CN103878282A

CN103878282A - 一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机

Info

Publication number: CN103878282A
Application number: CN201410103194.8A
Authority: CN
Inventors: 赵升吨; 陈超; 范淑琴; 李靖祥; 孟德安
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2034-03-19
Also published as: CN103878282B

Abstract

一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机，包括传动部分、工作机构和机身，传动部分采用双边布局，包括两台伺服电机，两台伺服电机通过带传动驱动摆线针轮传动部分旋转，摆线针轮传动部分安装在该伺服压力机上机身内，摆线针轮传动部分的输出端与曲轴相连，从而带动曲轴旋转，曲轴通过肘杆机构下接滑块，旋转的曲轴带动滑块做往复直线运动，完成锻压工作，该伺服压力机具有传递效率高、结构紧凑、体积小、重量轻和运动平稳等优点。

Description

一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机

技术领域

本发明属于锻压设备中大中型机械压力机的传动方式技术领域，具体涉及一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机。

背景技术

目前的锻压设备共分为三代，第一代为蒸汽锤（以蒸汽作为动力），第二代为机械压力机（以交流异步电机作为动力），第三代为伺服压力机（以交流永磁同步伺服电机作为动力）。

第二代机械压力机是现代主流的锻压设备，占整个锻压设备的80%左右，它是采用交流异步电机、离合器、制动器、齿轮减速系统和曲柄滑块机构等的机械传动方式。因为交流异步电机启动电流是额定电流的5～7倍，并且交流异步电机不能频繁启停（每分钟启停十几次或几十次），来满足每分钟启停十几次或几十次冲压工件的要求，因此第二代机械压力机必须带有所谓的心脏部件——离合器和制动器。就因为有离合器和制动器，所以第二代机械压力机要多消耗20%左右的离合与制动能量。此外，离合器和制动器还需要更换磨损过度的摩擦材料，因此使用和维护费用比较高。第二代机械压力机采用了离合器等，存在飞轮空转时消耗的能量，造成严重的能量损耗。

大中型机械压力机所需的减速比高达30～90，甚至上百，当采用普通的齿轮减速方式（一级齿轮减速比最多7～9），因此需要多级的齿轮传动，故减速的齿轮传动系统体积庞大，重量大，惯性大，动作灵敏性差，生产成本高，大尺寸的齿轮切削加工费用高，多级齿轮传动效率低，消耗材料多，能量浪费大，不利于装配和运输等。而摆线针轮减速器单级减速比高达50～100，用于大中型机械压力机时仅需一级摆线针轮减速方式即可，具有传递效率高（高达95%）、结构紧凑、体积小、重量轻等优点。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机，简化压力机的结构，减小压力机减速机构的尺寸，减轻压力机的重量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机，包括传动部分、工作机构和机身，传动部分和工作机构连接，传动部分和工作机构固定在机身上，

传动部分采用双边布局，包括两台伺服电机1，两台伺服电机1对称布置在伺服压力机的上机身34上，伺服电机1的输出轴连接小带轮4，小带轮4通过传动带5驱动大带轮12，大带轮12安装在传动轴15伸出上机身34的一端上，传动轴15的中部通过第一滚动轴承14安装在端盖6上，端盖6安装在上机身34上，侧盖13安装在端盖6上，侧盖13从一侧顶住第一滚动轴承14，传动轴15的另一端通过第二滚动轴承20安装在曲轴26的一端内，侧盖13和曲轴26联合作用使传动轴15不能轴向窜动，双偏心套16安装在传动轴15上，第一转臂轴承17和第二转臂轴承18分别安装在双偏心套16的两个偏心处，双偏心套16的两个偏心处相位相差180度，并用弹性挡圈将第一转臂轴承17和第二转臂轴承18固定在双偏心套16上，第一摆线轮10和第二摆线轮11分别安装在第一转臂轴承17和第二转臂轴承18上，第一摆线轮10和第二摆线轮11的边缘与套在针齿销9上的针齿套8接触，固定架端盖7将针齿销9固定在固定架3上，固定架3安装在伺服压力机的上机身34内，第一摆线轮10和第二摆线轮11上的两个以上的分布孔分别套在对应的柱销套19上，柱销套19套在柱销22上，柱销22的一端安装在行星架23上，使用弹性挡圈将柱销套19、柱销22和行星架23固定在一起，行星架23的一端安装在曲轴26上，曲轴26的两端安装有防止行星架23轴向窜动的盖板21，曲轴26通过滑动轴承24安装在大法兰25上，大法兰25安装在上机身34内部的通孔上；

工作机构采用肘杆机构，肘杆机构由曲轴26、三角形连杆29、上肘杆28和下肘杆30共同构成，三角形连杆29的一端通过连杆轴承27套在曲轴26上，三角形连杆29的上端通过铰接与上肘杆28的一端相连，上肘杆28的另一端通过铰接连接在上机身34上，三角形连杆29的下端通过铰接与下肘杆30的一端相连，下肘杆30的另一端通过铰接与导向柱塞式连杆31上端相连，导向柱塞式连杆31的下端穿过上机身34的底部后直接连接在滑块32上；

机身由上机身34、立柱35和下机身39组成，上机身34、立柱35和下机身39由拉紧螺栓41预紧在一起，装模高度调整装置38安装在下机身39上，滑块导轨37安装在立柱35上，平衡缸33安装在上机身34的顶部，平衡缸33的拉杆36穿过上机身34后连接滑块32。

所述的针齿套8和柱销套19分别用第一滚针轴承42和第二滚针轴承43代替。

本发明具有以下优点：

一、采用了摆线针轮，结构紧凑，体积小，重量轻。

二、并且该压力机采用了伺服电机，交流伺服电机启动电流是不会超过额定电流的，并且交流伺服电机又允许频繁启停（每分钟启停十几次或几十次），因此传动系统中不需要离合器和制动器，从而大大简化了结构，节约了离合器与制动器动作时的能量，维护方便。

附图说明

图1是本发明的右视图。

图2是本发明摆线针轮传动部分的结构示意图。

图3是本发明的正面剖视图。

图4是本发明的主视图。

图5是本发明摆线针轮传动部分改进型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

如图1和图2所示，一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机，包括传动部分、工作机构和机身，传动部分和工作机构连接，传动部分和工作机构固定在机身上，

传动部分采用双边布局，包括两台伺服电机1，两台伺服电机1通过电机安装架2对称布置在伺服压力机的上机身34上，伺服电机1的输出轴连接小带轮4，小带轮4通过传动带5驱动大带轮12，大带轮12安装在传动轴15伸出上机身34的一端上，传动轴15的中部通过第一滚动轴承14安装在端盖6上，端盖6通过螺钉安装在上机身34上，侧盖13安装在端盖6上，侧盖13从一侧顶住第一滚动轴承14，传动轴15的另一端通过第二滚动轴承20安装在曲轴26的一端内，侧盖13和曲轴26联合作用使传动轴15不能轴向窜动，双偏心套16安装在传动轴15上，第一转臂轴承17和第二转臂轴承18分别安装在双偏心套16的两个偏心处，双偏心套16的两个偏心处相位相差180度，并用弹性挡圈将第一转臂轴承17和第二转臂轴承18固定在双偏心套16上，第一摆线轮10和第二摆线轮11分别安装在第一转臂轴承17和第二转臂轴承18上，第一摆线轮10和第二摆线轮11的边缘与套在针齿销9上的针齿套8接触，固定架端盖7将针齿销9固定在固定架3上，固定架3安装在伺服压力机的上机身34内，第一摆线轮10和第二摆线轮11上的多个分布孔分别套在对应的多个柱销套19上，柱销套19套在柱销22上，柱销22的一端安装在行星架23上，使用弹性挡圈将柱销套19、柱销22和行星架23固定在一起，行星架23的一端安装在曲轴26上，行星架23和曲轴26通过花键传递扭矩，曲轴26的两端安装有防止行星架轴向窜动的盖板21，曲轴26通过滑动轴承24安装在大法兰25上，大法兰25安装在上机身34内部的通孔上；

如图3所示，工作机构采用肘杆机构，肘杆机构由曲轴26、三角形连杆29、上肘杆28和下肘杆30共同构成，三角形连杆29的一端通过连杆轴承27套在曲轴26上，三角形连杆29的上端通过铰接与上肘杆28的一端相连，上肘杆28的另一端通过铰接连接在上机身34上，三角形连杆29的下端通过铰接与下肘杆30的一端相连，下肘杆30的另一端通过铰接与导向柱塞式连杆31上端相连，导向柱塞式连杆31的下端穿过上机身34的底部后直接连接在滑块32上。

如图4所示，机身由上机身34、立柱35和下机身39组成，上机身34、立柱35和下机身39由拉紧螺栓41和螺母40预紧在一起，装模高度调整装置38安装在下机身39上，装模高度调整装置38可以调节模具高度，滑块导轨37安装在立柱35上，平衡缸33安装在上机身34的顶部，平衡缸33的拉杆36穿过上机身34后连接滑块32。

如图5所示，所述的针齿套8和柱销套19分别用第一滚针轴承42和第二滚针轴承43代替。

本发明的工作原理为：

两台伺服电机1为伺服压力机的工作提供动力，工作时，伺服电机1带动小带轮4转动，小带轮4通过传动带5带动大带轮12转动，大带轮12通过传动轴15驱动双偏心套16转动，从而通过第一转臂轴承17和第二转臂轴承18带动第一摆线轮10和第二摆线轮11转动，第一摆线轮10和第二摆线轮11又通过柱销22带动行星架23转动，曲轴26随行星架23转动而转动。

该伺服压力机的工作机构采用肘杆机构，肘杆机构的曲轴26通过旋转运动带动三角形连杆29往复摆动，三角形连杆29又带动上肘杆28和下肘杆30共同运动，曲轴26每旋转一周，三角形连杆29、上肘杆28和下肘杆30就完成一次往复摆动，带动导向柱塞式连杆31和滑块32完成一次锻压行程，该伺服压力机完成一次工作行程。

为适应不同锻件对封闭高度的要求，在该伺服压力机的下机身39上安装装模高度调整装置38，装模高度调整装置38可以调节模具高度，平衡缸33可以防止滑块32主要执行机构零件破坏时的意外坠落，可以减轻装模高度调整装置38的工作负荷。

Claims

1.一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机，包括传动部分、工作机构和机身，传动部分和工作机构连接，传动部分和工作机构固定在机身上，其特征在于：

传动部分采用双边布局，包括两台伺服电机（1），两台伺服电机（1）对称布置在伺服压力机的上机身（34）上，伺服电机（1）的输出轴连接小带轮（4），小带轮（4）通过传动带（5）驱动大带轮（12），大带轮（12）安装在传动轴（15）伸出上机身（34）的一端上，传动轴（15）的中部通过第一滚动轴承（14）安装在端盖（6）上，端盖（6）安装在上机身（34）上，侧盖（13）安装在端盖（6）上，侧盖（13）从一侧顶住第一滚动轴承（14），传动轴（15）的另一端通过第二滚动轴承（20）安装在曲轴（26）的一端内，侧盖（13）和曲轴（26）联合作用使传动轴（15）不能轴向窜动，双偏心套（16）安装在传动轴（15）上，第一转臂轴承（17）和第二转臂轴承（18）分别安装在双偏心套（16）的两个偏心处，双偏心套（16）的两个偏心处相位相差180度，并用弹性挡圈将第一转臂轴承（17）和第二转臂轴承（18）固定在双偏心套（16）上，第一摆线轮（10）和第二摆线轮（11）分别安装在第一转臂轴承（17）和第二转臂轴承（18）上，第一摆线轮（10）和第二摆线轮（11）的边缘与套在针齿销（9）上的针齿套（8）接触，固定架端盖（7）将针齿销（9）固定在固定架（3）上，固定架（3）安装在伺服压力机的上机身（34）内，第一摆线轮（10）和第二摆线轮（11）上的两个以上的分布孔分别套在对应的柱销套（19）上，柱销套（19）套在柱销（22）上，柱销（22）的一端安装在行星架（23）上，使用弹性挡圈将柱销套（19）、柱销（22）和行星架（23）固定在一起，行星架（23）的一端安装在曲轴（26）上，曲轴（26）的两端安装有防止行星架（23）轴向窜动的盖板（21），曲轴（26）通过滑动轴承（24）安装在大法兰（25）上，大法兰（25）安装在上机身（34）内部的通孔上；

工作机构采用肘杆机构，肘杆机构由曲轴（26）、三角形连杆（29）、上肘杆（28）和下肘杆（30）共同构成，三角形连杆（29）的一端通过连杆轴承（27）套在曲轴（26）上，三角形连杆（29）的上端通过铰接与上肘杆（28）的一端相连，上肘杆（28）的另一端通过铰接连接在上机身（34）上，三角形连杆（29）的下端通过铰接与下肘杆（30）的一端相连，下肘杆（30）的另一端通过铰接与导向柱塞式连杆（31）上端相连，导向柱塞式连杆（31）的下端穿过上机身（34）的底部后直接连接在滑块（32）上；

机身由上机身（34）、立柱（35）和下机身（39）组成，上机身（34）、立柱（35）和下机身（39）由拉紧螺栓（41）预紧在一起，装模高度调整装置（38）安装在下机身（39）上，滑块导轨（37）安装在立柱（35）上，平衡缸（33）安装在上机身（34）的顶部，平衡缸（33）的拉杆（36）穿过上机身（34）后连接滑块（32）。

2.根据权利要求1所述的一种摆线针轮减速方式的双电机驱动肘杆伺服压力机，其特征在于：所述的针齿套（8）和柱销套（19）分别用第一滚针轴承（42）和第二滚针轴承（43）代替。