲柄(6-8)另一端通过绞接轴II(6-6)与连杆(6-4)一端铰接，连杆(6-4)的另一端通过绞接轴I(6-3)与连接杆II(6-12)上端绞接；两根连接杆I、II(6-11、6-12)平行安装在联轴器(14)的两侧，下端分别与机身(13)铰接，中部分别与两只抱闸片(6-1)固定联接；两只抱闸片(6-1)的圆弧面对称靠近套装在联轴器(14)的制动轮(6-13)的外圆周面上并保持一定的间隙；连接杆I(6-11)的上部固定拉簧(6-5)的一端，拉簧(6-5)另一端固定在拉杆(6-2)端部，拉杆(6-2)另一端穿装在连接杆II(6-12)上部的孔中并用螺母固定；

所述的气缸(6-10)通过输气管(6-16)和电磁阀(6-14)与气泵(6-15)联接；电磁阀(6-14)通过电线(6-18)与脚踏开关(6-17)联接。

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