CN102357635A

CN102357635A - 一种电动螺旋压力机

Info

Publication number: CN102357635A
Application number: CN2011102332489A
Authority: CN
Inventors: 王一多; 陈柏金
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-16
Filing date: 2011-08-16
Publication date: 2012-02-22

Abstract

一种电动螺旋压力机，包括机架，电机及传动装置，制动装置，位移测量装置，微控电器系统，其特点是：螺母通过轴承安装在机架的上部，其上端穿过机架后固定有惯性轮，惯性轮通过传动装置与电机连接；螺杆上安装有限制转动机构；螺杆下端连接滑块，滑块位于机架中间；在机架上，与滑块接触的两侧安装有导轨板，滑块在机架中间沿导轨板上下往复运动。本发明具有如下有益效果：滑块、机架高度降低，重量减小，成本降低；滑块没有切向受力，滑块与滑轨之间的磨擦力小，工件质量易保证。

Description

一种电动螺旋压力机

技术领域

本发明涉及一种锻压机械，具体说涉及一种电动螺旋压力机。

背景技术

螺旋压力机是一种利用飞轮积蓄势能，再将势能释放，通过螺杆螺母的切向力，实现工件的无下始点的打击，使工件精密成型的一种锻压设备；电动螺旋压力机是磨擦螺旋压力机的代换产品，是今后的发展方向，也是一种结构尚不完善的新产品。现有的电动螺旋压力机的螺母安装在滑块内，螺杆轴向固定，螺杆旋转时，螺母在螺杆上作轴向运动，因而滑块内必须有足够的空间用来安装螺母和容纳穿过螺母的螺杆端头部分，因而滑块必须做的很长；而滑块又在机架的内部滑动，因而机架内腔高度除要容纳滑块和装相应的模具外，还要保证滑块行程空间，因而机架也必须加大，这样造成设备成本增加及占用空间加大，因此这种结构的电动螺旋压力机只适合锻压小行程工艺要求的工件；另外，螺杆螺母的切向力受力会传递到滑块上，又通过滑块传递到机架的导轨上，增加了导轨的磨损的同时增加了能量损耗。由于以上问题，现有的电动螺旋压力机有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种能方便安装，受力良好，节约能源的电动螺旋压力机。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电动螺旋压力机，包括机架，电机及传动装置，微控电器系统，其特征在于：螺母通过轴承安装在机架的上部，其上端穿过机架后固定有惯性轮，惯性轮通过传动装置与电机连接；螺杆上安装有限制转动机构；螺杆下端连接滑块，滑块位于机架中间；在机架上，与滑块接触的两侧安装有导轨板，滑块在机架中间沿导轨板上下往复运动；机架下部安装有垫块；制动装置安装在机架的上部，通过驱动其制动块与惯性轮接触实施制动；位移测量装置一端安装在滑块上，另一端安装在机架上，当滑块位移时，位移传感器将信号传递给微控电器系统采集数据；微控电器系统采用PLC可纺程控制器和变频调速装置，调整电机的转速，利用位移测量装置控制其滑块的上下行程，根据工件的大小设计打击力并自动确定电机的转速和打击行程，实现对工件的精确打击。

在上所述方案中，所述的限制转动装置安装在螺杆的上端，包括固定于螺杆上端的力臂和与力臂相配合的安装于机架上端的滑槽，力臂的端头插在滑槽内；所述的限制转动装置或安装在螺杆的下端，包括固定在螺杆下端的内齿轮和与内齿轮啮合的外齿圈，外齿圈与滑块紧固连接。

传动装置为安装于电机轴上的电机齿轮与惯性轮上带有的齿圈相啮合的齿轮传动机构；传动装置或为安装于电机轴上的皮带轮与惯性轮本身作为皮带轮相连接的皮带传动机构。

螺母由内部的铜螺母和外套的钢体外圈通过销钉组合而成。

力臂为单力臂、双力臂或复合力臂，力臂至少在一端安装有滑轮。

力臂为复合力臂时，其结构是：由轮毂、压盖、磨擦弧板、力臂主体、锁紧螺母、弹簧垫圈、锁紧螺杆组合而成。

本发明具有如下有益效果：滑块、机架高度降低，重量减小，成本降低；滑块没有切向受力，滑块与滑轨之间的磨擦力小，工件质量易保证。对于本发明实施例之一来讲，螺杆上端受扭，下端受压，没有复合力，受力条件好，因而可减小螺杆直径。在施加打击力时，滑块无附加力矩，滑块受力好，可提高工件的质量；此结构可适合大行程电动螺旋压力机的制造。对于本发明实施例之二来讲，滑块、机架高度降低，重量减小，成本降低；螺母安装在机架上，此结构可适合大行程电动螺旋压力机的制造。

附图说明

图1：为本发明实施例之一结构示意图

图2：为图1的左视图

图3：为本发明实施例之二结构示意图

图4：为图3的左视图

图5：为复合螺母结构示意图

图6：为复合力臂结构示意图

图7：为单力臂示意图

图8：为图7的俯视图

图9：为双力臂示意图

图10：为图9的俯视图

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明：

图中各部件标号如下：

制动装置1；惯性轮2；键3；上轴承4；推力轴承5；螺母6；下轴承7；透盖8；螺杆9；导轨板10；压盖11；卡圈12；关节压头13；垫板14；滑块15；机架16；垫块17；力臂18；滑轮19；滑槽20；位移测量装置21；电机齿轮22；电机23；内齿轮24；外齿圈25；齿轮键26。

复合螺母的结构：铜螺母6.1；钢体外圈6.2；销钉6.3。

复合力臂的结构：轮毂18.1；压圈18.2；磨擦弧板18.3；力臂主体18.4；锁紧螺母18.5；弹簧垫圈18.6；锁紧螺杆18.7。

实施例之一：如图1、2所示：本发明包括：机架16的上部安装有螺母6，螺母6上的一台阶与机架16的上部的台阶之间安装有推力轴承5，螺母6与机架16上部连接处还安装有上轴承4、下轴承7和透盖8；螺母6的上端穿过机架16与惯性轮2紧固连接，连接方式可以是用键3或销连接；惯性轮2可以是自身带有齿圈的齿轮或皮带轮(或连接有齿轮或皮带轮)；电机23紧固安装在机架16的上侧边；当电机23轴上安装的是电机齿轮22时，它与齿轮型的惯性轮2配合；当电机23轴上安装的是皮带轮时，它与皮带轮型的惯性轮2配合；螺杆9穿过螺母6上端后安装有限制转动装置；限制转动装置包括固定于螺杆9上端的力臂18和与力臂18相配合的安装于机架16上端的滑槽20，力臂18的端头插在滑槽20内；力臂18的端头安装有滑轮19以减少运动阻力；螺杆9的下端依次安装有压盖11、卡圈12、关节压头13、垫板14，压盖11紧固安装在滑块20上；螺杆9与滑块20通过上述部件实现活动链接；滑块20为矩形结构，滑块20安装在机架16的中间，在螺杆9的带动下上下往复运动；导轨板10紧固安装在机架16上，滑块20在机架16的中间沿导轨板10滑动。机架16的下端紧固安装有垫块17，滑块20和垫块17上均有T型槽，以便安装锻造上下模具用。

所述的推力轴承5可采用黄铜一不淬火的T8钢的磨擦副。

在透盖8和螺母6之间可装密封件，螺母6、机架16、透盖8的空隙间可充填润滑油。

制动装置1紧固安装在机架16的上方，制动装置1由气缸驱动，制动时，制动块与惯性轮2接触。

力臂18可以为单力臂、双力臂或复合力臂，力臂至少在一端安装有滑轮19。

力臂18为复合力臂时，其结构是：由轮毂18.1、压盖18.2、磨擦弧板18.3、力臂主体18.4、锁紧螺母18.5、弹簧垫圈18.6、锁紧螺杆18.7组合而成。

力臂18的两端安装滑轮19，可以降低磨擦阻力；力臂18的功能是克服螺杆螺母的切向阻力，螺杆9只是上端受扭力，下端受压力，螺杆没有复合力，螺杆比现有技术的电动螺旋压力机螺杆的直径可以做的小。

位移测量装置21的一端安装在滑块15上，另一端安装在机架16上，当滑块15移动时，位移传感器可精确测量滑块的位置，并将信号传递给微控电器系统，成为采样数据。

微控电器系统采用PLC可纺程控制器和变频调速装置，可调整电机23的速度，利用位移测量装置21控制其滑块的上下行程，根据工件的大小设计打击力并自动确定电机的旋转速度和打击行程，实现工件的精确打击。

如果力臂18为整体式结构时，所述飞轮2(也就是大齿轮)可设计为组合飞轮，结构类似复合力臂的结构，组合飞轮由内圈轮毂、外圈齿轮、拉杆和压环组成，内圈轮毂与螺母6紧固连接。拉杆部份将内外圈以一定的预紧力联接在一起，接合面有磨擦材料，形成磨擦副传递扭矩，当打击力量过大时，可超载打滑，起到保护的目的；当打击力量过大不打滑时和整体飞轮一样。

实施例之二，如图3、4所示：本发明包括：机架16的上部安装有螺母6，螺母6上的一台阶与机架16的上部的台阶之间安装有推力轴承5，螺母6与机架16上部连接处还安装有上轴承4、下轴承7和透盖8；螺母6的上端穿过机架16与惯性轮2紧固连接，连接方式可以是用键3或销连接；惯性轮2可以是自身带有齿圈的齿轮或皮带轮(或连接有齿轮或皮带轮)；电机23紧固安装在机架16的上侧边；当电机23轴上安装的是电机齿轮22时，它与齿轮型的惯性轮2配合；当电机23轴上安装的是皮带轮时，它与皮带轮型的惯性轮2配合；螺杆9的下端依次安装有压盖11、卡圈12、关节压头13、垫板14，压盖11紧固安装在滑块20上；螺杆9与滑块20通过上述部件实现活动链接；滑块20为矩形结构，滑块20安装在机架16的中间，在螺杆9的带动下上下往复运动；导轨板10紧固安装在机架16上，滑块20在机架16的中间沿导轨板10滑动。机架16的下端紧固安装有垫块17，滑块20和垫块17上均有T型槽，以便安装锻造上下模具用。

同时，螺杆9的下端还安装有限制转动装置，它包括固定在螺杆9下端的内齿轮24和与内齿轮24啮合的外齿圈25，外齿圈25与滑块15紧固连接。

如图5所示：所述螺母6为组合结构，包括铜螺母6.1、钢体外圈6.2、销钉6.3，为节约有色金属，部份位置用钢代替以降低成本。

如图6所示：所述力臂18为复合的结构：由轮毂18.1、压盖18.2、磨擦弧板18.3、力臂主体18.4、锁紧螺母18.5、弹簧垫圈18.6、锁紧螺杆18.7组合而成。力臂力量的大小可由锁紧螺母18.5、弹簧垫圈18.6、锁紧螺杆18.7调节，夹紧力的大小决定力臂的扭力矩的大小。

如图7、图8所示：为单力臂，单一受力状态，成本低，但在工作过程中，螺杆螺母产生有相对应的径向力，会增加机器螺杆副的磨擦损耗。

如图9、图10所示：为双力臂，两侧受力状态，在工作过程中，螺杆螺母径向受力良好，螺杆副基本无磨擦损耗。

工作过程：垫块17上安装锻造用下模，滑块15的下端安装锻造用上模；操作人员根据工件质量的大小和形状及要求，设置打击步骤和打击能量，由PLC可编程控制器控制；当加热后的工件放在下模上时，通过变频调速启动电机23，惯性轮2和螺母6开始加速旋转；在限制转动装置的限制下，螺杆9不能随螺母6转动，螺杆9、滑块15及上模向下加速运行，到达设定速度时，电机断电，惯性轮2和螺母6以惯性旋转，滑块15下的模具开始接触工件并加压成型；完成打击后，电机23反转，滑块15、螺杆9及上模向上运动，快到设定位置时，电机23断电，惯性轮2和螺母6减速，此时制动装置1的气缸推动制动块向下与惯性轮接触，制动制动惯性轮2，完成一个工作循环，停机过程中取出工件，为下一工作循环作好准备。

Claims

1.一种电动螺旋压力机，包括机架(16)，电机(23)及传动装置，微控电器系统，其特征在于：螺母(6)通过轴承安装在机架(16)的上部，其上端穿过机架(16)后固定有惯性轮(2)，惯性轮(2)通过传动装置与电机(23)连接；螺杆(9)上安装有限制转动机构；螺杆(9)下端连接滑块(15)，滑块(15)位于机架(16)中间；在机架(16)上，与滑块(15)接触的两侧安装有导轨板(10)，滑块(15)在机架(16)中间沿导轨板(10)上下往复运动；机架(16)下部安装有垫块(17)；制动装置(1)安装在机架(16)的上部，通过驱动其制动块与惯性轮(2)接触实施制动；位移测量装置(21)一端安装在滑块(15)上，另一端安装在机架(16)上，当滑块(15)位移时，位移传感器将信号传递给微控电器系统采集数据；微控电器系统采用PLC可纺程控制器和变频调速装置，调整电机(23)的转速，利用位移测量装置(21)控制其滑块的上下行程，根据工件的大小设计打击力并自动确定电机的转速和打击行程，实现对工件的精确打击。

2.根据权利要求1所述的电动螺旋压力机，其特征在于：所述的限制转动装置安装在螺杆(9)的上端，包括固定于螺杆(9)上端的力臂(18)和与力臂(18)相配合的安装于机架(16)上端的滑槽(20)，力臂(18)的端头插在滑槽(20)内。

3.根据权利要求1所述的电动螺旋压力机，其特征在于：所述的限制转动装置安装在螺杆(9)的下端，包括固定在螺杆(9)下端的内齿轮(24)和与内齿轮(24)啮合的外齿圈(25)，外齿圈(25)与滑块(15)紧固连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的电动螺旋压力机，其特征在于：传动装置为安装于电机(23)轴上的电机齿轮(22)与惯性轮(2)上带有的齿圈相啮合的齿轮传动机构。

5.根据权利要求1、2或3所述的电动螺旋压力机，其特征在于：传动装置为安装于电机(23)轴上的皮带轮与惯性轮(2)本身作为皮带轮相连接的皮带传动机构。

6.根据权利要求1、2或3所述的电动螺旋压力机，其特征在于：螺母(6)由内部的铜螺母(6.1)和外套的钢体外圈(6.2)通过销钉(6.3)组合而成。

7.根据权利要求1、2或3所述的电动螺旋压力机，其特征在于：力臂(18)为单力臂、双力臂或复合力臂，力臂至少在一端安装有滑轮(19)。

8.根据权利要求7所述的电动螺旋压力机，其特征在于：力臂(18)为复合力臂，其结构是：由轮毂(18.1)、压盖(18.2)、磨擦弧板(18.3)、力臂主体(18.4)、锁紧螺母(18.5)、弹簧垫圈(18.6)、锁紧螺杆(18.7)组合而成。